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Document Type: Dissertação
Title: Preparação e caracterização de vidrados obtidos a partir do pó de aciaria elétrica para aplicação em revestimentos cerâmicos
Authors: Silva, Vanessa Santana
Issue Date: 14-Feb-2020
Advisor: Oliveira, Rosane Maria Pessoa Betânio
Resumo : O pó de aciaria elétrica (PAE) é um resíduo gerado durante a fabricação do aço. Segundo a norma ABNT NBR 10004/2004, o PAE é considerado um resíduo sólido tóxico de nível classe I. Todavia, o PAE possui grande potencial para ser reutilizado como matéria-prima na preparação de vidrados, haja vista que esse material possui um tamanho de partícula pequeno e teor elevado de óxido de ferro. Logo, o objetivo deste trabalho é avaliar a viabilidade do PAE como pigmento para produzir vidrados e serem aplicados em placas cerâmicas. O PAE foi caracterizado quanto à suas propriedades físicas, químicas, estruturais, térmicas e magnéticas. Posteriormente, o PAE passou por três métodos de separação magnética, sendo que as frações magnéticas obtidas foram utilizadas na preparação dos vidrados e a análise da cor foi realizada. Adicionalmente, as frações não magnéticas geradas do beneficiamento foram incorporadas ao suporte cerâmico e suas propriedades tecnológicas e estruturais foram determinadas. Os resultados da caracterização do PAE mostraram que a maior parte deste pó é composta por óxido de ferro e óxido de zinco e as fases referentes a esses compostos é a magnetita e a zincita, respectivamente. Devido à presença da magnetita, esse pó possui propriedades magnéticas e possui magnetização de saturação de 35,52 emu.g-1 . Por fim, as análises térmicas mostraram que esse pó possui estabilidade térmica até 1200 °C. Por sua vez, os resultados da análise química, análise estrutural e análise das propriedades magnéticas mostraram que os métodos mais eficazes de separação foram: o bateamento com separação magnética via seca (PTB), o separador magnético via úmido (PTS_VU) e a separação magnética com o ímã 3 (PTI3). Por fim, os vidrados obtidos com as frações magnéticas apresentaram nuances de amarelo. Adicionalmente, os ensaios tecnológicos e a caracterização estrutural realizadas nas placas cerâmicas mostraram que a adição de 2,5% das frações não magnéticas à massa argilosa não influenciou nas propriedades tecnológicas das placas e nas fases cristalinas presentes após a queima.
Abstract: Electric-arc furnace dust (EAFD) is a by-product of the steelmaking industry. According to ABNT NBR 10004/2004 standard, the EAFD is considered a class I toxic solid waste. However, EAFD has great potential to be reused as a raw material in glazing preparation, since this material has a small particle size and high iron oxide content. Thus, the aim of this work is to evaluate the viability of EAFD as a pigment to produce glazes and to be applied on ceramic tiles. The EAFD was characterized as to its physical, chemical, structural, thermal and magnetic properties. Next, the EAFD was treated by three magnetic separation methods. The magnetic fractions were used in the glaze preparation and the color analysis was performed. Additionally, non-magnetic fractions generated from the treatment were incorporated into the ceramic substrate, and their technological and structural properties were determined. The results of EAFD characterization showed most of this dust are composed of iron oxide and zinc oxide and the phases related to these compounds are magnetite and zincite, respectively. Due to the presence of magnetite, this dust has magnetic properties and has saturation magnetization of 35.52 emu.g-1 . Finally, thermal analyses have shown that this dust has thermal stability up to 1200 °C. In turn, the results of chemical, structural analysis and magnetic analyses showed that the most effective methods of separation were panning with dry magnetic separation (ETP), wet magnetic separator (ETSW) and wet magnetic separation with magnet 3 (ETM3). Finally, the glazes obtained with the magnetic fractions showed shades of yellow. Additionally, the technological tests and the structural characterization performed on the ceramic tiles showed that the addition of 2.5% non-magnetic fractions to the clay-based formulations did not influence the technological properties of the ceramic tiles and the crystalline phases present after firing.
Keywords: Engenharia de materiais
Resíduos de metal
Revestimento em cerâmica
Cerâmica vitrificada
Materials engineering
Ceramic tiles
Subject CNPQ: ENGENHARIAS::ENGENHARIA DE MATERIAIS E METALURGICA
Sponsorship: Fundação de Apoio a Pesquisa e à Inovação Tecnológica do Estado de Sergipe - FAPITEC/SE
Language: por
Institution: Universidade Federal de Sergipe
Program Affiliation: Pós-Graduação em Ciência e Engenharia de Materiais
Citation: SILVA, Vanessa Santana. Preparação e caracterização de vidrados obtidos a partir do pó de aciaria elétrica para aplicação em revestimentos cerâmicos. 2020. 145 f. Dissertação (Mestrado em Ciência e Engenharia de Materiais) - Universidade Federal de Sergipe, São Cristóvão, SE, 2020.
URI: https://ri.ufs.br/jspui/handle/riufs/14751
Appears in Collections:Mestrado em Ciência e Engenharia de Materiais

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