Title

VANTAGENS DO PROCESSO DE CALCINAÇÃO POR MICRO-ONDAS EM COMPARAÇÃO AO PROCESSO CONVENCIONAL: TESTES PRELIMINARES

ADVANTAGE OF CALCINATION PROCESS BY MICROWAVE ENERGY SOURCE IN COMPARATION WITH CONVENTIONAL PROCESS: PRELIMINARY TESTS

Authorship

Gravina, Érica Gonçalves; Barbosa, Carlos Henrique Constante; Santos, Thiago Barbosa Dos; Ventura, Leonardo Rodrigues; Azevedo, Rodrigo Bandeira de; Martins, Ghislene; Menezes, Mariana Figueira Lacerda de

Gravina, Érica Gonçalves

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Barbosa, Carlos Henrique Constante

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Santos, Thiago Barbosa Dos

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Ventura, Leonardo Rodrigues

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Azevedo, Rodrigo Bandeira de

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Martins, Ghislene

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Menezes, Mariana Figueira Lacerda de

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DOI

10.5151/2594-357X-39690

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Abstract

Os processos de calcinação de minérios ou estéril convencionais são bastante morosos, poluentes e com alto gasto energético, deste modo, este trabalho apresenta o uso de micro-ondas como uma alternativa bastante eficaz, eficiente e sustentável, com baixo gasto energético, aproximadamente, 23,8 GJ/t, para a calcinação de estéril rico em material caulinítico. A amostra objeto deste estudo foi, inicialmente, caracterizada química, físico-quimica e mineralogicamente, de modo a permitir o conhecimento de suas possíveis transformações no processo de calcinação. A amostra, uma máfica alterada e rica em kaolinita, com conteúdo significativo de gibbsita, goethita e hematita foi umectada, visando o auxílio na transferência térmica devido às características de propagação das micro-ondas, e aquecida por diferentes tempos a 600 oC. Através da difração de raios X confirmou-se a completa transformação de kaolinita em metacaulim após 3 min de permanência da amostra, independente da umectação adicional, isto é, em sua umidade natural, comprovando a eficiência do uso de micro-ondas para calcinação de minérios ou estéril. Ademais, máfica alterada calcinada foi misturada, em diferentes proporções (entre 10 % e 50 %) com cimento Portland CPV apresentando resistência de até 52,0 Mpa e índice de atividade pozolânica de 156,6 % e reatividade pozolânica de 1116 mg CaOH2/ g.

The calcination processes of conventional ores or overburden are quite time-consuming, polluting and with high energy expenditure, therefore, this work presents the use of microwaves as a very effective, efficient and sustainable alternative, with low energy expenditure, approximately, 23,8 GJ/t, for the calcination of overburden rich in kaolinite material. The sample object of this study was initially characterized chemically, physicochemically and mineralogically, in order to allow knowledge of its possible transformations in the calcination process. The sample, an altered mafic rich in kaolinite, with a significant content of gibbsite, goethite and hematite, was moistened, aiming at aiding thermal transfer due to microwave propagation characteristics, and heated for different times at 600 oC. X-ray diffraction confirmed the complete transformation of kaolinite into metakaolin after 3 min of sample permanence, regardless of additional wetting, that is, in its natural humidity, proving the efficiency of using microwaves for calcining ores or overburden. In addition, calcined altered mafica was mixed in different proportions (between 10 % and 50 %) with Portland CPV cement with resistance of up to 52.0 Mpa and pozzolanic activity index of 156.6 % and pozzolanic reactivity of 1116 mg CaOH2/ g.

Keywords

Estéril de mineração, Calcinação, Micro-ondas, Pozolana

Mining overburden, Calcination, Microwave, Pozzolan