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Title: Estudo de caracterização e aplicação dos resíduos sólidos gerados na fabricação de precipitado de carbonato de cálcio como corretivo da acidez do solo.
Authors: Mello Filho, Carlos Henrique Ramos
metadata.dc.contributor.advisor: Tenório, Jorge Alberto Soares
Keywords: Carbonato de cálcio
Rochas carbonáticas
Solos
Resíduos industriais
Engenharia de materiais
Issue Date: 2005
Publisher: Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Materiais. Rede Temática em Engenharia de Materiais, Pró-Reitoria de Pesquisa e Pós-Graduação, Universidade Federal de Ouro Preto.
Citation: MELLO FILHO, C. H. R. Estudo de caracterização e aplicação dos resíduos sólidos gerados na fabricação de precipitado de carbonato de cálcio como corretivo da acidez do solo. 2005. 156 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia de Materiais) – Universidade Federal de Ouro Preto, Ouro Preto, 2005.
Abstract: A indústria de carbonato de cálcio é uma atividade produtiva geradora de resíduos sólidos impactantes para o meio ambiente por conterem alta concentração de elementos alcalinos (CaO, CaCO3 e Ca(OH)2). Este trabalho visa à caracterização e a classificação dos resíduos sólidos gerados no processo de hidratação de uma indústria de carbonato de cálcio, segundo as normas NBR série 10.000 da ABNT, e a determinação do potencial e eficiência de utilização dos resíduos sólidos como corretivo da acidez do solo. Inicialmente os resíduos estudados foram submetidos à análise de massa bruta, ensaios de lixiviação , solubilização, ensaios de pH, Difratometria de Raio-X, Espectrometria de Emissão Atômica, via Plasma Indutivamente Acoplado (ICP-AES), análise granulométrica e análise de teor de umidade. A determinação do potencial e eficiência dos resíduos como corretivo da acidez do solo procedeu-se através da análise dos atributos da qualidade dos corretivos do solo (PN, PRNT, teores de Ca e Mg, granulometria). As análises laboratoriais ocorreram quando da vigência da NBR série 10000/87, por esta razão nas discusões dos resultados foram levadas em consideração as NBR série 10000/87 e NBR série 10000/2004. Segundo a NBR 10000/87 os resíduos são classificados como classe II (não-inerte) devido ao parâmetro dureza total(CaCO3)= 1884,80mg/L, determinado no ensaio de solubilidade. Pela NBR 10000/2004 estes resíduos são classificados como classe II-B (inerte), segundo este critério o parâmetro dureza total não é mais critério para classificação de resíduos sólidos. Nos ensaios de pH constatou-se, em todas as análises, que os resultados do pH do material em solução com água na proporção 1:1 (NBR 10004/2004-Classificação de Resíduos Sólidos) deram entre pH= 12,82 e pH= 12,87 superiores ao pH= 12,5 limite máximo para o critério de corrosividade, segundo NBR 10004/2004, o que classifica os resíduos em classe I (perigosos). Nas análises dos atributos da qualidade de corretivo da acidez do solo os resultados encontrados da soma (%CaO + %MgO) são maiores que os valores mínimos exigidos pela legislação vigente que é de 50% para cal hidratada agrícola e maiores que 43% para o calcário calcinado. Nas análises do poder de neutralização (PN) os resultados encontrados, em todos, foram superiores a 100%, com granulometria <0,063mm. Segundo a legislação vigente (Brasil, portaria nº3, 1986), os valores mínimos do poder de neutralização (PN) dos corretivos de solo são PN = 67% para o calcário, PN = 94% para a cal hidratada agrícola e PN = 80% para o calcário calcinado agrícola. Os resultados encontrados das análises do poder relativo de neutralização total (PRNT) variaram entre 98,08% e 101,86% com a granulometria <0,063mm. Segundo a legislação vigente (Brasil, portaria nº3, 1986), em seu artigo 4º, inciso II, os calcários agrícolas são classificados, quanto ao PRNT, em faixa A–PRNT entre 45,0% a 60,0%, faixa B-PRNT entre 60,1% a 75,0%, faixa C-PRNT entre 75,1% a 90,0% e faixa D-PRNT superior a 90,0%. Portanto pelos resultados apresentado os resíduos estudados podem ser utilizados como corretivo da acidez do solo, considerando que para cada tipo de solo uma composição típica de corretivo é necessária. Há necessidade de realizar o beneficiamento do produto, fazendo a secagem e adequando o grau de moagem para as especificações exigidas pelo mercado consumidor.
metadata.dc.description.abstracten: The calcium carbonate industry generates solid waste products which, because of their high alkaline content (CaO, CaCO3 and Ca(OH)2), have a substantial impact on the environment. The objective of this study is to classify the solid waste products which are generated during the hydration process, used by the calcium carbonate industry, in accordance with the ABNT’s NBR 10.000 series, and to determine the potential and efficiency of using these solid residues in correcting acidity in the soil. Initially, the studied residue was submitted to gross mass, leaching, solubility and pH analyses, X-ray Diffractometry, Inductive Coupled Plasma – Atomic Emission Spectrometry (ICP-AES), and granularity and humidity analyses. The potential and efficiency of the residue for correcting soil acidity was determined by analysis of the quality attributes for soil correctives (PN, PRNT, Ca and Mg contents, granularity). The lab analyses were carried out when the NBR series 10.000/87 were still in force: accordingly, analysis of the results consider both NBR series 10.000/87 and NBR series 10.000/2004. Under NBR 10.000/87, the residue are classified as Class II (non-inert), because of the total hardness parameter [total(CaCO3)= 1884,80mg/L] as determined in the solubility test. Under NBR 10.000/2004, these residue are classified as Class II-B (inert), given that the total hardness parameter is no longer a criteria for classifying solid residue. The results of all the pH analyses, using a 1:1 water solution (NBR 10.004/2004-Classification of Solid Residue), lay between pH = 12.82 and pH = 12.87, and consequently were greater than pH = 12.5, which is the top limit for the corrosiveness criteria under NBR 10.004/2004, thereby determining the residue as Class I (hazardous). The analyses of soil acidity corrective quality attributes produced results which showed that the sum values (%CaO + %MgO) are greater than the minimum values required by current legislation, i.e.: 50% for hydrated agricultural lime, and 43% for calcined limestone. All the Neutralization Power (PN) analyses produced results which were greater than 100%, with granularity <0.063mm. Under current legislation (Brazil, Decree #3, 1986), the minimum values for Neutralization Power (PN) in soil correctives are PN = 67% for lime (limestone), PN = 94% for agricultural hydrated lime (agricultural hydrated lime) and PN = 80% for agricultural calcined limestone. The Relative Total Neutralization Power (PRNT) analyses results varied between 98.08% and 101.86%, with granularity <0.063mm. Under current legislation (Brazil, Decree #3, 1986, article 4, paragraph II), agricultural limes are classified, as to PRNT, into the A-PRNT range: between 45.0% and 60.0%, the B-PRNT range: between 60.1% and 75.0%, the C-PRNT range: between 75.1% and 90.0%, and the D-PRNT range: greater than 90.0%. Consequently, the results show that the studied residue may be used as soil acidity correctives, considering that a typical corrective compound is recommended for each different type of soil. Additional, the product must be further treated (dried and ground) to suit the specific requirements of the consumer market.
URI: http://www.repositorio.ufop.br/handle/123456789/2636
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