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Title: Caracterização do refugo do esteatito das indústrias e oficinas artesanais da região de Congonhas, Conselheiro Lafaiete, Mariana e Ouro Preto.
Authors: Torres, Harlley Sander Silva
metadata.dc.contributor.advisor: Lana, Sebastiana Luiza Bragança
Keywords: Esteatito
Resíduos
Meio ambiente
Pedra-sabão
Determinação mineralógica
Issue Date: 2007
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: TORRES, H. S. S. Caracterização do refugo do esteatito das indústrias e oficinas artesanais da região de Congonhas, Conselheiro Lafaiete, Mariana e Ouro Preto. 2007. 183 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia de Materiais) – Universidade Federal de Ouro Preto, Ouro Preto, 2007.
Abstract: Neste trabalho, foram analisadas as características físico-químicas e mineralógicas do esteatito refugado nas indústrias e oficinas da região dos municípios de Congonhas, Conselheiro Lafaiete, Mariana e Ouro Preto. Conhecido vulgarmente como pedra-sabão, este mat e r i a l é de uso comum e tradicional nesta região. Sua caracterização viabiliza a criação de novas formas de utilização, além do surgimento de iniciativas em vários setores. As amostras de esteatito estudadas foram recolhidas em local de deposição, onde já não se vê utilidade tornandose um problema para o empreendedor e para o meio amb i e n t e . Foram realizadas as seguintes análises: a) análises macroscópicas, b) microanálise eletrônica para a verificação da composição quími c a ; c ) microscopia eletrônica de varredura para se estudar a morfologia d) adsorção gasosa para determinação das características texturais; e) difração de raios X para caracterização mineralógica e estrutural; f) estudos dimensionais e perda ao fogo para verificação de viabilidade e aplicações mercadológicas. A análise granulométrica mostrou que o material é heterogêneo, sendo a maior parte classificada como grosseiro, ou seja, possui diâmetro acima de 0,062mm.Isto inviabiliza o uso deste material sem prévia cominuição na indústria. O talco, silicato de magnésio hidratado (Mg3Si4O1 0(OH)2), é o mineral mais comum no esteatito e de maior importância comer c i a l . Além dos elementos que compõem o mineral, foram encontrados Fe, Ca, Cr e Al, provavelmente originários das contaminações tão comuns neste tipo de rocha. Após sinterizadas a 1200°C por 2 horas, foi observado que há variação no tamanho dos grãos e na quantidade de macroporos de algumas amo s t r a s . O diâmetro médio das partículas está entre 101nm e 793nm. O diâmetro dos poros varia entre 23Å e 47Å de acordo com a amo s t r a e a temperatura de calcinação. As amostras também são heterogêneas com relação à variação da área superficial e o volume de poros. Para as amostras AM04 e AM08 a área superficial aumentou a 500°C e diminuiu a 1000°C. O volume de poros aumentou consecutivamente nas duas temperaturas. Na amostra AM10 a área superficial diminuiu nas duas temperaturas e o volume de poros aumentou a 500°C e diminuiu a 1000°C. Quando calcinados a 1000°C as reações com os elementos contaminantes presentes provocaram mudanças de fase em estado sólido. A estrutura cristalina do Silicato de Magnésio Hidratado começa a ser quebrada depois de 500°C e há formação de novos óxidos como CaO, MgO, AlO entre outros. Depois de sinterizadas a 1200°C o processo de cristalização se reinicia na amostra AM10, o que não acontece com as amostras AM04 e AM08. O percentual de densificação calculado pela variação dimensional ficou entre 1,25% e 7,28% quando sinterizadas a 1200°C por 2 horas. A densidade aparente média ficou entre 1,92g/cm³ e 1,99g/cm³ para o mater ial in natura. Apesar do uso comum deste mat e r ial, ainda existe pouca pesquisa relacionada ao reaproveitamento do refugo do esteatito. O reaproveitamento direto, feito pela própria empresa ou artesão, seria fundamental, considerando o menor custo, a preservação do meio ambiente e a produção de iniciativas sócio-econômi c a s .
metadata.dc.description.abstracten: This research regards to the physical, chemical and mineralogical aspects of the solid residue of the steatite rock by the industries from Congonhas, Conselheiro Lafaiete, Mariana and Ouro Preto. The material, usually known as soapstone, is traditionally and generally used on these cities. This knowledge may allow the creation of new uses, as well as new initiatives among different sectors. The mat e r i a l was taken from the disposal spaces, where it is no longer useful and therefore remains a problem to the managers and the environme n t . The samples were submi t t e d t o t h e following analyses: a) macroscopical analyses, b) electronic microanalysis to verify the chemical composition, c) scan electron microscopic in order to study the morphology, d) gas adsorption to determine the textural features, e) Xray diffraction to the structural and mineralogical characterization, f) dimensional studies g) and mas s l o s s t o v e r i fy the market viability and applications. The granulometric analysis shows no uniformity on the mat e r i a l s . The granulometric distribution is heterogeneous, and the majority was classified in the scale of a coarse grains. The samples taken from the residual deposit cannot be used directly by the industries without prior grounding. The commonest mineral in the steatite rocks is talc, magnesium s i l i c a t e h y d r a t e , a n d i t i s o f l a r g e r commer c i a l v a l u e . I t i s a l s o c o mmon to find Fe, Ca, Cr and Al as contami n a n t s . After sinterization at 1200°C for 2 hours it was observed grain size and macropore variation among samples, which were chosen as representative of all others. Each one of the analyzed samples had a different behavior. The pore diameter varied from 23Å to 47Å. The particle average diameter was between 101nm e 793nm according to the sample and the calcination temperature. The sampl es exhibited different behaviors according to the superficial area and pore volume . When calcinated at 1000°C, the interactions with the contaminating eleme n t s r e s u l t s i n p h a s e c h a n g e s i n s o l i d s t a t e . The densification percentage varies from 1,25% to 7,28% when sinterized at 1200°C for 2 hours. The average density changes from 1,92g/cm³ to 1,99g/cm³ for the raw material. Concerning to the dimensional tests the samples shown no different behavior. Few studies on the scrap steatite reutilization have being done in spite of the common use of this mat er i a l . T h e d i r e c t r e u t i l i z a t i o n , made by the company or the artesian would be essential, considering low costs, environmental preservation and new initiatives on social and economi c a l f i e l d s .
URI: http://www.repositorio.ufop.br/handle/123456789/2747
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