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

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

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:26:11Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2012-05-15Bitstream added on 2014-06-13T19:13:07Z : No. of bitstreams: 1 scalco_jp_me_rcla.pdf: 6483861 bytes, checksum: 9f1078ccfa1a911264f25627d434e7a4 (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Fundação para o Desenvolvimento da UNESP (FUNDUNESP) / 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... / 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)

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:32:21Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2003-04-22Bitstream added on 2014-06-13T20:43:24Z : No. of bitstreams: 1 souza_mho_dr_rcla.pdf: 5293992 bytes, checksum: 185633afb63d6a7ac9e2a3c7563f7e84 (MD5) / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP) / O objetivo principal deste trabalho foi demonstrar a possibilidade de incluir aditivos naturais (no caso, o dolomito e o folhelho da Formação Irati) no processo de fabricação de produtos cerâmicos por prensagem pela via seca e por extrusão no Pólo Cerâmico de Santa Gertrudes. O primeiro passo consistiu em caracterizar mineralógica e quimicamente os dolomitos e os folhelhos pirobetuminosos provenientes da Formação Irati e aflorantes dentro da região do Pólo de Santa Gertrudes. Concluída a caracterização destas rochas, o próximo passo consistiu em separar o dolomito do folhelho nos níveis intercalados de rejeito da lavra. Utilizou-se três métodos: a flotação, a separação magnética e um método baseado no intemperismo, denominado separação mecânica com sazonamento prévio, sendo que este último método foi o mais eficiente. Após os experimentos de separação, a etapa seguinte foi adicionar o dolomito a argilas usadas na confecção de pisos cerâmicos e o folhelho a argilas usadas na confecção de tijolos, a fim de caracterizar tecnologicamente as formulações resultantes. Também se adicionou dolomito a argilas da Formação Corumbataí para verificar a possibilidade de utilização destas argilas na confecção de revestimentos de monoporosa. Encerrada a fase de caracterização tecnológica, concluiu-se que o dolomito tem potencial para ser utilizado como aditivo na confecção de pisos cerâmicos, porém, as características mineralógicas das argilas da Formação Corumbataí impedem a utilização das mesmas na confecção de revestimentos de monoporosa. O folhelho pode ser utilizado como aditivo na confecção de tijolos estruturais, porém, com restrições que dependem das características físicas da argila a ser utilizada. / The main objective of this work consisted in to demonstrate the possibility of including natural additives (in this case, the dolomite and the shale from Irati Formation) in the fabrication of ceramic tiles by pressing using the dry way process and by extrusion in Santa Gertrudes's Ceramic Cluster. The first step consisted in to characterize mineralogical and chemically the dolomites and the oil black shales from Irati Formation and occurring inside region of the Santa Gertrudes's Cluster. Concluded the characterization of these rocks, the next step consisted in to separate the dolomite and the shale from the intercalated levels that are the waste of the mine. There were used three methods: flotation, magnetic separation and a method based on weathering, and it was called mechanical separation preceded by natural seasoning, and this one was the most efficient. Afterwards, the next step was to add the dolomite to clays used for floor tiles, and the black shale to clays used for bricks, in order to characterize technologically the resulting ceramic masses. It was also added dolomite to clays from Corumbataí Formation, in order to verify the possibility of use of these clays for wall tiles. Concluded the technological characterization, it was concluded that the dolomite has potential as additive for floor tiles, but the mineralogical characteristics of the clays from Corumbataí Formation prevent their use for wall tiles. The black shale can be used as additive for heavy clays products, but in a restrained way, depending on the physical characteristics of the clay that will be used.

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:27:52Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2004-03-03Bitstream added on 2014-06-13T19:36:09Z : No. of bitstreams: 1 fahl_iaf_me_rcla.pdf: 3740864 bytes, checksum: 21c62c3e14c1419ec43bbae84baf3e62 (MD5) / Este trabalho teve como objetivo avaliar a emissão de flúor do pólo cerâmico de Santa Gertrudes-SP, e sua dispersão geográfica nas direções de Analândia, Araras, Holambra e São Pedro, através da determinação dos teores de flúor acumulados em folhas de plantas de quatro espécies vegetais de valor econômico café (Coffea arabica), citrus (Citrus sinensis), cana de açúcar (Saccharum oficinarum) e capim colonião (Panicum maximum), crescidas nas proximidades das indústrias e ao longo dos trajetos entre o pólo cerâmico e os locais descritos,assim como avaliar seus efeitos nas características anatômica das folhas de café e de capim colonião. Observou-se, que os maiores teores foliares de flúor (80 mg de flúor/kg de matéria seca (m.s.) de folha), foram acumulados pelas plantas de citrus e os menores (49 mg de flúor/kg de m.s. de folha) pelas plantas de cana de açúcar. Plantas de café e de capim colonião acumularam valores intermediários (69 e 54 mg de flúor/kg de m.s. folha), respectivamente. Em média, as dicotiledôneas (café e citrus) acumulam maiores teores foliares de flúor que as monocotiledôneas (cana de açúcar e capim colonião). A redução nos teores foliares de flúor, para 50% do teor máximo observado nas proximidades centro emissor, ocorreu a uma distância de 2,45 a 2,49 km, nos eixos Santa Gertrudes/São Pedro e Santa Gertrudes/Analândia, respectivamente, enquanto que no eixo Santa Gertrudes/Araras, a redução para 50% do teor máximo somente ocorreu a uma distância de aproximadamente 6,0 km do ponto de origem. Enquanto que, nos eixos em direção a Analândia, Araras e Holambra, teores foliares de 10 mg de flúor/kg de m. s. de folha, foram observados a cerca de 15 km da origem, na direção de São Pedro, esse valor somente foi observado a cerca de 20 km. Num raio de aproximadamente 10 km do Pólo emissor... / This work had the objective to evaluate the emission of fluorine of Santa Gertrudes, -São Paulo State ceramic region, and its geographical dispersion to the directions of Analândia, Araras, Holambra and São Pedro, through the determination of the tenors of accumulated fluorine in leaves of plants of four vegetable species such as coffee (Coffea arabica), citrus (Citrus sinensis), sugar cane (Saccharum oficinarum) and colonião grass (Panicum maximum), grown in the proximities of the industries and along the itineraries between the Ceramic Region and the nucleous of the fluorine scattering area. Also, to evaluate their effects in the anatomical characteristics of the leaves of coffee and colonião grass. It was observed that the largest foliate fluorine tenors (80 mg of F/kg of dry matter (d.m.), were accumulated for the citrus plants, and the smallests (49 mg of F/kg of d.m.) for the plants of sugar cane. Coffee and colonião grass plants accumulated intermediate values (69 and 54 mg of F/kg of d.m.), respectively. On average, the dicotyledonous plants (coffee and citrus) accumulate larger foliate tenors of fluorine than the monocotyledonous plants (sugar cane and colonião grass). The reduction in the foliate tenors of fluorine, for 50% of the maximum tenor observed in the proximities of the issuing center, happened at a distance from 2.45 to 2.49 km, in the axes Santa Gertrudes/São Pedro and Santa Gertrudes/Analândia, respectively. While in the axis Santa Gertrudes/Araras, the reduction for 50% of the maximum tenor only happened for a distance of approximately 6.0 km of the origin point. In the axes towards Analândia, Araras and Holambra, foliate tenors of 10 mg of F/kg of d. m. of leaf, were observed close to 15 km from the origin, while in São Pedro's direction, that value only was observed about 20 km. In a ray of approximately 10 km of the issuing center...(Complete abstract click electronic access below)