Title

Avaliação do potencial de reaproveitamento de resíduo de minério de ferro em compósitos de matriz polimérica

Evaluation of the potential for reusing iron ore waste in polymer matrix composites

Authorship

LOPES, TAUANA CALDAS; ALMEIDA, LUCAS REZENDE; BARBOSA, SINARA DA SILVA; COSTA, HENRIQUE MATHEUS SERRÃO DA; FERNANDES, JENNIFER FERREIRA; ARAÚJO, JAMILLY ROCHA DE; RODRIGUES, EMERSON CARDOSO; COSTA, DEIBSON SILVA DA

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ARAÚJO, JAMILLY ROCHA DE

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DOI

10.5151/2594-4711-43678

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Abstract

Objetivou-se avaliar neste trabalho o potencial de aplicação do resíduo de minério de ferro em compósitos de matriz polimérica. O resíduo foi caracterizado por Difração de Raios X (DRX) e Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV) associada à Espectroscopia por Dispersão de Energia (EDS). Os compósitos foram confeccionados pelo método hand lay-up, com 0%, 10%, 20% e 30% de resíduo em massa. A caracterização dos compósitos foi realizada através de ensaios físicos de Absorção de Água (AA), Porosidade Aparente (PA) e Massa Específica Aparente (MEA), além de ensaios mecânicos de tração e de flamabilidade. Os resultados indicaram predominância de hematita, magnetita e quartzo, além de partículas finas com boa distribuição granulométrica. Os ensaios físicos evidenciaram aumento da massa específica aparente com a incorporação do resíduo, além de variações nos valores de PA e AA. Nos ensaios mecânicos, observou-se redução da resistência à tração em comparação à matriz plena, embora a composição com 30% de resíduo tenha apresentado o melhor desempenho entre os compósitos produzidos. Nos ensaios de flamabilidade, as composições contendo resíduo apresentaram comportamento sem ignição, indicando melhora na resistência à chama dos materiais e excelente desempenho quanto à resistência à chama.

This study aimed to evaluate the potential application of iron ore residue in polymer matrix composites. The residue was characterized by X-ray Diffraction (XRD) and Scanning Electron Microscopy (SEM) coupled with Energy Dispersive Spectroscopy (EDS). The results indicated a predominance of hematite, magnetite, and quartz, in addition to fine particles with good particle size distribution. The composites were manufactured using the hand lay-up method combined with compression, with 0%, 10%, 20%, and 30% residue by mass. The composites were characterized by Water Absorption (WA), Apparent Porosity (AP), Apparent Specific Gravity (ASG), uniaxial tensile strength, and flammability tests. The physical tests showed an increase in apparent specific gravity with the incorporation of the residue, as well as variations in AP and WA values. In mechanical tests, a reduction in tensile strength was observed compared to the full resin, although the composition with 30% residue showed the best performance among the composites produced. In flammability tests, the compositions containing residue showed non-ignition behavior, indicating an improvement in the flame resistance of the materials and demonstrating excellent performance in terms of flame resistance.

Keywords

Sustentabilidade, Compósitos poliméricos, Minério de ferro

Sustainability, Polymer composites, Iron ore