Clínquer Coprocessado: Produto de Tecnologia Integrada para Sustentabilidade e Competitividade da Indústria de Cimento

Abstract

ResumoEm agosto de 2001 havia, no Brasil, sete fábricas de cimento com licença para o coprocessamento de resíduos industriais em seus fornos, em substituição à matriz energética, e 14 outras em vias de adquiri-la. Há mais de cinco anos, a Companhia de Cimento Ribeirão Grande conta com efetiva participação de uma mistura (blend) de resíduos industriais de diferentes correntes no processo. O clínquer co-processado é hoje o componente principal do cimento portland da fábrica, o qual manteve resistências mecânicas à compressão às idades de 1, 3, 7 e 28 dias sempre acima dos limites normativos mínimos exigidos.Para atestar a imobilidade dos componentes inorgânicos incorporados ao clínquer, utilizaram-se ensaios microscópicos e análises químicas por espectrometria de absorção atômica e de raios X em clínqueres industriais não co-processados e coprocessados; testes de lixiviação em cimentos de laboratório; química mineral por microssonda eletrônica e microscopia eletrônica de varredura em clínqueres dopados com Zn, V e Pb. Os resultados levaram, em linhas gerais, às seguintes considerações:A microestrutura dos clínqueres co-processados manteve-se preservada com a introdução do blend no sistema. As matérias-primas e o combustível fóssil respondem por boa parte dos elementos traços presentes no sistema. O blend introduz aporte extra dos elementos traços presentes na composição, enriquecendo seletivamente o clínquer co-processado. Há, de maneira geral, compatibilidade grande dos elementos traços com o clínquer, mesmo de elementos voláteis como cádmio e mercúrio. Já cobalto e, principalmente, chumbo, são os que se mostraram menos compatíveis. Nos clínqueres experimentais, alita incorporou preferencialmente zinco e chumbo, e belita, vanádio. Não houve solubilização significativa de nenhum elemento de relevância ambiental dos cimentos, atestando sua retenção nos retículos cristalinos dos minerais formadores do clínquer portland. A qualidade ambiental do clínquer portland co-processado deve abranger sua propriedade de reter elementos traços em solução sólida, a manutenção da integridade das relações texturais, e a garantia da imobilidade de componentes tóxicos no produto final, através de um controle sistemático dos clínqueres e também dos cimentos. iii AbstractIn August 2001, in Brazil, there were seven cement plants with and an increasing number of others on the way to get the permit to co-processing, i.e. burning industrial wastes in their kilns as substitutes for fossil fuels. For over 5 years now the Companhia de Cimento Ribeirão Grande has counted on partial substitution of a blend of different waste streams for fossil fuels in the burning process. Co-processed clinker makes up today the main component of their Portland cement, which has shown mechanical strengths at 1, 3, 7 and 28 days permanently above standardized minimal limits.In order to assess the immobility of trace elements incorporated to the clinkers, a methodology was used which comprised carrying out microscopy and chemical analysis by atomic absorption and ...

Synthesis and Mechanical Characterization of Iron Oxide Rich Sulfobelite Cements Prepared Using Bauxite Residue

“…Initially, when comparing both ages, it is visible that the mechanical performance of F-18 was at least similar to CP-II-Z32, while F-21 reached superior strength, leveling to CP-V-ARI. F-15 did not reach values of strength comparable to the reference cements, but attended the strength required for a class 25 cement 9 .…”

“…On the other hand, C 3 S-free sulfobelite cements had their mechanical strength development due to C 4 A 3 S, C 4 AF and C 12 A 7 hydration, which under the adequate presence of CSH 2 , results in the formation of ettringite. Phases C 12 A 7 and C 4 A 3 S had a quick hydration kinetics and reacted completely in 24 hours, whilst C 4 AF had a slower kinetic than those, but it rose proportionally to the increase of Al +3 -containt that substitute Fe +3 -ions 9,12 . This was so due to the increasing concentration of C 4 A 3 S from F-15 (6.32wt-%) to F-21 (12.45%-wt) and the possibility of an Al +3 -richer C 4 AF in F-21 than in F-15.…”

Tecnologias utilizadas para a reutilização, reciclagem e valorização energética de pneus no Brasil

“…No Japão, em 2003, foram co-processados 130 milhões de pneus usados [2] . As atividades de co-processamento de resíduos iniciaram-se no Brasil na década de 90, no Estado de São Paulo, estendendo-se posteriormente para o Rio de Janeiro, Paraná, Rio Grande do Sul e Minas Gerais [27] . No Brasil, existem 14 fábricas de cimento licenciadas para o co-processamento e 11 em processo de licenciamento [28] .…”

Aplicação da difração de raios-X e método de Rietveld no estudo de Cimento Portland

“…Também foi utilizada para o estudo do processo de mineralização do clínquer (Centurione,1999) e no estudo do co-processamento 38 em fornos de cimento (Maríngolo, 2001 boa reprodutibilidade e manter as estruturas dos cristais visíveis (como a textura da belita). Os resultados são precisos quando comparados com a técnica visual de contagem de pontos, porém a maior limitação se deve à dificuldade de estatística para os compostos menores e a diferenciação entre C 3 A e C 4 AF.…”

“…Também foi utilizada para o estudo do processo de mineralização do clínquer (Centurione,1999) e no estudo do co-processamento em fornos de cimento (Maríngolo, 2001). A análise qualitativa do clínquer Portland através da microscopia óptica por luz refletida permite a reconstituição das condições de fabricação, a otimização do processo de queima e também a otimização da moabilidade do clínquer (Kihara e Marciano, 1995 boa reprodutibilidade e manter as estruturas dos cristais visíveis (como a textura da belita).…”