Made available in DSpace on 2013-08-07T18:54:56Z (GMT). No. of bitstreams: 1 000412770-Texto+Completo-0.pdf: 8607993 bytes, checksum: eaaca4f9ccff55cd03431d166b800dd5 (MD5) Previous issue date: 2009 / Nowadays, environment contamination and waste management are among of the most worrisome problems. The large generation of solid waste is one of the biggest problems faced by modern society, which is using the recycling/reuse of waste as an alternative to minimize this effect. In this context, this work aimed to use coal fly ash, the largest industrial solid waste generation in South of Brazil (about 1. 7 million tons per year), as raw material for synthesis of zeolites. Zeolites are microporous material that has a wide range of industrial applications. In this study, coal fly ashes generated from units A and B of the Presidente Médici Thermeletric Power Plant, located in Candiota/RS, were used for hydrothermal synthesis of NaP1 zeolite in alkaline media. Physical, chemical and mineralogical analyses were used to characterize the coal fly ashes as well as the zeolites obtained from these materials. Several zeolitization tests were performed to optimize the synthesis of NaP1 zeolite with high yield. In the experimental conditions applied in this stydy, was obtained NaP1 zeolite, in some cases with traces of analcime zeolite, with conversion yields ranging from 40 to 77%. The zeolitic products showed values of cation exchange capacity (CEC) from 1. 9 to 3. 9 meq. g-1. These values of CTC indicate that these material can be an effective alternative for the removal of metals in acid mine drainage (AMD). / A contaminação do meio ambiente e a gestão de resíduos estão entre os problemas mais preocupantes da atualidade. A grande geração de resíduos sólidos é um dos maiores problemas enfrentados pela sociedade moderna, que vem utilizando a reciclagem/reuso de resíduos como uma alternativa para minimizar este efeito. Neste contexto, o presente trabalho teve como objetivo utilizar cinzas volantes de carvão, resíduo sólido industrial de maior geração no sul do Brasil (~1,7 milhões de toneladas/ano), como matéria-prima para síntese de zeólitas, material este que possui uma vasta gama de aplicações industriais. Neste estudo foi utilizado o processo hidrotérmico em meio alcalino para a síntese da zeólita NaP1 utilizando cinzas volantes geradas a partir das unidades de combustão do carvão (A e B) da Usina Termelétrica Presidente Médici (UTPM), localizada no município de Candiota (RS). Análises físicas, químicas e mineralógicas foram utilizadas para caracterizar as cinzas e zeólitas obtidas. Diversos testes de zeolitização foram realizados para otimizar a obtenção da zeólita NaP1 com elevado rendimento. Nas condições experimentais utilizadas foi obtido a zeólita NaP1, em alguns casos com traços de zeólita analcima, com rendimentos variando entre 40 a 77 % de conversão. Os produto zeolíticos apresentaram valores de capacidade de troca catiônica (CTC) de 1,9 a 3,9 meq. g-1. Estes valores de CTC encontrados para esta zeólita indicam que este material pode ser uma alternativa eficaz para a remoção de metais na drenagem ácida de mina (DAM).

Neste trabalho apresenta-se uma alternativa para utilização de vidros laminados provenientes de rejeitos industriais ou pós-consumo. Reciclando o vidro laminado, por meio de uma série de moagens, pode-se obter dois tipos de rejeitos: vidros de partículas pequenas (200 e 325 mesh), que não conseguem ser reaproveitados pela indústria vidreira, e filme de poli(vinil butiral) - PVB - impregnado com uma pequena quantidade de carga, que tem como destino os aterros. No presente estudo, esses dois resíduos foram aproveitados na fabricação de vernizes curados por radiação ultravioleta empregados para proteção de pisos de madeira. O filme de PVB foi utilizado na formulação de um isolante, em razão de sua alta flexibilidade e boa aderência à madeira, e o vidro de baixa granulometria foi empregado como carga nos vernizes chamados de alto tráfego para o aumento da resistência à abrasão dos mesmos (propriedade fundamental de vernizes para pisos de madeira). Pelos resultados obtidos, verificou-se que o isolante preparado com o filme de PVB em solução alcoólica e misturado a um monômero acrílico trifuncional, como o trimetilolpropano triacrilato (TMPTA), quando aplicado sobre pisos de madeira, obteve-se bons resultados de aderência, arrancamento e flexibilidade, podendo assim substituir os isolantes utilizados atualmente, produtos com cura por radiação ultravioleta, em base aquosa, e que apresentam alto custo por serem preparados com resinas importadas. Foi observado que quanto maior a quantidade de solução de PVB, melhor a flexibilidade do filme e, conseqüentemente, melhor a resistência ao arrancamento do revestimento. Os vidros de baixa granulometria apresentaram resultados muito satisfatórios quando utilizados como carga nos vernizes de alto tráfego, especialmente ao se combinarem com o óxido de alumínio (carga atualmente utilizada nesses sistemas), aumentando ainda mais a resistência à abrasão dos vernizes e também a estabilidade dos vernizes (quanto à sedimentação e à geleificação). Para todas as combinações de cargas preparadas neste trabalho foram bons os resultados obtidos, podendo-se optar pela utilização daquelas com maior quantidade de vidro, uma vez que este, por tratar-se de um resíduo, torna tais combinações mais econômicas. / The present work features an alternative for the utilization of the windshield after its use. The recycling of the laminated glass, through a series of grindings, make possible to obtain two kinds of materials: glasses of small particles (200 and 325 mesh), that cannot be recovered in the glass industry, and a poly(vinyl butiral) - PVB - sheet impregnated with a small amount of filler, that has as final disposal the sanitary landfill. In this study these two materials were introduced in the formulation of ultraviolet curing varnishes used to the protection of wood flooring. The film of PVB was used in the formulation of a primer, due to its high flexibility and good adherence to the wood, and the glass of low granulometry was used as a filler in the so-called high traffic varnish, to increase the abrasion resistance (main property of these varnishes). The results obtained showed that the primer prepared with the PVB sheet in alcoholic solution, mixed with a trifunctional acrylic monomer, like TMPTA, when applied on wood flooring, obtained good results of adherence, scrape adhesion, flexibility and stability and could substitute the primers used nowadays that are UV curing products, however water based ones, and that has a high cost because of the imported resins that are used in their formulations. It was observed that larger the amount of solution of PVB, better the flexibility of the film and, consequently, better its scrape adhesion. The glasses of low granulometry also presented very satisfactory results when used as fillers in the high traffic varnishes, mainly when in combination with aluminium oxide (filler used in these systems), increasing more the abrasion resistance of the varnishes and also their stability (the sedimentation and geleification have showed better results). To all filler combinations studied in this work the results were good and the best one can be the ones that presented the largest amount of glass, since as a residue, make these combinations more economical.

Neste trabalho apresenta-se uma alternativa para utilização de vidros laminados provenientes de rejeitos industriais ou pós-consumo. Reciclando o vidro laminado, por meio de uma série de moagens, pode-se obter dois tipos de rejeitos: vidros de partículas pequenas (200 e 325 mesh), que não conseguem ser reaproveitados pela indústria vidreira, e filme de poli(vinil butiral) - PVB - impregnado com uma pequena quantidade de carga, que tem como destino os aterros. No presente estudo, esses dois resíduos foram aproveitados na fabricação de vernizes curados por radiação ultravioleta empregados para proteção de pisos de madeira. O filme de PVB foi utilizado na formulação de um isolante, em razão de sua alta flexibilidade e boa aderência à madeira, e o vidro de baixa granulometria foi empregado como carga nos vernizes chamados de alto tráfego para o aumento da resistência à abrasão dos mesmos (propriedade fundamental de vernizes para pisos de madeira). Pelos resultados obtidos, verificou-se que o isolante preparado com o filme de PVB em solução alcoólica e misturado a um monômero acrílico trifuncional, como o trimetilolpropano triacrilato (TMPTA), quando aplicado sobre pisos de madeira, obteve-se bons resultados de aderência, arrancamento e flexibilidade, podendo assim substituir os isolantes utilizados atualmente, produtos com cura por radiação ultravioleta, em base aquosa, e que apresentam alto custo por serem preparados com resinas importadas. Foi observado que quanto maior a quantidade de solução de PVB, melhor a flexibilidade do filme e, conseqüentemente, melhor a resistência ao arrancamento do revestimento. Os vidros de baixa granulometria apresentaram resultados muito satisfatórios quando utilizados como carga nos vernizes de alto tráfego, especialmente ao se combinarem com o óxido de alumínio (carga atualmente utilizada nesses sistemas), aumentando ainda mais a resistência à abrasão dos vernizes e também a estabilidade dos vernizes (quanto à sedimentação e à geleificação). Para todas as combinações de cargas preparadas neste trabalho foram bons os resultados obtidos, podendo-se optar pela utilização daquelas com maior quantidade de vidro, uma vez que este, por tratar-se de um resíduo, torna tais combinações mais econômicas. / The present work features an alternative for the utilization of the windshield after its use. The recycling of the laminated glass, through a series of grindings, make possible to obtain two kinds of materials: glasses of small particles (200 and 325 mesh), that cannot be recovered in the glass industry, and a poly(vinyl butiral) - PVB - sheet impregnated with a small amount of filler, that has as final disposal the sanitary landfill. In this study these two materials were introduced in the formulation of ultraviolet curing varnishes used to the protection of wood flooring. The film of PVB was used in the formulation of a primer, due to its high flexibility and good adherence to the wood, and the glass of low granulometry was used as a filler in the so-called high traffic varnish, to increase the abrasion resistance (main property of these varnishes). The results obtained showed that the primer prepared with the PVB sheet in alcoholic solution, mixed with a trifunctional acrylic monomer, like TMPTA, when applied on wood flooring, obtained good results of adherence, scrape adhesion, flexibility and stability and could substitute the primers used nowadays that are UV curing products, however water based ones, and that has a high cost because of the imported resins that are used in their formulations. It was observed that larger the amount of solution of PVB, better the flexibility of the film and, consequently, better its scrape adhesion. The glasses of low granulometry also presented very satisfactory results when used as fillers in the high traffic varnishes, mainly when in combination with aluminium oxide (filler used in these systems), increasing more the abrasion resistance of the varnishes and also their stability (the sedimentation and geleification have showed better results). To all filler combinations studied in this work the results were good and the best one can be the ones that presented the largest amount of glass, since as a residue, make these combinations more economical.

Made available in DSpace on 2016-06-02T19:10:01Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2601.pdf: 5587826 bytes, checksum: 717a8aef3900d3dc9c6e48239028afeb (MD5) Previous issue date: 2008-04-04 / The evolution of the world-wide production of steel in rates superior to 7% per year in the last five years, strongly driven by China, which got off 222,4 millions in 2003 for 489,0 million tons in 20071, leads to a strong increase in the demand of iron ore. Therefore, fine ore price of Carajás for Asia went out from 28,14 in 2003 for 73,20 US$ cents for unity of iron in 2007. An increase of 160%. These facts, when related to the layer exhaustion and the growing environmental pressures on Iron and Steel Plants of the whole world, have been taking to a series of studies to the use of the residues bearers from iron produced in these factories. Up to that time, there has not been consolidated any technology which is technically and economically viable for the recycling of these residues so far. The present work is about the usage of the blast furnace mud, the mill scale and the iron oxide produced in the pickling lines of Companhia Siderúrgica Nacional (CSN) in self reduction pellets shape. It starts the productions in scale laboratorial and industrial after the chemical and physical characterizations from these raw materials. As soon as the most appropriated formulation was defined, the production in experimental scale began. These tests were carried out in the residues palletizing pilot plant, developed by CSN. There were also tests of self reduction and of meltreduction. In the first one, the formation of a metal drop inside a hallow sphere was obtained, and in the second one a metal profit of 99,1%. In sequence, the alternatives were valued for internal recycling of these pellets. The use of the heat contained in the empty hot-metal torpedo-cars for self-reduction showed the most economical route. This technology of recycling was introduced industrially in CSN. Thus, in the present work of doctorate, it was developed an unpublished route for industrial recycling for iron and steel residues, which was technically and economically feasible. / O crescimento da produção mundial de aço bruto em taxas superiores a 7% ao ano nos últimos cinco anos, fortemente impulsionado pela China, que saltou de 222,4 milhões em 2003 para 489,0 milhões de toneladas em 20071, gerou um forte aumento na demanda de minério de ferro. Com isso, o preço do minério fino de Carajás para a Ásia saiu de 28,14 em 2003 para 73,20 US$ cents por unidade de ferro em 2007. Um aumento de 160%. Estes fatos, associados à exaustão das jazidas e as crescentes pressões ambientais sobre as Siderúrgicas de todo o mundo, têm levado a uma série de estudos para o aproveitamento dos resíduos portadores de ferro gerados nestas Usinas. Até então, não se consolidou nenhuma tecnologia viável técnica e economicamente para esta reciclagem. O presente trabalho trata da utilização da lama de alto-forno, da carepa de laminação e do óxido de ferro gerado nas linhas de decapagem da Companhia Siderúrgica Nacional CSN na forma de pelotas auto-redutoras. Após as caracterizações químicas e físicas destas matérias-primas, partiu-se para as produções em escala laboratorial e industrial. Definida laboratorialmente a formulação mais adequada, partiu-se para a produção experimental. Esta foi realizada na planta piloto de pelotização de resíduos, desenvolvida pela CSN. Foram realizados ensaios de auto-redução e de fusão-redução. No primeiro, o resultado foi a formação de uma gota metálica dentro de uma esfera oca e no segundo, um rendimento metálico de 99,1%. Em seqüência, foram avaliadas as alternativas para reciclagem interna destas pelotas. A utilização do calor contido nos carrostorpedo vazios para a auto-redução se mostrou como a rota mais econômica. Esta tecnologia de reciclagem já se encontra implantada industrialmente na CSN. Portanto, no presente trabalho de doutoramento, desenvolveu-se uma rota inédita de reciclagem industrial dos resíduos siderúrgicos portadores de ferro, viável técnica e economicamente.