Please use this identifier to cite or link to this item: http://www.repositorio.ufop.br/handle/123456789/12677
Title: Ativação alcalina do rejeito de barragem de minério de ferro com adição de sílica ativa.
Authors: Elói, Fernanda Pereira da Fonseca
metadata.dc.contributor.advisor: Silva, Guilherme Jorge Brigolini
Silva, Keoma Defáveri do Carmo e
Keywords: Barragens de rejeitos - minérios de ferro
Polímeros - sílica
Construção civil
Issue Date: 2020
metadata.dc.contributor.referee: Silva, Guilherme Jorge Brigolini
Silva, Keoma Defáveri do Carmo e
Carvalho, José Maria Franco de
Pedroti, Leonardo Gonçalves
Peixoto, Ricardo André Fiorotti
Citation: ELÓI, Fernanda Pereira da Fonseca. Ativação alcalina do rejeito de barragem de minério de ferro com adição de sílica ativa. 97 f. 2020. Dissertação (Mestrado em Engenharia Civil) - Escola de Minas, Universidade Federal de Ouro Preto, Ouro Preto, 2020.
Abstract: Em 2017, a produção bruta de minério de ferro no Brasil foi de 585 milhões de toneladas, das quais 453 passaram por processos de beneficiamento, gerando grandes volumes de rejeito, que comumente são dispostos em barragens. Entre 1990 e 2010, ocorreram 33 acidentes com barragens no mundo, considerados graves ou muito graves. Por outro lado, o setor da construção civil cresce aceleradamente e a produção mundial de cimento, somente em 2016, gerou aproximadamente 2,2 bilhões de toneladas de CO2. Assim, este trabalho propõe a produção de um aglomerante: uma possível alternativa aos cimentos convencionais, formados a partir de um ataque de soluções alcalinas a aluminossilicatos amorfos que dão origem a materiais conhecidos por possuírem altas resistências e boa durabilidade. Como precursor, empregou-se o rejeito de minério de ferro (IOT) e como adição, a sílica ativa (SF) nas porcentagens de 1.5, 2.25 e 5% sobre a massa do rejeito. A cura foi realizada por 2 dias à temperatura ambiente e posteriormente 3 dias em estufa à 100 ºC. Aos 5 e 28 dias de idade, avaliou-se as características das matrizes por densidade aparente, resistência mecânica (tração na flexão e compressão), DRX e FTIR. Os maiores valores de adição de sílica ativa corresponderam à maior retração das pastas. A análise de variância ANOVA para a resistência à tração e compressão, mostrou que adições de sílica ativa maiores que 1,5% influenciaram o comportamento das pastas aos 5 e 28 dias de cura. Os resultados de DRX e FTIR sugerem uma dissolução parcial da goetita e do quartzo. Observou-se também a dissolução total da caulinita e da gibbsita e a formação de um uma zeólita: a sodalita. A quantificação do teor de amorfo pelo método de Rietveld e os resultados de FTIR sugerem a formação do gel NASH nas pastas tanto aos 5 e 28 dias de cura. Por fim, os resultados demonstraram ser possível a produção de um aglomerante a partir da ativação alcalina de rejeitos de barragem de minério de ferro com adição de sílica ativa, pelo método one part, sem ativação térmica ou mecanoquímica do precursor.
metadata.dc.description.abstracten: The gross production of iron ore in Brazil in 2017 was 585 million tons, of which 453 passed through beneficiation processes. These processes generated large volumes of wastes, which are commonly deposited in dams. Between 1990 and 2010, there were 33 accidents with dams in the world, considered serious or very serious. On the other hand, the construction sector is growing rapidly. The world cement production, only in 2016, generated nearly 2.2 billion tons of CO2. Thus, this search deals with the production of geopolymers: a possible alternative to the conventional cement, formed from an attack of alkaline solutions to amorphous aluminosilicates that originate high temperatures resistant and durable materials. As a precursor, employed iron ore tailings and as an addition, silica fume in 1.5, 2.25, and 5 percentages over IOT mass. The curing procedure was carried out for 2 days at room temperature and then 3 days in an oven at 100ºC. At 5 and 28 days of age, apparent density matrices, mechanical resistance (tensile and compression tests), XRD, and FTIR were measured. The highest values of the addition of SF corresponded to the greatest shrinkage of the pastes. ANOVA analysis of variance for tensile and compression strength showed that additions of silica fume greater than 1.5% influenced the behavior of pastes at 5 and 28 days of curing. XRD and FTIR results suggest a partial dissolution of goethite and quartz. The total dissolution of kaolinite and gibbsite and the formation of sodalite zeolite was also observed. Amorphous content quantification by the Rietveld method and FTIR results suggest the formation of the NASH gel in the pastes both at 5 and 28 days of curing. Finally, the results demonstrated that it is possible to produce a binder from the alkaline activation of iron ore tailings with silica fume addition, by the one part method, without thermal or mechanochemical activation of the precursor.
Description: Programa de Pós-Graduação em Engenharia Civil. Departamento de Engenharia Civil, Escola de Minas, Universidade Federal de Ouro Preto.
URI: http://www.repositorio.ufop.br/handle/123456789/12677
metadata.dc.rights.license: Autorização concedida ao Repositório Institucional da UFOP pelo(a) autor(a) em 25/08/2020 com as seguintes condições: disponível sob Licença Creative Commons 4.0 que permite copiar, distribuir e transmitir o trabalho, desde que sejam citados o autor e o licenciante. Não permite o uso para fins comerciais nem a adaptação.
Appears in Collections:PROPEC - Mestrado (Dissertações)

Files in This Item:
File Description SizeFormat 
DISSERTAÇÃO_AtivaçãoAlcalinaRejeito.pdf1,76 MBAdobe PDFView/Open


Items in DSpace are protected by copyright, with all rights reserved, unless otherwise indicated.