Avaliação do lodo de tratamento de efluente e areia de fundição para utilização como matéria-prima de material cerâmico

Abstract

No passado, os recursos naturais eram utilizados sem preocupação quanto a serem recursos esgotáveis, e tão pouco quanto à disposição dos resíduos produzidos nos processos industriais. Estudos foram realizados para que esses resíduos possam ser reutilizados em composições de produtos já existentes no mercado. Como o lodo de estação de tratamento de efluente e a areia descartada de fundição são resíduos gerados em grande volume e, atualmente, destinados em aterros, tem-se como objetivo deste trabalho introduzir esses resíduos nas formulações cerâmicas e avaliar as propriedades após processamento cerâmico. Para tanto, inicialmente as matérias-primas foram preparadas mediante secagem e moídas em moinhos de martelo. Assim com a composição de resíduos definida, variando em torno de 5 a 30%, misturados em um moinho de bolas pode-se obter uma massa homogenia e logo após umidificada em 6 a 8%, ficando em repouso por 24 h. Após a homogeneização, as amostras com dimensões de 76 x 36 x 6 mm foram confeccionadas por prensagem a uma pressão de 20 MPa, foram posteriormente secas a temperatura ambiente por 24 h e depois em estufa por 24 h a 110 °C. Para a queima em forno mufla, as amostras passaram por um ciclo de queima 24 h a uma taxa de aquecimento de 100 °C/h. Com as amostras queimadas e resfriadas os ensaios de resistência à flexão, perda ao fogo, retração linear, absorção de água e densidade foram realizados. Os resultados dos testes mostraram que é possível introduzir esses resíduos na composição do material cerâmico. Porém, conforme a quantidade de resíduos aumenta, o empacotamento do corpo cerâmico é dificultado ocasionando poros. Assim como, a diminuição da resistência mecânica pelo fato de ocorrer um aumento da porosidade durante a queima da matéria orgânica e consequentemente um aumento da absorção de água. Além de reduzir a retração linear devido à elevada quantidade de sílica presente na formulação, que na temperatura utilizada não reagiu e se manteve inerte. Conforme o estudo realizado, se torna possível a adição desses resíduos na formulação de um material cerâmico, diminuindo assim a quantidade de argila considerado um recurso natural não renovável, utilizando os resíduos em substituição em vez de destiná-los em aterros. Como algumas propriedades não obtiveram o resultado esperado, se sugere uma continuação do estudo avaliando a quantidade dos resíduos utilizados para atender as propriedades de uma material cerâmico na temperatura de sinterização utilizada no processo industrial.