Preparação de mulita a partir do mineral topázio

Abstract

Mulita é o único composto termodinamicamente estável no sistema binário Al2O3 - SiO2, na faixa 70,5 a 74,0% em peso de Al2O3. Mulita metaestável na faixa de 74 a 83,6% de Al2O3, entretanto, pode ser obtida. Devido às suas excelentes propriedades físicas e mecânicas a altas temperaturas, como alto ponto de fusão, baixa expansão térmica, boa resistência à fratura e ao choque térmico, alta resistência à fluência, estabilidade térmica, baixa densidade e baixa constante dielétrica, tem tido um uso cada vez maior em corpos cerâmicos. O mineral mulita, porém, é raro e quase inexistente na natureza. Para atender a um mercado crescente, mulitas sintéticas são produzidas, por meio de misturas de pós de Al2O3 e SiO2 em escala molecular, usando técnica sol-gel, ou por meio da calcinação de minerais que contenham sílica e alumina em suas estruturas, os chamados alumino-silicatos. Normalmente estes minerais contêm impurezas e, muitas vezes, produzem uma mulita acompanhada de uma fase vítrea. Neste trabalho é feito o estudo alternativo para se obter uma mulita pura e de baixo custo por meio da calcinação do topázio Al2SiO4[Fx (OH)1-x]2. Topázio incolor e imperial foram utilizados para a produção de mulita. O topázio incolor não tem valor gemológico nem comercial e é abundante na natureza. Para o topázio imperial foram usados refugos provenientes de sua extração. O rendimento da calcinação foi alto, cerca de 80%, obtido a uma temperatura não muito alta, em torno de 1300 ºC, produzindo uma mulita muito pura e sem fase vítrea. A microestrutura da mulita obtida foi do tipo agulhas (whiskers de mulita) e apresentou alta porosidade. Essa microestrutura e porosidade são duas propriedades intrínsecas que estão associadas à decomposição do topázio. Este estudo mostrou que o topázio é uma fonte alternativa para a produção de mulita de baixo custo e de alta qualidade.

Crystallization of SiO2–CaO–Na2O Glass Using Sugarcane Bagasse Ash as Silica Source

“…These include the Ligero, 20 Kissinger, 21 and Matusita 22 methods. These models have been used in studies on the kinetics of glass crystallization for various glass–ceramic systems; 23–30 in the development of glass–ceramics from residues 1,2,5,6,14,31 and to study the crystallization of mullite from different materials, 16,19,32,33 among others.…”

The Kaolin Residue and Its Use for Production of Mullite Bodies

“…Because it is rare and almost nonexistent in nature, due to training conditions, ie high temperatures and low pressures (Schneider et al 2008;Schneider & Komarneni, 2005, Vieira et al, 2007, present deposits are not enough to supply a growing market due to new applications found (Monteiro et al, 2004). …”

Structural characterization of mullites synthesized by thermal decomposition of topaz

“…Due to the technological importance and widespread industrial use of mullite, which is rare in nature as a mineral, a number of processes to produce synthetic mullites have been designed 1 . One of these methods involves the preparation of mullite from topaz mineral 7,8 , which is a fluorine aluminum silicate whose chemical formula is…”

“…. This is a very attractive option, since highpurity colorless topaz is abundant in nature and its gemological or commercial value is low 8 . Moreover, the transformation of topaz to mullite is a clean procedure which does not form chemical residues, in line with the principles Green Chemistry.…”