Title

ANÁLISE TERMO-MINERALÓGICA DE MISTURAS COM SOLO LATERÍTICO E REJEITO DE MINERAÇÃO VISANDO À PRODUÇÃO DE AGREGADOS CALCINADOS

THERMAL–MINERALOGICAL ANALYSIS OF LATERITIC SOIL AND IRON ORE WASTE MIXTURES FOR THE PRODUCTION OF CALCINED AGGREGATES

Authorship

COELHO, LISLEY MADEIRA; AZEVEDO, ARY MACHADO DE; SILVEIRA, PEDRO HENRIQUE POUBEL MENDONÇA DA; MONTEIRO, SERGIO NEVES; GUIMARÃES, ANTÔNIO CARLOS RODRIGUES

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SILVEIRA, PEDRO HENRIQUE POUBEL MENDONÇA DA

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MONTEIRO, SERGIO NEVES

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GUIMARÃES, ANTÔNIO CARLOS RODRIGUES

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DOI

10.5151/2594-5327-42221

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Abstract

Resumo Este trabalho avaliou o comportamento térmico e mineralógico de misturas de solo laterítico com rejeito de mineração de ferro, visando à produção de agregados artificiais. As misturas, com 30% e 50% de rejeito, foram submetidas à calcinação nas temperaturas de 700 °C, 800 °C e 900 °C. As análises de Difração de Raios X (DRX) e Análise Termogravimétrica (TGA/DTG) permitiram identificar as principais transformações mineralógicas. A desidroxilação dos argilominerais foi observada a partir de 700 °C, com formação de metacaulinita. A 800 °C ocorreu reorganização parcial da matriz amorfa em fases semicristalinas, enquanto a 900 °C predominou a cristalização de estruturas mais densas e estáveis. A mistura com 30% de rejeito apresentou maior reatividade térmica e mineralógica, favorecendo sua aplicação como material com potencial cimentício ou para agregados sinterizados. Por outro lado, a mistura com 50% de rejeito manteve-se mais estável termicamente, com predominância de sílica e magnetita, sendo mais adequada para a produção de agregados granulares para aplicações estruturais. A temperatura de 800 °C destacou-se como a condição mais eficiente, por promover transformações mineralógicas significativas com menor demanda energética, alinhando-se aos princípios da economia circular.

THIS STUDY EVALUATED THE THERMAL AND MINERALOGICAL BEHAVIOR OF MIXTURES COMPOSED OF LATERITIC SOIL AND IRON ORE MINING WASTE, AIMING AT THE PRODUCTION OF ARTIFICIAL AGGREGATES. MIXTURES CONTAINING 30% AND 50% MINING WASTE WERE SUBJECTED TO CALCINATION AT 700 °C, 800 °C, AND 900 °C. X-RAY DIFFRACTION (XRD) AND THERMOGRAVIMETRIC ANALYSIS (TGA/DTG) WERE EMPLOYED TO ASSESS THE MAIN MINERALOGICAL TRANSFORMATIONS. THE DEHYDROXYLATION OF CLAY MINERALS WAS OBSERVED FROM 700 °C, LEADING TO THE FORMATION OF METAKAOLINITE. AT 800 °C, PARTIAL REORGANIZATION OF THE AMORPHOUS MATRIX INTO SEMICRYSTALLINE PHASES OCCURRED, WHILE AT 900 °C, CRYSTALLIZATION OF DENSER AND MORE STABLE STRUCTURES PREDOMINATED. THE MIXTURE WITH 30% MINING WASTE EXHIBITED HIGHER THERMAL AND MINERALOGICAL REACTIVITY, INDICATING POTENTIAL FOR APPLICATIONS AS A CEMENTITIOUS MATERIAL OR SINTERED AGGREGATE. IN CONTRAST, THE MIXTURE WITH 50% MINING WASTE REMAINED THERMALLY MORE STABLE, CHARACTERIZED BY THE PREDOMINANCE OF SILICA AND MAGNETITE, MAKING IT MORE SUITABLE FOR THE PRODUCTION OF GRANULAR AGGREGATES FOR STRUCTURAL APPLICATIONS. THE TEMPERATURE OF 800 °C PROVED TO BE THE MOST EFFICIENT CONDITION, PROMOTING SIGNIFICANT MINERALOGICAL TRANSFORMATIONS WITH LOWER ENERGY DEMAND, IN LINE WITH THE PRINCIPLES OF THE CIRCULAR ECONOMY.

Keywords

Solo laterítico, Rejeito de minério de ferro, Calcinação, Transformação mineralógica