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Title: Studies on the use potential of iron ore tailings as alternative raw material in manufacture of ceramic and hydraulic tiles.
Authors: Fontes, Wanna Carvalho
metadata.dc.contributor.advisor: Peixoto, Ricardo André Fiorotti
Keywords: Sustentabilidade
Rejeito de mineração
Tecnologia de materiais
Revestimento cerâmico
Revestimento hidráulico
Issue Date: 2018
metadata.dc.contributor.referee: Silva, Guilherme Jorge Brigolini
Arcipreste, Cláudia Maria
Santos, White José dos
Aguilar, Maria Teresa Paulino de
Citation: FONTES, Wanna Carvalho. Studies on the use potential of iron ore tailings as alternative raw material in manufacture of ceramic and hydraulic tiles. 2018. 117 f. Tese (Doutorado em Engenharia Civil) - Escola de Minas, Universidade Federal de Ouro Preto, Ouro Preto, 2018.
Abstract: Iron ore mining is a very important economic activity to Brazil. The increase in tailings generation, as well as its inadequate waste disposal, has awakened concerns over the sustainability of its processes, mainly due to the environmental impacts and socioeconomic risks associated with tailing dams. On the other hand, the reuse of the tailings in building materials can contribute to the sustainable consumption of resources, mitigation of the negative environmental impacts, new market opportunities and the aggregation of values to the companies. This study aims assessment of the potential use of iron ore tailings as an alternative raw material in the production of ceramics and cement tiles. The materials were collected from four tailings-dams and an part was subjected to a dry separation procedure. Besides the iron ore, two other powder fractions were produced (“clay” and “sand” fractions). The clay, sand, and residual iron ore concentrate were characterized (particle size and morphology, chemical and mineralogical composition). The residual iron ore concentrate showed fine, crystalline, and dense particles, no toxic, suitable technically for use as addition and aggregate in the production of terracotta cement tiles. The sands showed the greatest uniformity (particle size and shape, mineralogy and chemical composition) which contributed to the compressive strength gains of the cement composites. The clay present adequate plasticity and dry strength, and develop mullite and glass upon firing. Despite the greatest firing shrinkage (between 22.59 and 26.51%), the resulting tiles show a appealing dark brown luster and are very compact (vitrified products, classified in groups BIa, BIb or BIIa), with high mechanical strength.
metadata.dc.description.abstracten: A mineração de ferro é uma atividade de suma importância econômica para o Brasil. O aumento da geração de rejeitos, bem como seu descarte inadequado, tem despertado reflexões acerca da sustentabilidade de seus processos, em virtude, principalmente, dos impactos ambientais e os riscos socioeconômicos associados às barragens de rejeitos. Por outro lado, o reaproveitamento desses rejeitos em elementos construtivos pode contribuir para o consumo sustentável de recursos, mitigação dos impactos ambientais negativos, novas oportunidades de mercado e agregação de valores aos empreendimentos. Assim, o presente estudo avaliou o potencial de uso dos rejeitos de minério de ferro como matéria-prima alternativa na produção de revestimentos, cerâmicos e hidráulicos. Os materiais foram coletados de quatro barragens de rejeitos e uma parte submetida a um procedimento de segregação a seco. Além do minério de ferro recuperado, foram produzidas duas outras frações em pó (frações "argila" e "areia"). A argila, a areia e o rejeito bruto foram caracterizados (tamanho de partículas e morfologia, composição química e mineralógica). O rejeito bruto apresentou partículas cristalinas e densas, sem toxicidade, adequadas tecnicamente para uso como adição e agregado na produção de revestimentos hidráulicos com tons terracota. As areias apresentaram maior uniformidade (tamanho e forma de partícula, composição química e mineralógica), o que contribuiu para ganhos de resistência à compressão dos compósitos de cimento. As argilas apresentam plasticidade e rigidez adequadas as placas verdes, e desenvolvem mulita e vidro ao queimar. Apesar da elevada retração (entre 22.59 and 26.51%), as cerâmicas resultantes mostram um brilho castanho escuro atraente e são muito compactas (produtos vitrificados, classificados em grupos BIa, BIb ou BIIa) e com alta resistência mecânica.
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/123456789/10172
metadata.dc.rights.license: Autorização concedida ao Repositório Institucional da UFOP pelo(a) autor(a) em 10/09/2018 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.
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