O presente trabalho consiste na detalhada caracterização geológica da Mina de Vallemí no Paraguai, utilizada para fabricação de cimento Portland pela Industria Nacional de Cemento (INC), seguida da caracterização das matérias-primas, por petrografia e análises químicas e mineralógicas, e posteriores testes de queimabilidade de seis farinhas experimentais, elaboradas com misturas das matérias-primas disponíveis. As farinhas foram sinterizadas e avaliadas qualitativamente, por microscopia do clínquer, e quantificadas por difração de raios-X (DRX) e método de Rietveld. A geologia da mina consiste em metapelitos, por vezes em alternâncias rítmicas, com metacalcários (metaritmito) da Formação Vallemí, basal, sobrepostos por metacalcários puros, com intercalações de metadolomito, da Formação Camba Jhopo, ambas do Grupo Itapucumí (Ediacarano), dispostas em dobra isoclinal com flanco invertido (Faixa de Dobramentos Vallemí). Dada à diversidade litológica e complexidade tectônica, o estudo requereu mapeamento geológico detalhado (escala 1:2000), com coleta de amostras e análise química concomitante, no laboratório de qualidade da indústria, e atualização da topografia e modelagem 3D. Foram individualizados nove litotipos: 1) Litotipo Misto (Itá jopara); 2) Litotipo Ritmito Verde (Itá hovy?); 3) Litotipo Ritmito Vermelho (Itá pytã); 4) Litotipo Calcário Cinza (Itá hungy); 5) Litotipo Calcrete (Itá manduvi sa\'yju); 6) Litotipo Dolomito (Itá pytãngy); 7) Litotipo Arenito Vermelho (Itá atã pytã); 8) Litotipo Lamprofiro (Itá h?); 9) Litotipo Vulcânica Básica (Itá kui sa\'yju), sendo os cincos primeiros apropriados para fabricação de cimento. O Litotipo Dolomito é apropriado se usado em misturas e os demais são materiais estéreis. Foram realizadas seis diferentes misturas de litotipos, além da normalmente empregada na indústria, utilizada como referência, com avaliação do índice de queimabilidade (IQ) nos laboratórios da Associação Brasileira de Cimento Portland (ABCP). As farinhas D1, D3 e D4 foram classificados como fácil de queimar, e as demais, D2, D5b e D6b, com queimabilidade normal. Pode-se dizer que todas apresentam índices de queimabilidade compatíveis com os padrões exigidos para a produção de cimento Portland, destacando que a melhor mistura foi obtida com a farinha D4 (composta por Litotipo Ritmito Vermelho 83,07%, Litotipo Ritmito Verde 14,45% e mineral de ferro 1,48%), e a de menor desempenho a D5b (composta por Litotipo Calcrete 50,17%, Litotipo Misto 48,32% e mineral de ferro 1,52%), o que foi possível também corroborar na quantificação das fases do clínquer. / The present work deals with a detailed geological characterization of the Vallemí Mine in Paraguay, explored to manufacture of Portland cement by the National Cement Industry (INC), followed by the characterization of the raw materials, by petrography, chemical and mineralogical analyzes, and subsequent burnability tests of six experimental raw mixtures, prepared with mixtures of available raw materials. The flours were sintered and evaluated qualitatively by clinker microscopy and quantified by X-ray diffraction (XRD) and Rietveld method. The geology of the mine includes metapelites, sometimes in rhythmic alternations, with metalimestone of the Vallemí Formation, basal, overlapped by pure metalimestone, with intercalation of metadolomite, of the Camba Jhopo Formation, both of the Itapucumí Group (Ediacaran), arranged in fold isoclinal with inverted flank (Vallemí Folding Belt). Due to the lithological diversity and tectonic complexity, the study required detailed geological mapping (scale 1: 2000), with sample collection and concomitant chemical analysis, in the industrial quality laboratory, and updating the topography and 3D modeling. Nine lithotypes were individualized: 1) Litotipo Misto (Itá jopara); 2) Litotipo Ritmito Verde (Itá hovy?); 3) Litotipo Ritmito Vermelho (Itá pytã); 4) Litotipo Calcário Cinza (Itá hungy); 5) Litotipo Calcrete (Itá manduvi sa\'yju); 6) Litotipo Dolomito (Itá pytãngy); 7) Litotipo Arenito Vermelho (Itá atã pytã); 8) Litotipo Lamprofiro (Itá h?); 9) Litotipo Vulcânica Básica (Itá kui sa\'yju), the first five suitable for manufacturing cement. Litotipo Dolomito is applicable if used in mixtures. The others lithotype are sterile materials. Six different mixtures of lithotypes were carried out, besides the one normally used in industry, used as reference, with evaluation of the burnability index (IQ) in the laboratories of the Assocciação Brasileira de Cimento Portland (ABCP). Flours D1, D3 and D4 were classified as easy to burn, and the others, D2, D5b and D6b, with normal burning. It is possible to say that all of them have a comparable burnability index compatible with the standards required for Portland cement production, the best mixture was obtained with the raw mixture D4 (composed by Litotipo Ritmito Vermelho 83,07%, Litotipo Ritmito Verde 14,45% and iron ore 1,48%) and the D5b (composed by Litotipo Calcrete 50,17%, Litotipo Misto 48,32% and iron ore 1,52%) appear as the worst, which were corroborated in the quantification of clinker phases.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:usp.br/oai:teses.usp.br:tde-25042018-161847 |
| Date | 10 April 2018 |
| Creators | Arias Cáceres, Alberto Eulogio |
| Contributors | Boggiani, Paulo Cesar |
| Publisher | Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP |
| Source Sets | Universidade de São Paulo |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | Portuguese |
| Type | Dissertação de Mestrado |
| Format | application/pdf |
| Rights | Liberar o conteúdo para acesso público. |
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