Aproveitamento de resíduo de beneficiamento do caulim na
produção de porcelanato cerâmico

Moraes, Márcio Luiz Varela Nogueira de

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Title:	Aproveitamento de resíduo de beneficiamento do caulim na produção de porcelanato cerâmico
Authors:	Moraes, Márcio Luiz Varela Nogueira de
Advisor:	Nascimento, Rubens Maribondo do
Keywords:	Processamento;resíduos;caulim;cerâmica;grês;porcelanato;pisos;revestimentos;Processing;residues;kaolin;ceramics;stoneware tiles;floor;covering
Issue Date:	2-Jul-2007
Publisher:	Universidade Federal do Rio Grande do Norte
Citation:	MORAES, Márcio Luiz Varela Nogueira de. Aproveitamento de resíduo de beneficiamento do caulim na produção de porcelanato cerâmico. 2007. 153 f. Tese (Doutorado em Processamento de Materiais a partir do Pó; Polímeros e Compósitos; Processamento de Materiais a part) - Universidade Federal do Rio Grande do Norte, Natal, 2007.
Portuguese Abstract:	Atualmente, há uma grande preocupação por parte das indústrias, de todos os setores, com a disposição dos resíduos gerados ao longo do processo produtivo. No setor mineral não é diferente, pois este gera grandes volumes de resíduos. Verificou-se que a indústria de beneficiamento do caulim gera grandes volumes de resíduo constituído basicamente de caulinita, mica muscovita e quartzo, que são constituintes básicos para formulações das massas cerâmicas para produção de revestimento tipo porcelanato, isso se dá porque a metodologia aplicada no processo de beneficiamento ainda é muito rudimentar o que ocasiona um rendimento muito baixo, apenas 1/4 de todo o volume de material que entra do processo de beneficiamento, ao final, é produto comercializável. O descarte desse resíduo, de um modo geral, ocasiona um impacto ambiental negativo muito grande, o que tem justificado os esforços de pesquisas visando encontrar uma solução racional para este problema. Deste modo, o presente trabalho tem como objetivo a utilização desse resíduo na fabricação de produtos para revestimento cerâmico de alta qualidade, grês e/ou porcelanato, em escala industrial. Para isso será estudada a influência do acréscimo do mesmo a uma massa cerâmica padrão utilizada por uma empresa do setor cerâmico, já consolidada no mercado, com a intenção de verificar a possibilidade de uso desse resíduo como matéria-prima completar desta massa em questão. Para a realização deste trabalho será adicionado o resíduo do beneficiamento do caulim gerado por uma indústria de exploração e beneficiamento de caulim, localizada na região de Equador-RN, nos teores de 1, 2, 4, 8, 16 e 32% na massa padrão já utilizada para produção de porcelanato. As matérias-primas utilizadas, resíduo de caulim e a massa padrão, foram caracterizadas através de DRX, FRX, DTA, ATG e dilatometria. Após sinterização dos corpos-de-prova foram realizados ensaios de absorção de água, porosidade aparente, retração linear após queima, massa específica aparente e tensão de ruptura à flexão três pontos para determinação das propriedades tecnológicas destes materiais. Os resultados mostram que o resíduo estudado pode ser considerado como matéria-prima de grande potencial para a indústria de pisos e revestimentos cerâmicos do tipo porcelanato. De acordo com os resultados obtidos verificou-se a possibilidade de utilização do resíduo de caulim em um percentual de até 16% de adição a massa padrão, MP16. Essa formulação apresentou resultados compatíveis com os exigidos pela norma em vigor, NBR 13818/1997 Placas cerâmicas para revestimento especificação e métodos de ensaios, além de diminuir o custo da massa e o custo com energia durante o ciclo de queima. Observou-se que o valor do módulo de ruptura a flexão em três pontos encontrado na temperatura 1210 ºC (55,4 MPa) é inferior ao obtido quando se sinteriza a mesma formulação MP16 a 1230 ºC (61,3 MPa). Porém, o exigido pela norma em vigor são 35 MPa, que está muito abaixo do menor valor. Para os outros ensaios, os valores obtidos para esta formulação sinterizada a 1210 ºC são sempre melhores que os resultados a 1230 ºC
Abstract:	Nowadays, industries from all sectors have great concerns over the disposition of the residues generated along the productive process. This is not different in the mineral sector, as this generates great volumes of residues. It was verified that the kaolin improvement industry generates great volumes of residue basically constituted of kaolinite, muscovite mica and quartz, which are basic constitution elements to formularisations of ceramics masses to the production of covering of stoneware tiles type. This happens because the methodology applied to the improvement process is still very rudimentary, what causes a very low yield, only ¼ from all the material volume that enters the improvement process, in the end, is marketable. The disposal of this residue, in a general way, causes a very big negative environmental impact, what has justified the researches efforts aiming to find a rational solution to this problem. In this way, the intention of this present work is the utilization of this residue in the manufacture of products to high quality ceramics covering, stoneware tiles in an industrial scale. For this purpose, the influence of the addition of the residue to a standard ceramics mass used by a ceramics sector company, already established in the market, with the intention of verifying the possibility of use of this residue as the mass complementary raw material and even the possible partial or total substitution of one of the components of the mass for the raw material in evidence will be studied. To the accomplishment of this work, the kaolin improvement residue generated by an industry of exploitation and improvement of kaolin, located in the region of Equador-RN, in the levels 1,2,4,8, 16 and 32% will be added to the standard mass already used for the production of stoneware tiles. The raw materials used, kaolin residue and the standard mass, were characterized through DRX, FRX, DTA, TGA and dilatometry. After the sintering of the bodies of test, tests of water absorption, apparent porosity, post burning linear retraction, apparent specific mass and flexural strength (3 point bending) were realized to determinate the technological properties of these materials. The results show the studied residue can be considered raw material of great potential to the industry of floor and ceramics covering of the stoneware tiles type
URI:	https://repositorio.ufrn.br/jspui/handle/123456789/12877
Appears in Collections:	PPGCEM - Doutorado em Ciência e Engenharia de Materiais

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