Título

ESTUDO DA VIABILIDADE TÉCNICA DO USO DO PÓ DE ACIARIA ELÉTRICA EM GEOPOLÍMEROS

TECHNICAL FEASIBILITY STUDY ON THE APPLICATION OF ELECTRIC ARC FURNACE DUST IN GEOPOLYMERS

Autoria

Arnold, Morgana Cristina; Vargas, Alexandre Silva de

DOI

10.5151/1516-392X-26231

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Resumo

O Pó de aciaria elétrica (PAE) é um resíduo siderúrgico, produzido pela volatilização de metais pesados durante a fusão da sucata no forno elétrico a arco. Os metais volatilizados, entre eles Zn, Pb, Cd, Ni e Cr, são oxidados e subsequentemente solidificados na forma de um pó fino com partículas de dimensão inferior a 10 micrômetros. Este resíduo é classificado como Classe I – perigoso, segundo a norma NBR 10.004/2004, devido às concentrações de chumbo e cádmio acima do limite estabelecido no ensaio de lixiviação. Neste sentido, uma das alternativas para um possível uso deste resíduo seria a tecnologia de Solidificação/Estabilização (S/S) para a imobilização dos metais tóxicos. O PAE atrasa as reações de hidratação do cimento Portland, o que inviabiliza este cimento na tecnologia de S/S. Portanto, este trabalho tem como objetivo avaliar o efeito do PAE nas características mecânicas e ambientais de argamassas à base de cinzas volantes (CV) e cinzas de casca de arroz (CCA) álcali-ativadas. Foram preparadas argamassas com traço de 1:3 (CV+CCA: areia, 4 granulometrias) e adicionados teores de PAE de 0, 10, 15 e 20% em relação à massa de CV+CCA. Ensaios de resistência à compressão foram realizados nas idades de 7 e 28 dias. Para avaliar a periculosidade do material, análises de lixiviação foram realizadas na idade de 7 dias. Os maiores resultados de resistência à compressão, entre as argamassas contendo o resíduo, foram encontrados para o teor de 20% de PAE.

 

Electric Arc Furnace Dust (EAFD) is a waste by-product from steel plants, produced by the volatilization of heavy metals when steel scrap is melted in the electric arc furnace. Volatilized metals, including Zn, Pb, Cd, Ni and Cr, are oxidized and subsequently solidified in the form of a fine powder with a particle size below 10 microns. EAFD is characterized as a hazardous solid waste according to NBR 10.004/2004, due to the high concentaration of Pb e Cd on the leaching test, exceeding the maximum limits permitted. In this direction, one of the alternatives to a potential recycling of this by-product would be the Solidification/Stabilization (S/S) technology. The Portland cement hydration reactions are delayed by the EAFD addition, rendering infeasible the S/S technology with this cement. Therefore, this work aims to evaluate the influence of EAFD on mechanical and environmental properties of alkali-activated fly ash (FA) and rice husk ash (RHA) mortars. Mortars were prepared at a 1:3 ratio (FA+RHA:sand, 4 different granulations) and EAFD additions were made with 10%, 15% and 20% of FA+RHA mass. Compressive strength tests were carried out on mortars at the ages of 7 and 28 days. To evaluate the material hazardousness, leaching tests were carried at the age of 7 days. The higher compressive strength results, among mortars containing the by-product, were reached with 20% EAFD.

Palavras-chave

Pó de aciaria elétrica, Solidificação/estabilização, Geopolímeros

Electric arc furnace dust, Solidification/stabilization, Geopolymers