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metadata.dc.type: Dissertação
Title: ESTUDO DA VIABILIDADE DO USO DE LAMA DE CAL PROVENIENTE DA INDÚSTRIA DE PAPEL EM MASSA CERÂMICA
metadata.dc.creator: Carvalho, Dieury de Lima
metadata.dc.contributor.advisor1: Chinelatto, Adriana Scoton Antonio
metadata.dc.contributor.referee1: Zara, Alfredo José
metadata.dc.contributor.referee2: Salem, Raphael Euclides Prestes
metadata.dc.description.resumo: Um dos principais resíduos sólidos gerados pelas indústrias de papel e celulose é a lama de cal. Esse resíduo é gerado durante a produção de celulose e papel feita pelo processo conhecido como polpação alcalina ou Kraft. Esse resíduo é destinado, geralmente, para aterros industriais provocando um elevado custo econômico e um grande impacto ambiental. Alguns estudos mostram que é possível minimizar esse impacto por meio da utilização desse resíduo na produção de materiais cerâmicos. Assim, a incorporação desse resíduo como matéria-prima para a indústria cerâmica, além de dar uma destinação correta e reciclagem ao resíduo, também reduz a extração de matérias-primas do meio ambiente, evitando a degradação de áreas nativas. Dessa forma, o presente estudo teve como objetivo verificar a viabilidade da utilização do resíduo lama de cal na produção de corpos cerâmicos de porcelana. Inicialmente o resíduo e as matérias-primas foram caracterizados física e quimicamente. Foram então preparadas as composições com diferentes quantidades de resíduo adicionada (5, 10, 15 e 20%). Os corpos-de-prova conformados por prensagem uniaxial foram sinterizados nas temperaturas de 1000oC, 1050oC e 1100oC, com patamar de duas horas. A caracterização dos corpos sinterizados foi feita por medidas de densidade aparente, porosidade aparente, absorção de água e resistência a flexão e pela análise por difração de raios X e microscopia eletrônica de varredura. Os resultados mostraram que o resíduo é composto predominantemente por carbonato de cálcio, o qual é decomposto em CaO e CO2 durante o processo de sinterização. Na sinterização, a presença do CaO altera as reações e transformações, proporcionando a formação das fases cristalinas anortita e wollastonita, quando se adiciona mais de 10% de resíduo lama de cal. O aumento da quantidade de resíduo aumenta a absorção de água, a porosidade aparente e diminui a resistência mecânica na temperatura de sinterização de 1100oC. Na temperatura de sinterização de 1000oC, as composições com resíduo apresentam maior resistência mecânica. Dessa forma, pode-se concluir que é viável a incorporação de resíduo lama de cal na massa cerâmica de porcelanas brancas, sem alterar significativamente as suas propriedades, em quantidades aceitáveis entre 5 e 10% e sinterizadas a 1050ºC.
Abstract: One of the main solid wastes generated by the paper and cellulose industries is lime sludge. This waste is generated during the production of cellulose and paper made by the process known as alkaline pulping or Kraft. This waste is usually destined for industrial landfills causing a high economic cost and a great environmental impact. Some studies show that it is possible to minimize this impact using this residue in the production of ceramic materials. Therefore, the incorporation of this waste as raw material for the ceramic industry, besides giving a correct destination and recycling to the waste, also reduces the extraction of raw materials from the environment, avoiding the degradation of native areas. Thus, the present study had as objective to verify the feasibility of the use of lime sludge residue in the production of porcelain ceramic bodies. Initially the residue and the raw materials were physically and chemically characterized. The compositions were then prepared with different amounts of added residue (5, 10, 15 and 20%). The specimens formed by uniaxial pressing were sintered at temperatures of 1000oC, 1050oC and 1100oC, with a two hours threshold. The characterization of the sintered bodies was made by measurements of apparent density, apparent porosity, water absorption and flexural strength and by X - ray diffraction analysis and scanning electron microscopy. The results showed that the residue is predominantly composed of calcium carbonate, which is decomposed in CaO and CO2 during the sintering process. In sintering, the presence of CaO changes the reactions and transformations, providing the formation of the crystalline phases anorthite and wollastonite, when more than 10% of lime sludge residue is added. Increasing the amount of residue increases the water absorption, the apparent porosity and decreases the mechanical strength at the sintering temperature of 1100oC. At the sintering temperature of 1000oC, the compositions with residue present higher mechanical strength. Thus, it can be concluded that incorporation of lime sludge residue into the white porcelain ceramic mass is feasible, without significantly altering its properties, in acceptable amounts between 5 and 10% and sintering of 1050°C.
Keywords: lama de cal
indústria de papel
cerâmica
resíduo
lime sludge
paper industry
ceramics
waste
metadata.dc.subject.cnpq: CNPQ::CIENCIAS AGRARIAS::CIENCIA E TECNOLOGIA DE ALIMENTOS
metadata.dc.language: por
metadata.dc.publisher.country: Brasil
Publisher: Universidade Estadual de Ponta Grossa
metadata.dc.publisher.initials: UEPG
metadata.dc.publisher.department: Departamento de Engenharia de Alimentos
metadata.dc.publisher.program: Programa de Pós-Graduação em Ciência e Tecnologia de Alimentos
Citation: CARVALHO, Dieury de Lima. Estudo da viabilidade do uso de lama de cal proveniente da industria de papel em massa cerâmica. 2019. Dissertação (Mestrado em Ciência e Tecnologia de Alimentos) - Universidade Estadual de Ponta Grossa, Ponta Grossa, 2019.
metadata.dc.rights: Acesso Aberto
Attribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 Brazil
metadata.dc.rights.uri: http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/br/
URI: http://tede2.uepg.br/jspui/handle/prefix/2839
Issue Date: 31-Jan-2019
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