Hidróxidos duplos lamelares à base de escória de alto forno

Abstract

Recebido em 14/4/11; aceito em 8/11/11; publicado na web em 13/1/12 LAYERED DOUBLE HYDROXIDES PRODUCED FROM BLAST FURNACE SLAG. Hydrotalcite like compounds (HT) were prepared by co-precipitation (Mg/Al = 3.5), using an acid solution with blast furnace slag and MgCl 2 .6H 2 O and aqueous solutions of NaOH. The following synthesis variables were investigated: temperature (30 and 45 °C) and pH (9 and 12). Depending of the temperature two systems were observed: Mg-Al-CO 3 (T = 30 °C); Mg-Al-Cl-CO 3 (T = 45 °C). An increase in the pH of synthesis and Mg 2+ concentration produced HTs well-crystallized and with greater values of all cell parameters. The study showed the potentiality of BFS in the synthesis of well-crystallized LDHs without the presence of other crystalline phases.Keyords: blast furnace slag; layered double hydroxides (LDHs); syntheses. INTRODUÇÃOA atual situação em torno da disposição de resíduos industriais tornou-se uma séria preocupação que ameaça o meio ambiente, a saú-de e a qualidade de vida. Quando os resíduos industriais são dispostos de maneira inadequada, causam graves problemas ambientais como contaminação das águas subterrâneas por lixiviação de metais tóxicos e emissões de material particulado para áreas vizinhas. A reciclagem de resíduos mostra-se como uma alternativa capaz de minimizar os impactos ambientais negativos decorrentes do processo produtivo. 1 A produção de aço gera uma série de resíduos industriais. Entre os vários tipos de resíduos, a escória de alto forno (EAF) tem atraído muita atenção, já que a sua produção ultrapassa a de qualquer outro resíduo. 1A indústria do aço no Brasil, representada por 14 empresas privadas, foi responsável pela produção, em 2010, de 32,9 milhões de toneladas de aço bruto, levando o país a ocupar a 9ª posição no ranking da produção mundial.2 De acordo com análises do Instituto Aço Brasil, a produção acumulada de janeiro a novembro de 2011 totalizou 34,9 milhões de toneladas de aço bruto e 27,3 milhões de toneladas de ferro-gusa, o que representa, em média, um volume total de 13,4 milhões de toneladas de escórias, oriundas do alto forno e da aciaria. 2A EAF é formada pela mistura entre a ganga do minério de ferro com as cinzas do coque ou carvão vegetal e do calcário, utilizado como fundente no processo de fabricação do ferro-gusa.3 Sua composição química é majoritariamente Ca, Si, Al e Mg, bem como uma pequena quantidade de Fe, Ti e Mn.3-5 O tamanho de suas partículas e estrutura variam em função da velocidade de resfriamento da EAF na água ou no ar. Ao ser resfriada bruscamente, a EAF adquire estrutura vítrea e forma granular, apresentando propriedades hidráulicas latentes; mas, se o processo empregado for o resfriamento lento, a escória cristaliza, formando um produto sem atividade hidráulica, constituído por silicatos e aluminossilicatos cálcicos. Nas escórias básicas (CaO/SiO 2 > 1) há predominância de melilitas (akermanita e gehlenita) e merwinita, enquanto que nas ácidas (CaO/SiO 2 < 1) ocorre principalmente wollastonita e anortita. 4,6,7 A E...

Sílica gel obtida de escória de alto forno: Marabá, Pará

“…Posteriormente, o material obtido foi seco em temperatura ambiente e, então, codificado como EAFsílica. A parte solúvel deste processo de digestão ácida da EAF foi usada na síntese de hidróxidos duplos lamelares do tipo hidrotalcita [9].…”

“…O conteúdo de 42,39 % em SiO 2 na EAF [9] já é considerado elevado, porém com a digestão da EAF em HCl, foi possível obter sílica altamente pura. O procedimento de lavagem da EAF-sílica mostrou ser eficiente, restando apenas 0,09% de HCl residual na amostra.…”

“…A EAF também apresenta efeitos positivos no aumento da produtividade de arroz [6] e sua utilização permite a diminuição no consumo de inseticidas e fungicidas, pois, plantas bem nutridas com Si têm sua resistência às pragas e doenças aumentada [8]. Dessa forma, é importante buscar novas aplicações para esse coproduto, indo além do seu uso já comprovado como matéria prima para novos materiais -hidróxidos duplos lamelares [9,10], visando um mercado promissor para ambos, além de poder garantir uma destinação final adequada para as escórias. As escórias são fontes abundantes de silicatos, sendo consideradas uma espécie de vidro de qualidade inferior à dos vidros comerciais; possuem elevado conteúdo em sílica, cujo teor total varia conforme o tipo de escória.…”

“…As escórias são fontes abundantes de silicatos, sendo consideradas uma espécie de vidro de qualidade inferior à dos vidros comerciais; possuem elevado conteúdo em sílica, cujo teor total varia conforme o tipo de escória. A escória proveniente de aciaria tem uma percentagem em massa, 43% para a escória de alto forno (EAF) [9,11,12]. A sílica gel é um polímero inorgânico inerte, resistente, amorfo, com grande estabilidade térmica, mecânica e química, de extensa área específica e alta porosidade, de fácil moagem e altamente reativa [13].…”

“…Visto que a EAF contém quantidades expressivas de sílica em sua composição, o presente trabalho realiza a caracterização da sílica proveniente da EAF, com o objetivo de determinar sua qualidade e propor possíveis destinos a esse material, avaliando parâmetros como tamanho de partícula, pureza química e área específica. 3 , com percentuais abaixo de 1%, cada [9].…”