Made available in DSpace on 2016-12-08T17:19:35Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Edson Bitencourt.pdf: 1530562 bytes, checksum: 240d2b845df5088a86a371d16bba1475 (MD5) Previous issue date: 2004-12-17 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / The aim of this work was to study the influence of an industrial waste in red clay brick production. It was evaluated the properties and the environmental impact of these bricks, compared to the conventional bricks. The alternative raw material is a residue from an industrial process and partially replaced the red clay used in brick manufacturing. It was produced six-hole bricks by extrusion with the admixtures as follows: pure red clay (without residue), and red clay containing A, B and C% (by volume) of residue. Afterward, the bricks were dried and sintered at approximately 1050 oC in an industrial furnace. The materials were assessed by scanning electron microscope (SEM), compression test, thermal analyses (ATD, TG, dilatometry), water absorption, infrared spectrometry, leaching and solubilization test, and atmospheric emission analyses during the sintering period. The results showed that the residue increases the ceramic plasticity, improving the extrusion process. Nevertheless, a technical handicap suggests production of alternative bricks with A and B% of residue because of water excess (the alternative bricks containing B and C% of residue were produced without water addition). The residue also improves the sintering process and increases the mechanical strength by about 125%, from 0.66 MPa (bricks without residue) to approximately 1.45 MPa (alternative bricks). The alternative and conventional bricks presented either similar phases or porosity. The water absorption of both bricks (alternative and conventional) was about 22%, bellow the maximum established by brazilian code (25%). The lixiviation and solubilization tests showed that the residue is harmless to the environment compared to the behavior of the original bricks according to the brazilian NBR 10004 code, and that apart from the sulfur dioxide, the gas emission concentration between the two bricks (with or without residue) is similar. Although the sulfur dioxide concentration is superior in the bricks produced with residue, this value is considered low. / O objetivo deste trabalho foi de estudar a influência de uma matéria-prima alternativa proveniente de um resíduo industrial na produção de tijolos de argila vermelha e branca. Foram avaliadas as características das propriedades e o impacto ambiental desses tijolos alternativos, comparados com os tijolos comuns. A matéria-prima alternativa utilizada foi um resíduo de processo industrial que substituiu parcialmente a argila vermelha convencional usada na fabricação dos tijolos. Foram fabricados tijolos de seis furos por extrusão com as seguintes misturas: argila pura (sem resíduo) e argila contento percentuais de A, B e C% (em volume) de resíduo. Em seguida, os tijolos foram secados e sinterizados em torno de 1050 oC em um forno industrial de olaria. Os materiais foram avaliados por microscopia eletrônica de varredura, ensaios de compressão, análise térmica (DTA, TG, dilatometria), ensaios de absorção de água, ensaios de lixiviação e solubilização e ensaios de emissões atmosféricas. Os resultados mostraram que o resíduo aumenta a plasticidade da massa cerâmica, facilitando a extrusão. Contudo, a fabricação dos tijolos não é viável com a mistura de quantidade C%, devido ao excesso de umidade nos tijolos (os tijolos alternativos com B e C% de resíduo foram fabricados sem adição de água). O resíduo também melhora a sinterização e aumenta a resistência à compressão dos tijolos em aproximadamente 125%, passando de 0,66 MPa (tijolos comuns) para em torno de 1,45 MPa (tijolos alternativos). Os tijolos comuns e alternativos apresentaram fases e porosidade similares. A absorção de água dos tijolos comuns e alternativos ficou em torno de 22%, abaixo do máximo estabelecido por norma (25%). Os ensaios de lixiviação e solubilização mostraram que o resíduo, além de não ser perigoso, não provoca nenhum excedente nos limites máximos dos elementos químicos analisados de acordo com a norma NBR10004. As emissões atmosféricas indicaram que, com exceção do enxofre, a concentração dos gases emitidos é próxima àquela dos tijolos sem resíduo. Por outro lado, os valores absolutos das emissões são considerados baixos, principalmente os valores das emissões de enxofre.

Made available in DSpace on 2016-12-08T17:19:37Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Pre-textuais.pdf: 231387 bytes, checksum: 8e1d470bc2d14f949a6791e2c5439b59 (MD5) Previous issue date: 2010-07-16 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / The response surface methodology applied to the technique of mixture experiments has been widely used in many fields of science and technology. The fundamental consideration is that a certain property depends on the component proportions, which constitute a material. The present work used the technique of mixture experiments to obtain multicomponent ceramic bodies suitable for the manufacture of ceramic tile products. In order to justify and correlate the results, the effects of structural and microstructural aspects of the green and fired materials on the final products properties were analyzed. The experimental procedure is comprised of a qualitative and quantitative understanding of the characteristics of raw materials, which constitutes the ceramic body, namely clays A and B, kaolin C, filliti D and E; a mixture design using a multicomponent mixture experiment; and a powder technology processing. The analysis of variance confirmed the significance of the models, but the variability coefficient R² indicated the influence of other factors on the studied properties than the raw materials. Additional experiments were conducted to validate the models. The models used did not allow an estimation of the properties to other compositions, which can be justified by the lack of replicas. The structural and microstructural characteristics, specially, crystalline and amorphous phases, and porosity, present in the green and sintered ceramic bodies, could be related to the properties, both measured and estimated according to the models. We obtained a range of formulations for ceramic tiles Category porous and semi-porous in terms of results. To obtain other types of ceramic tile as porcelain tile, new studies should be performed in processing conditions closer to those used in the coating industry, using new formulations. / A metodologia de superfície de resposta aplicada às técnicas de experimentos com mistura tem sido muito utilizada em várias áreas da ciência e tecnologia. A consideração fundamental é que uma determinada propriedade depende da fração dos componentes que constituem o material. O presente trabalho usou a técnica de experimentos com misturas para a obtenção de massas cerâmicas multicomponentes, destinadas a fabricação de revestimentos cerâmicos, visando a avaliação do uso da técnica de delineamento de misturas para composições utilizando cinco matérias-primas cerâmicas. A partir dos resultados da caracterização das massas cerâmicas obtidas e dos corpos-de-prova a verde e sintetizados, foram encontradas equações de regressão para as principais propriedades tecnológicas, como uma função dos componentes das misturas. A análise de variância confirmou a significância dos modelos, porém o coeficiente de variabilidade R² indicou a influência de outros fatores sobre as propriedades estudadas que não as matérias-primas. Foram realizados experimentos adicionais para a validação dos modelos, observou-se que os modelos utilizados não possibilitaram uma estimativa das propriedades para outras composições, o que pode ser justificado pela falta de réplicas. Entretanto as características microestruturais do material cerâmico obtido puderam ser correlacionadas com as propriedades medidas, justificando os resultados observados. Além disso, foi possível obter uma gama de formulações para revestimentos cerâmicos da categoria poroso e semi-poroso do ponto de vista das propriedades estudadas. Para obtenção de outras categorias de revestimento cerâmico como os porcelanatos, devem ser realizados novos estudos em condições de processamento mais próximas as utilizadas na indústria de revestimento, e utilizando novas formulações.

Made available in DSpace on 2016-12-08T17:19:37Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Capa.pdf: 95836 bytes, checksum: ab0da8ae4e371bd183a3047b3a12e534 (MD5) Previous issue date: 2011-02-11 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / One of the main problems in the foundry industry is the generation of solid wastes, which have high environmental impact. In the foundry process, the use of binders and additives in the sand, limits its reuse, therefore, this type of industry discards the waste in controlled landfills. The reason of this work is the residual exhaustion powder, from the regeneration of the sand core making. In this way, we search alternatives in order to reuse the exhaustion powder in large amount, in order to minimize the discards costs by the steel industries and incorporate it into the production process of construction. In contrast, the construction industry lacks many raw materials, including natural sand from rivers. This aggregate has caused irreversible environmental impacts such as loss of biodiversity in the areas of raw material extraction, siltation and compromising of flow regime of rivers, deforestation of riparian forests decrease in production areas that burdens the cost of the product. The search for a new material for building with value-added minimize the disposed of foundry waste in controlled landfills and reduces the amount consumed of raw material extracted from riverbeds. This work aims to evaluate the potential use of exhaustion powder for the production of conventional concrete without structural purposes. The experiments were conducted under the following conditions: 0, 7.5 and 15% of exhaustion powder in weight for different levels of water/cement ratio (0.52, 0.54 and 0.56). For this, the concrete and the materials were analyzed by characterization tests, mechanical property of compression and ecotoxicological. In analyzing the characteristics of the materials it appears that exhaust powder is a low size particule and no poses risk to public health. The nominal compressive strength of concrete by replacing 15% of the exhaust powder was close to the values reached without the use of the same. Checking the results through the analysis of experiments, it was found that it is feasible to replace the exhaust powder in proportions up to 15% under conditions of the water/cement ratio. / Um dos maiores problemas das indústrias de fundição é a geração de resíduos sólidos, que têm alto impacto ambiental. No processo de fundição, o uso de ligantes e aditivos limita a reutilização de areia, por este motivo este tipo de indústria descarta o referido resíduo em aterros controlados. O objeto deste trabalho é o resíduo pó de exaustão, proveniente da regeneração de areias da macharia. Nesse sentido, procuram-se alternativas a fim de reutilizar o pó de exaustão em grande quantidade, de forma a minimizar os custos de descarte pelas siderúrgicas, e incorporá-lo no processo produtivo da construção civil. Em contrapartida, o setor da construção civil carece de diversas matérias-primas, entre elas a areia natural de rio. Este agregado tem gerado impactos ambientais irreversíveis, como perda da biodiversidade nas áreas de extração da matéria-prima, assoreamento dos rios, comprometimento da vazão e regime dos rios, desmatamentos das matas ciliares, exaustão das áreas produtoras que onera o custo do produto. Logo a busca de um novo produto para a construção civil com valor agregado tende a minimizar o resíduo de fundição descartado em aterros controlados e reduz a quantidade consumida de matéria-prima extraída dos leitos de rio. Este trabalho tem por objetivo avaliar as potencialidades da utilização do pó de exaustão para a produção de concretos convencionais sem fins estruturais. Os experimentos foram conduzidos nas seguintes condições: 0, 7,5 e 15% de pó de exaustão em peso para diferentes teores do fator água/cimento (0,52, 0,54 e 0,56). Para tal, o concreto e os materiais foram analisados através de ensaios de caracterização, da propriedade mecânica de compressão e ecotoxicológicos. Na análise das características dos materiais constata-se que o pó de exaustão é um material de granulometria baixa e não apresenta riscos a saúde pública. A resistência mecânica nominal de compressão do concreto com a substituição de 15% do pó de exaustão ficou próxima dos valores encontrados sem a utilização do mesmo. Verificando os resultados através da análise de experimentos, verificou-se que é viável a substituição do pó de exaustão nas proporções em até 15% dentro das condições do fator água/cimento.

Made available in DSpace on 2016-12-08T17:19:38Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Capitulo1.pdf: 318543 bytes, checksum: 88ee50078e69bde03de3a2e8ef9120c7 (MD5) Previous issue date: 2005-02-25 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / This work studies the use of a residual foundry sand as raw material in mortars for building material applications. The residue used (residual foundry sand) was supplied by a foundry industry from Joinville-SC and is classified as residue class II, according to the Brazilian normatization NBR 10004/87. The residue and the ordinary sand were characterized by physical tests and by chemical and morphological analyses through the Scanning Electron Microscope (SEM). The residue was incorporated into mortars to partially replace the ordinary sand from 0,00 to 100% (in mass). The samples were cured in alkaline water immersion for 28 days. Samples without residue and with 30% of residue were cured naturally during six and twelve months after 28 days of cure in saturate water. After these aging times the samples were tested by uniaxial compression, analyzed by SEM and by leaching and solubilization tests. The investigation through these techniques allowed us to observe that the residue has not influence in the mechanical strength of the mortars. The binder used in the foundry sand (bentonite plus coal powder) leads to a nucleation and growth of ettringite crystals, mainly due to the presence of sulfur in the coal powder. Thus, the ettringite stabilize chemically, at least partially, the sulfur present in the residue. The ettringite contained in the mortars produced with residue turns into monossulphate with the aging time. The mortars are mainly constituted of C-S-H phases. Regarding the leaching tests it was found that, in every sample, the chemical elements analyzed all have the concentrations bellow the maximum limits established by the NBR 10004/87. The solubilization test showed that the residue concentration in mortars must be limited to avoid environmental impact. On the samples composed with 30% of residue and without residue it was found a small surplus of aluminum. / Este trabalho teve por objetivo estudar a utilização da areia de fundição residual como fonte de matéria-prima para fabricação de argamassas utilizadas na construção civil. O resíduo usado neste trabalho (areia de fundição residual) foi fornecido por uma fundição de Joinville - SC e é classificado como resíduo classe II, conforme NBR 10004/87. A areia residual de fundição (resíduo) e a areia de construção civil (areia comum) foram caracterizadas por meio de ensaios físicos, análise morfológica e análise qualitativa, realizados com auxílio de microscopia eletrônica de varredura e pela micro análise de EDX. O resíduo estudado foi usado como agregado em substituição à areia comum em porcentagens que variaram de 0 a 100% em massa. Os corpos-de-prova foram curados sob imersão em água alcalina por 28 dias. Corpos-de-prova sem resíduo e com 30% de resíduo foram envelhecidos naturalmente por seis e doze meses após 28 dias de cura saturada. Após a cura, foram testados em compressão uniaxial, posteriormente analisados por microscopia eletrônica de varredura e ensaios de lixiviação, análise de massa e solubilização. A investigação por intermédio dessas técnicas de caracterização nos permitiu observar que não existe influência significativa do resíduo areia de fundição na resistência mecânica das argamassas. O aglomerante utilizado na areia de fundição (bentonita e pó de carvão) favorecem a germinação e crescimento de cristais de etringita, principalmente por causa da presença de enxofre no pó de carvão. Com o tempo, a etringita presente nas argamassas com resíduo se transforma em monossulfato. As argamassas curadas são formadas principalmente de silicatos de cálcio hidratados (fases C-S-H). Com relação aos ensaios de lixiviação e análise de massa, foi observado que todos os elementos químicos analisados estão abaixo do máximo estabelecido pela NBR 10004/87. Os ensaios de solubilização mostraram que a adição de resíduo na argamassa deve ser limitada para evitar impacto ambiental. Nas amostras de argamassa com 30% de resíduo e sem resíduo tem-se um pequeno excesso de alumínio.

Orientador: Antenor Zanardo / Coorientador: Mário Luiz de Sá Carneiro Chaves / Banca: Carolina Del Roveri / Banca: Rogers Raphael da Rocha / Banca: Fábio Ramos Dias de Andrade / Banca: José Francisco Marciano Motta / Resumo: A produção de revestimentos cerâmicos no Brasil atingiu quase 1 bilhão de m² em 2013. Mais de 60% dos produtos foram produzidos no Polo Cerâmico de Santa Gertrudes (PSG). Neste polo, 73 % dos revestimentos cerâmicos foram fabricados pelo processo via seca tradicional. Na fabricação via seca do PSG são utilizadas apenas rochas da Formação Corumbataí extraídas da região, o que diminui os custos com o transporte da matéria-prima. Por outro lado, nesta região, a poluição atmosférica e o assoreamento dos rios são relacionados em parte à grande quantidade de poeira gerada nas etapas de secagem da matéria-prima cerâmica. Nesse sentido, as empresas do PSG necessitam substituir seus atuais pátios de secagens por secadores industriais ou quaisquer alternativas que não causem a dissipação de particulados no meio ambiente. No entanto, as matérias-primas que têm sido submetidas à secagem forçada têm produzido peças que quebram ou trincam durante o processo industrial. A fim de entender o comportamento das argilas expostas à secagem forçada, três tipos de matérias-primas utilizadas pelas indústrias cerâmicas, D (dura), I (intermediária) e M (mole) foram selecionadas para o presente estudo. A caracterização dos argilominerais foram feitas utilizando difração de raios X, petrografia, análise por infravermelho, análise termogravimétrica, MEV e MET. A análise quantitativa por difração de raios X mostrou que D, I e M contêm respectivamente 53, 63 e 64 % de argilominerais. Illita e esmectita são os principais argilominerais, provavelmente com uma pequena quantidade de interestratificados illita-esmectita. A amostra I e M contêm caulinita, que também se apresenta como interestratificados caulinita-esmectita. Tratamentos térmicos foram realizados em diferentes temperaturas (100°C, 200°C e 300°C) nas amostras D, I e M na fração < 2 μm. O difratograma após a secagem forçada indica um progressivo colapso das... / Abstract: The ceramic tiles production in Brazil reached almost 1 billion m² in 2013. More than 60% of these tiles were produced in the Ceramic District of Santa Gertrudes (CDSG). The main advantage of ceramic industries from Santa Gertrudes district is an application of the dry grinding process, which is much more profitable than the wet grinding process, used worldwide. The dry grinding process accounted for 73 % of tiles production in the CDSG in 2013. For the dry route of tiles production, only rocks from Corumbataí Fm. in the region are used, which decreases costs for raw material transportation. On the other hand, the booming ceramic industry in the Santa Gertrudes district has caused air pollution and river silting due to large amount of dust generated by drying and transportation the raw material. Ceramic companies need to replace their current beneficiation areas by industrial dryers. However, the batch whose raw materials were drying forced has produced tiles that break or crack during the industrial process. Three types of raw materials, D (slightly weathered), I (weathered) and M (highly weathered) were examined in the present study in order to better understand the behavior of clays during the drying process. Clay minerals characterization were made using qualitative and quantitative XRD, petrographic studies, infrared spectroscopy (FTIR), thermo gravimetric analysis (DTA-TG-DTG), SEM e TEM. Quantitative XRD analysis showed that D, I and M contain 53, 63 and 64 wt.% of clay minerals, respectively. Illite and smectite are the main minerals, probably with a small amount of mixed-layered illite-smectite. Sample M contains also kaolinite that according to XRD analysis may be accompanied with mixed-layered kaolinite-smectite. Thermal experiment was realized in different temperatures (100°C, 200°C and 300°C) for fraction < 2 μm. Air dried XRD pattern indicated smectite collapses over 100°C. After 200°C and 300°C the ethylene glycol... / Doutor

Orientador: Antenor Zanardo / Banca: Sebastião Gomes de Carvalho / Banca: Kátia Regina Ferrari / Banca: Rogers Raphael da Rocha / Banca: Bernardino Ribeiro de Figueiredo / Resumo: As reservas de argilas illiticas aflorantes no entorno das cidades de Rio Claro e Santa Gertrudes, foram determinantes para a implantação de um Polo Mineiro Industrial especializado na fabricação de pisos e revestimentos cerâmicos que, atualmente, responde por mais de 50% da produção nacional. Simultaneamente ao acentuado crescimento dessas indústrias e das atividades de mineração correlatas, cresceram também os problemas ambientais como geração de efluentes líquidos, resíduos sólidos, gasosos e material particulado. Nesse contexto, a presente pesquisa estudou as composições mineralógicas e químicas dos diferentes materiais geológicos, que estão presentes nos ambientes de extração do minério, transporte, secagem e das indústrias. Os resultados analíticos obtidos a partir de amostras coletadas nesses quatro ambientes os caracterizaram como principais fontes emissoras de materiais particulados. Utilizando um amostrador sequencial (Partisol), foram coletados materiais particulados com diâmetro inferior a 10 μm, para estudos químicos e mineralógicos da atmosfera local. Esses estudos foram correlacionados com aqueles obtidos nos diferentes domínios do segmento produtivo. As técnicas analíticas utilizadas como a difração de raios X, MEV ICP-ES e ICPMS e cromatografia para caracterização mineralógica e química dos materiais geológicos, e difração a laser para determinação granulométrica, confirmaram que os teores dos elementos químicos e respectivos minerais caracterizados em ambas as situações, são correlacionáveis geneticamente. O conjunto inalável composto de elementos maiores como sílica, alumínio, ferro, titânio, potássio e elementos traços como bário, zircônio, flúor e outros caracterizados na atmosfera local, têm origem na ressuspensão de materiais sólidos como os solos, materiais cerâmicos utilizados para capear estradas e no minério durante sua extração e exposição nos pátios... / Abstract: Illiticas clays reserves outcropping in the vicinity of Rio Claro and Santa Gertrudes, were instrumental in the deployment of an Industrial Mining region specialized in the manufacture of flooring and glazed ceramic tiles, which currently accounts for over 50% of national production. While the sharp growth of these industries and the related mining activities, environmental problems also increased as the generation of wastewater, solid waste, and emissions of fluorides and particulates. In this context, this research studied the mineralogical and chemical compositions of the different geological materials, which are present in the ore extraction, transport, industries, and drying environments. Analytical results from the samples was collected in the four environments that are members of ceramic parts production chain characterized them as major emission particulates. Using a sequential sampler (Partisol), MP with diameter less than 10 micrometers were collected in the atmosphere of these areas, for chemical, mineralogical studies and subsequent correlation with the results obtained in the different domains of the productive segment characterization. Analytical techniques such as Xray diffraction, MEV ICP-ES, ICP-MS, and. chromatography for mineralogical and chemical characterization of geological materials, laser diffraction for particle size determination, confirmed that the levels of minerals and their chemical elements featured in both situations are genetically correlated. The inhalable set comprising major elements such as silica, aluminum, iron, titanium, potassium and trace elements such as barium, zirconium, fluoride and other characterized in the local atmosphere originates from the pellet of solid materials such as soils, ceramic materials used for roads to cover and ore during its extraction and exposure in drying area. The presence of fluoride detected in this atmosphere is attributed to emissions of the ceramic industry, ... / Doutor

Resumo: As indústrias cerâmicas do Pólo de Santa Gertrudes (São Paulo, Brasil) são responsáveis por cerca de 50% da produção nacional de pisos e revestimentos e utilizam, em sua grande maioria, materiais da Formação Corumbataí como base para as massas de revestimentos cerâmicos produzidos na região. Com o objetivo de caracterizar a unidade quanto à petrologia e propriedades tecnológicas na região da atividade mineira, foram realizados levantamentos das frentes de lavras e afloramentos, distribuídas desde a porção basal até o topo da Formação. Para isso, além das atividades cartográficas normais, foram executadas atividades de compilação bibliográfica, caracterização das fácies sedimentares e cerâmicas nas frentes de lavras e afloramentos e correlação entre estas, além de análises mineralógicas, químicas e petrográficas e ensaios tecnológicos. As atividades demonstraram que, praticamente, toda a coluna estratigráfica dessa unidade pode ser utilizada na fabricação de produtos cerâmicos, sendo que a mineralogia e as propriedades tecnológicas apresentam significativa variação tanto na vertical como na horizontal, decorrentes de aspectos sedimentares, diagenéticos e alteração supérgena. A distribuição dos litotipos associada à composição mineralógica, estrutural e textural sugere que o sítio deposicional tratava-se de um extenso mar raso, com indícios de exposições aéreas já nos estratos basais com provável deposição química de carbonatos, sulfatos e outros sais. Os processos de diagênese e circulação de fluídos, principalmente relacionados à colocação e resfriamento dos corpos de diabásio, levaram à geração de illitas, interestratificados, feldspatos, zeólitas, mobilização de carbonato e ferro e o surgimento de fraturamento hidráulico, nos mais diversos litotipos. Do ponto de vista tecnológico, concluiu-se que ... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: The industries of Santa Gertrudes' Pole (São Paulo, Brazil) are responsible for about 50% of internal production of ceramic tiles and use rocks from Corumbataí Formation as raw materials in the product fabrication in this region. To realize the characterization of the petrology and technological properties of the unit in the mining' area, were made field works in mines and outcrops, distributed from the base to the top of Corumbataí Formation. For that, beyond the normal cartographic activities were carried out activities bibliographic compilation, characterization of sedimentary facies and ceramics on the fronts of mines and outcrops and correlation between them, and mineralogical analysis, chemical and petrographic and technological tests. The activities demonstrated that virtually the entire stratigraphic column of this unit can be used in the manufacture of ceramic products, and the mineralogy and technological properties show significant variation both vertically and horizontally due to aspects of sedimentary, diagenetic and supergene alteration. The distribution of rock types associated with the mineral composition, structural and textural suggests that the depositional site it was an extensive shallow sea, with evidence of exposure companies had basal strata with probable chemical deposition of carbonates, sulfates and other salts. The processes of diagenesis and fluid movement, especially regarding the placement and cooling of bodies of diabase, led to the generation of illite, mixed layer clays, feldspars, zeolites, mobilization of carbonate and iron and the appearance of hydraulic fracturing in many different rock types. From the technological point of view, it was concluded that the properties vary depending on whether the sample (top or bottom of the unit), degree of change, physical and chemical characteristics and influence of hydrothermalism, causing the ... (Complete abstract click electronic access below) / Resumen: Las industrias cerámicas del Polo de Santa Gertrudes (São Paulo, Brasil) son responsables por cerca de 50% de la producción nacional de pavimentos y revestimientos y utilizan, en su gran mayoría, materiales de la Formación Corumbataí como base para las baldosas. Con el objetivo de caracterizar la unidad cuanto a la petrología y propiedades tecnológicas en la región de la actividad minera, fueron realizados trabajos de campo en las canteras y afloramientos, distribuidos desde la base hasta el topo de la Formación. Para esto, fueron realizadas actividades cartográficas usuales y actividades de compilación bibliográfica, caracterización de las facciones sedimentares (descripción de campo, petrografía y litoquímica), cerámicas (ensayos tecnológicos) y correlación entre ellas. Los resultados demostraran que, prácticamente, toda la columna estratigráfica puede ser utilizada en la fabricación de productos cerámicos, siendo que la mineralogía y las propiedades tecnológicas presentan significativa variación tanto en la vertical como en la horizontal, decurrentes de aspectos sedimentares, diagenéticos y alteración supérgena. La distribución de litotipos asociada a la composición mineralógica, estructural y textural sugiere que el sitio deposicional se trataba de un extenso mar raso, con indicios de exposiciones aéreas ya en los estratos basales con probable deposición química de carbonatos, sulfatos e otras sales de sodio, potasio y magnesio. Los procesos de diagénesis y circulación de fluidos, principalmente relacionados a la inyección y resfriamiento de los cuerpos de diabasa, llevaran a la ocurrencia de reacciones químicas que resultaron en la generación de illitas, interestratificados, feldespatos, zeolitas, movimiento de carbonato y hierro en los más diversos litotipos, más allá del fraturamento hidráulico en algunos sitios ... (Resumen completo clicar acceso electrónico abajo) / Orientador: Antenor Zanardo / Coorientador: Anselmo Ortega Boschi / Banca: Maria Margarita Torres Moreno / Banca: Fábio Ramos Dias de Andrade / Banca: Angélica Fortes Drummond Chicarino Varajão / Banca: Emilia García Romero / Doutor

Orientador: Gilda Carneiro Ferreira / Banca: Flávio Henrique Mingante Schlittler / Banca: Maria Margarita Torres Moreno / Resumo: O conhecimento dos aspectos de impactos ambientais de uma dada atividade em uma escala local é de suma importância para se refletir sobre a relação entre o ser humano e a natureza. Muitos dos problemas ambientais decorrentes da má utilização destes recursos devem-se ao desconhecimento dos limites impostos pela natureza e da falta de ações que conciliem exploração e recuperação. O presente estudo teve como objetivo caracterizar os impactos decorridos da mineração e produção de cerâmica vermelha em 10 produtores localizados na Sub-bacia do Ribeirão Jacutinga, uma vez que esta é a unidade territorial mais indicada para projetos de gestão ambiental, pois envolve meio físico, biótico e antrópico. A extração da matéria-prima proveniente do manto de alteração da Formação Corumbataí constitui uma forma de mineração de pequeno porte, a qual acumula impactos nesta sub-bacia e na região por um longo período. Para caracterização dos impactos fez-se uso de entrevistas (questionários estruturados) e de Sistema de Informação Geográfica para análise de imagens orbitais (TM-Landsat) e dados obtidos em base 1:10.000. Os principais impactos detectados foram decorrentes da mineração: abertura de cavas em locais de várzea, formação de lagos em cavas abandonadas, modificação da paisagem, falta de ações de recuperação de áreas lavradas, corte de vegetação nativa em épocas remotas. Foram identificadas as áreas de maior fragilidade ambiental na sub-bacia, as quais estão associadas a zonas de maior declividade ou a locais de extração. Outro problema detectado foi a dificuldade encontrada pelos produtores na regularização das atividades de mineração, que dependem de licença ambiental, a qual não é outorgada pelo órgão ambiental devido à irregularidade das áreas de preservação permanente e reserva... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: The knowledge of some of the aspects of environmental impacts made by a determinated activity on a local scale is a very important tool to discuss about the relationship between humans and nature. Many environmental problems are the result of ignorance about the limits of the physical mean causing misuse of those resources. This research aims to characterize the impacts of mining and red ceramic production of 10 producers located in "Ribeirão Jacutinga" watershed. This is the most appropriate territorial unid of environmental management projects. The small mining of raw material (clay) from Corumbataí formation causes impacts in this sub-basin and the region for a long term. It was used structured questionnaires and Geographic Information System for analysis of satellite images (Landsat-TM) and data obtained on the cartographic basis (scale 1:10.000) as means of impact characterization. The main impacts identified were related to mining activities: open pits in lowland sites, lake formation in abandoned pits, changes in the landscape, lack of actions for recovery of mined areas, cutting of native forest in previous years. Also was identified greater environmental fragility in the watershed, which is associated with areas of greater slope or the extraction sites. Another issue was the difficulty in regulating mining activities, which relates on an environmental license. Mineral exploration has brought significant changes in the natural environmental of this sub-basin; hence the importance of knowing more about environmental limitations. Moreover is important the development of technologies that allow impact management. This... (Complete abstract click electronic access below) / Mestre

Submitted by Edisangela Bastos (edisangela@ufpa.br) on 2017-04-12T13:02:02Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Tese_AproveitamentoRejeitoCaulim.pdf: 7255550 bytes, checksum: 1cf9dd419155eff22adcbd62e6db8507 (MD5) / Approved for entry into archive by Edisangela Bastos (edisangela@ufpa.br) on 2017-04-12T16:07:48Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Tese_AproveitamentoRejeitoCaulim.pdf: 7255550 bytes, checksum: 1cf9dd419155eff22adcbd62e6db8507 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-04-12T16:07:48Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Tese_AproveitamentoRejeitoCaulim.pdf: 7255550 bytes, checksum: 1cf9dd419155eff22adcbd62e6db8507 (MD5) Previous issue date: 2000-11-29 / FINEP - Financiadora de Estudos e Projetos / A região Amazônica detém 10 % das reservas mundiais de caulim. A partir dos anos setenta, duas grandes jazidas amazônicas de caulim vêm sendo exploradas, produzindo caulim para cobertura de papel. No processo de beneficiamento, é gerado um elevado volume de rejeito industrial poluente, o qual é depositado em extensas e onerosas lagoas de sedimentação. Pelo fato do rejeito ser bastante volumoso, essas lagoas tornam-se um problema ambiental de grandes proporções, devido às extensas áreas desmatadas para suas construções (Barata, 1998). Neste trabalho, são propostas alternativas de utilização econômica desse rejeito, o qual constitui-se, basicamente, de uma suspensão do argilomineral caulita, para a produção de pozolana, sulfato de alumínio, a síntese de alúmen de amônio e alumina para utilização cerâmica. A metodologia constitui-se na secagem e calcinação do rejeito, seguida da extração do Al contido via lixiviação ácida (H2SO4), seguida da cristalização de alúmen de amônio, por reação com NH4OH concentrado, mediante controle de pH, e posterior calcinação a 1200°C, obtendo-se ?-Al2O3, isenta de sódio e de baixa granulometria. Das aluminas assim obtidas, são confeccionados corpos de prova prensados e sinterizados a 1600° C, para determinação de suas propriedades cerâmicas, as quais são comparadas com as de uma alumina comercial. Após a lixiviação ácida para a extração do Al, resulta como material insolúvel, uma sílica amorfa, para a qual sugere-se, como contribuição adicional, uma aplicação econômica, empregando-se como pozolana artificial em argamassas de cimento portland, realizando-se testes mecânicos para avaliação de seu desempenho. Os materiais utilizados e sintetizados, foram caracterizados empregando-se difração de raios-X, microscopia eletrônica de varredura, espectroscopia no infravermelho, termogravimetria, análise térmica diferencial, distribuição granulométrica, área específica BET, porosidade, análises químicas por via úmida e por fluorescência de raio-X. / The Amazon region detains 10% of the world reserves of kaolim. Since the seventy's, two great amazonic beds of kaolim are explored, producing kaolim for paper cover. In the beneficiation process, it's generated an elevated volume of polluted industrial residue which is deposited in extensivas and onerous lagoons of sedimentation. Because of the residue is very voluminous, these lagoons become an environmental problem of great proportions, due the extensivas deforested areas used for their constructions ( Barata, 1998). In this work, are suggested altematives of economic utilization of this residue, which is constituted, mainly, by a suspension of the claymineral kaolinite, for the production of pozolane, aluminium sulphate, the synthesis of the ammonium alum and alumina for ceramics utilization. The methodology constitutes in the drying and the calcination of the residue, followed by the extraction of the AI retained by the acid lixiviation H2SO4 ) followed by the ammonium alum crystallisation, for the reaction with the concentrated NH4OH, by means of pH control, and later calcination at 1200°C, getting a-Al2O3, with no sodium and Iow granulometry. From the aluminas obtained, are made bodies of proof smashed and sintered at 1600°C, to the determination of the ceramics properties, which are compared to one of the commercial alumina. After the acid lixiviation for the AI extraction, results as an insoluble material, an amorphous silica, for which it is suggested, as an additional contribution, an economic application, using it as artificial pozolane in building portland cement, making mechanics tests for the evaluation of its performance. The material that were used and synthesized were characterized throught the use of the X ray diffraction, eletronic scanning microscopy, the infra-red spectroscopy, thermogravimetry, differential thermic analisys, particle size analysis, specific area BET, porosity, chemical analisys throught umid means and throught X ray fluorescence.

Submitted by Edisangela Bastos (edisangela@ufpa.br) on 2017-05-02T21:05:29Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Tese_TransformacoesTermicasPropriedades.pdf: 4724319 bytes, checksum: 6c7d36eba7192c08b73d8ada132d43bb (MD5) / Approved for entry into archive by Edisangela Bastos (edisangela@ufpa.br) on 2017-05-02T22:06:26Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Tese_TransformacoesTermicasPropriedades.pdf: 4724319 bytes, checksum: 6c7d36eba7192c08b73d8ada132d43bb (MD5) / Made available in DSpace on 2017-05-02T22:06:26Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Tese_TransformacoesTermicasPropriedades.pdf: 4724319 bytes, checksum: 6c7d36eba7192c08b73d8ada132d43bb (MD5) Previous issue date: 2006-03-23 / Mullita, Al6Si2O13, é um mineral relativamente raro na natureza, formado sob condições excepcionais de elevada temperatura e pressão, condições estas que podem ser utilizadas na síntese do mineral. Apresenta excelentes propriedades de resistência mecânica a elevada temperatura, baixo coeficiente de expansão térmico, boa estabilidade química e térmica. Tais características explicam sua importância na cerâmica tradicional e avançada. A proposta da pesquisa tem como objetivo desenvolver um processo de síntese de mullita a partir dos resíduos do beneficiamento de caulim, das indústrias localizadas nos distritos de caulim do rio Jari (Monte Dourado - PA) e do rio Capim (Ipixuna - PA). Com os materiais sintetizados são feitos estudos preliminares de suas aplicações como matérias-primas para a fabricação de chamota e tijolos refratários sílico-aluminosos. As etapas apresentadas são as de caracterização mineralógica e química, verificando as diferenças entre os materiais; a de processamento, feita através da calcinação dos resíduos em patamares crescentes de temperaturas de 100 em 100ºC, iniciando de 600 até 1500ºC por 3 h, visando observar as transformações mineralógicas; a do estudo dos efeitos de temperatura e das impurezas presentes, através de acompanhamento por difração de raios-X pelo método do pó, microscopia eletrônica de varredura do pó, fratura dos corpos de prova, lâminas delgadas e seção polida e; a das propriedades cerâmicas, apresentando os testes de retração linear dos corpos de prova, porosidade aparente, tensão de ruptura à flexão e refratariedade. Os resultados obtidos indicam que, os resíduos do rio Jari (CR) e do rio Capim (PR) são constituídos principalmente por caulinita; a caulinita do PR apresenta-se com maior grau de ordem estrutural do que CR; o aumento na temperatura de calcinação favoreceu um aumento na aglomeração dos dois resíduos; o maior teor de Fe na amostra CR, influenciou na formação de mullita, na energia de ativação e na retração linear de sinterização e; pelos ensaios de refratariedade, os dois resíduos industriais demonstraram que podem ser utilizados para refratários e chamotas. / Mullite, Al6Si2O13, is a relatively rare mineral in nature, formed under exceptional conditions of high temperature and pressure, which can be used to synthesize this mineral. Mullite presents excellent mechanical resistance at high and normal temperatures; low thermal expansion coefficient; good chemical and thermal stability. Such characteristics explain the importance of mullite in traditional and advanced ceramics. This research proposes the development of a process to synthesize mullite using the wastes from kaolin processing industries located in the rio Jari (Monte Dourado-PA) and rio Capim (Ipixuna-PA) districts. Preliminary studies are made on the synthesized materials for application as base materials for grog and silicon-aluminum refractory bricks. The steps are: (a) mineralogical and chemical characterization, verifying the differences between the materials; (b) processing through calcinations of the wastes at increasing levels of temperature with 100 oC increments, ranging from 600 to 1500 oC, during 3 hours at each level, so mineralogical changes can be observed and; (c) the study of temperature and impurities effects through X-ray powder diffraction, scanning electron microscopy, green bodies cleavage, thin layer and polished section; and of ceramics properties, through green bodies retraction (shrinking). The results of this work indicate that detrites from kaolin industries at rio Jari and rio Capim are constituted mainly by kaolinite. The PR samples showed a higher level of structural order than the CR samples. The increase in calcination temperature favored agglomeration in both samples. A higher content of Fe in the CR samples influenced mullite formation, activation energy, and linear shrinking in sintering. Also, through to the results of the refractarity essays, both industrial waste samples showed that they can be used as starting materials for refractories and grog.