Desempenho fotocatalítico de material álcali ativado à base de lama vermelha e escória de alto forno

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dc.contributor.advisorBezerra, Augusto Cesar da Silva
dc.contributor.advisor-coResende, Domingos Sávio de
dc.contributor.advisor-coLatteshttp://lattes.cnpq.br/1348684373783230
dc.contributor.advisorLatteshttp://lattes.cnpq.br/0783179484317105
dc.contributor.authorGonçalves, Sara Nuza Oliveira dos Reis
dc.contributor.authorLatteshttp://lattes.cnpq.br/4656259699535312
dc.contributor.refereeBezerra, Augusto Cesar da Silva
dc.contributor.refereeResende, Domingos Sávio de
dc.contributor.refereeSoares, Marcela Maira Nascimento de Souza
dc.contributor.refereeSilva, Guilherme Jorge Brigolini
dc.date.accessioned2026-11-09T17:44:46Z
dc.date.available2026-11-09T17:44:46Z
dc.date.issued2022-10-31
dc.description.abstractUma das grandes preocupações da indústria da mineração é a grande quantidade de resíduos gerados na extração e no processamento mineral. Além de causar impactos ao meio ambiente, esses resíduos ocupam extensas áreas e podem acarretar problemas na sua disposição. Muitos estudos foram e estão sendo feitos no intuito de reutilizar estes passivos ambientais, visando diminuir os prejuízos causados ao meio ambiente. Embasado nisto, este trabalho buscou a partir do processo de álcali-ativação de resíduos industriais, produzir materiais alternativos ao cimento Portland. Em um segundo momento, estes materiais alternativos, denominados materiais álcali-ativados (MAAs), foram investigados com relação ao seu potencial em degradar soluções de corante de azul de metileno (AM) de efluentes sintéticos. Os materiais álcali ativados foram produzidos utilizando essencialmente lama vermelha (LV) e escória de alto forno (EGAF). Esses materiais, LV e EGAF, foram caracterizados por granulometria a laser, espectrometria de fluorescência de raios X (FRX) e difração de raios X (DRX). A revisão da literatura fundamentou a definição dos principais parâmetros de composição, dosagem e metodologias de produção dos MAAs. A eficácia da álcali-ativação foi determinada por meio dos ensaios de resistência à compressão e através da análise da microestrutura dos materiais elaborados. Em seguida, foi avaliado o traço no qual foi possível obter uma melhor resistência à compressão e um bom potencial descontaminante. A resistência à compressão obtida pelas misturas variou de 1,80 MPa a 24MPa, sendo as misturas 35%LV - 65%EGAF (G1) e 20%LV - 80%EGAF (G4) obtiveram os maiores resultados. O potencial em degradar soluções de azul de metileno foi realizado na condição escuro e na condição iluminada com lâmpadas UV. Todas as misturas reduziram a concentração de azul de metileno nas soluções em função do tempo, mas a redução foi maior na condição iluminada e para as misturas com os maiores teores de LV. Em geral, as misturas com maiores teores de EGAF apresentaram maiores resistência à compressão. Em contrapartida, as misturas com maiores teores de lama vermelha apresentaram as maiores degradações do AM. Acredita-se que o TiO2 contida na lama vermelha tenha exercido um papel fundamental para obtenção destes resultados. Palavras-chave: lama vermelha; escória de alto forno; fotocatálise; material álcali ativado; descontaminação de água.
dc.description.abstractotherOne of the main concerns of the mining industry is the large amount of waste generated in mineral extraction and processing. In addition to causing impacts on the environment, this waste occupies large areas and can cause problems when disposed of. Many studies have been conducted in order to reuse this waste, aiming to reduce environmental damage. Based on this, this work sought to produce alternative materials to Portland cement through the alkali activation process of industrial waste. In a second step, these alkali-activated materials (AAMs) were investigated in relation to their degrading potential of solutions of methylene blue dye (MB) from synthetic effluents. The alkali activated materials were produced essentially from red mud (RM) and blast furnace slag (BFS). These materials, RM and BFS, were characterized through laser granulometry, X-ray fluorescence spectrometry (XRF) and X-ray diffraction (XRD). Literature review supported the AAMs definitions of the main composition parameters, dosage and production methodologies. The alkali-activation effectiveness was determined through compressive strength and microstructural analysis of the AAMs formed. Then, the mix in which it was possible to obtain better strength and good decontaminating potential, was evaluated. The compressive strength obtained by the mixtures ranged from 1.80 MPa to 24 MPa, with the mixtures 35%LV - 65%EGAF (G1) and 20%LV - 80%EGAF (G4) obtaining the best results. The potential to degrade methylene blue solutions was realized in the dark condition and in the illuminated condition with UV lamps. All mixtures reduced the concentration of methylene blue in the solutions as a function of time, but the reduction was greater in the illuminated condition and for mixtures with the highest LV contents. In general, mixtures with higher levels of EGAF showed higher compressive strength. On the other hand, the mixtures with the highest levels of red mud showed the greatest AM degradation. It is believed that the TiO2 contained in the red mud played a key role in obtaining these results. Keywords: red mud; blast furnace slag; photocatalysis; alkali-activated materials; water cleaning.
dc.identifier.urihttps://repositorio.cefetmg.br//handle/123456789/3229
dc.language.isopt
dc.publisherCentro Federal de Educação Tecnológica de Minas Gerais
dc.publisher.countryBrasil
dc.publisher.departmentDepartamento de Minas e Construção Civil
dc.publisher.initialsCEFET-MG
dc.publisher.programPrograma de Pós-Graduação em Engenharia de Minas
dc.subjectMinérios de ferro – Rejeitos – Teses
dc.subjectFotocatálise – Teses
dc.subjectMaterial álcali ativado – Teses
dc.subjectDescontaminação de água – Teses.
dc.titleDesempenho fotocatalítico de material álcali ativado à base de lama vermelha e escória de alto forno
dc.typeDissertação

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