Title

UTILIZAÇÃO DE REJEITO DE MINÉRIO DE FERRO PARA A PRODUÇÃO DE COMPÓSITOS DE MATRIZ POLIMÉRICA

USE OF IRON ORE WASTE FOR THE PRODUCTION OF POLYMER MATRIX COMPOSITES

Authorship

COSTA, MATHEUS LORRAN SILVA; ALMEIDA, LUCAS REZENDE; SILVA, RACHEL MARIA ALENCAR DA; COSTA, DENILSON DA SILVA; ESTUMANO, DIEGO CARDOSO; RODRIGUES, EMERSON CARDOSO; COSTA, DEIBSON SILVA DA

COSTA, MATHEUS LORRAN SILVA

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ALMEIDA, LUCAS REZENDE

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SILVA, RACHEL MARIA ALENCAR DA

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COSTA, DENILSON DA SILVA

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ESTUMANO, DIEGO CARDOSO

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RODRIGUES, EMERSON CARDOSO

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DOI

10.5151/2594-4711-42239

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Abstract

Este estudo visou a caracterização e incorporação do rejeito de minério de ferro em compósitos de matriz polimérica de resina isoftálica. Para tanto, foram avaliadas proporções de massa 0%, 10%, 20% e 30% de rejeito. O método utilizado para a fabricação foi o hand lay up com compressão de 25 kN. O rejeito foi caracterizado através de fluorescência de raios x (FRX) e espectroscopia de energia dispersiva (EDS) para análise química e microscopia eletrônica de varredura para análise morfológica. Foram realizadas e avaliadas as propriedades físicas, mecânica de tração e superfície de fratura dos corpos de prova. Os resultados mostraram que a absorção de água diminuiu em relação a matriz plena com o aumento do rejeito, enquanto a porosidade aparente e a massa específica aparente aumentaram com o incremento de rejeito. A composição com 10% de rejeito apresentou os melhores resultados mecânicos de tração (29,06 MPa). As análises fractográficas confirmaram maior homogeneidade e menor presença de trincas na proporção de 10%. Conclui-se que a incorporação de 10% de rejeito é a mais viável, equilibrando propriedades mecânicas e físicas com o intuito de utilizar esses rejeitos para a diminuição de impactos ambientais.

THIS STUDY AIMED TO CHARACTERIZE AND INCORPORATE IRON ORE TAILINGS INTO ISOPHTHALIC RESIN POLYMER MATRIX COMPOSITES. FOR THIS PURPOSE, PROPORTIONS OF 0%, 10%, 20% AND 30% OF TAILINGS WERE EVALUATED. THE METHOD USED FOR MANUFACTURING WAS HAND LAYUP WITH 25 KN COMPRESSION AND 24-HOUR CURING TIME. THE TAILINGS WERE CHARACTERIZED BY X-RAY FLUORESCENCE (XRF) AND ENERGY DIFFUSION SPECTROSCOPY (EDS) FOR CHEMICAL ANALYSIS AND SCANNING ELECTRON MICROSCOPY FOR MORPHOLOGICAL ANALYSIS. THE PHYSICAL PROPERTIES, TENSILE MECHANICS AND FRACTURE SURFACE OF THE SPECIMENS WERE PERFORMED AND EVALUATED. THE RESULTS SHOWED THAT WATER ABSORPTION DECREASED IN RELATION TO THE FULL MATRIX WITH INCREASING TAILINGS, WHILE APPARENT POROSITY AND APPARENT SPECIFIC MASS INCREASED WITH INCREASING TAILINGS. THE COMPOSITION WITH 10% TAILINGS PRESENTED THE BEST TENSILE MECHANICAL RESULTS (29.06 MPA). FRACTOGRAPHIC ANALYSES CONFIRMED GREATER HOMOGENEITY AND FEWER CRACKS IN THE PROPORTION OF 10%. IT IS CONCLUDED THAT THE INCORPORATION OF 10% OF WASTE IS THE MOST VIABLE, BALANCING MECHANICAL AND PHYSICAL PROPERTIES WITH THE AIM OF UTILIZING THESE WASTES TO REDUCE ENVIRONMENTAL IMPACTS.

Keywords

Rejeito de minério de ferro, Compósitos, Matriz Polimérica, Ensaios Mecânicos.

Iron ore tailings, Composites, Polymeric matrix, Mechanical tests