Potencial descontaminante de materiais álcali-ativados a partir de sistema misto de estéril da mineração de rochas fosfáticas e cinza volante de alto carbono
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Data
2019-08-09
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Editor
Centro Federal de Educação Tecnológica de Minas Gerais
Resumo
A partir do processo de álcali-ativação de resíduos industriais foram produzidos materiais alternativos ao cimento Portland, os quais foram utilizados primeiramente para degradação de corante azul de metileno (AM) de efluentes sintéticos. Os materiais álcali-ativados (MAAs) foram produzidos pela primeira vez utilizando essencialmente estéril de mina de fosfato (ET) e cinza volante de biomassa (CVB), os quais foram moídos a um tamanho médio de partículas de cerca de 10µm. Esses precursores foram caracterizados por granulometria a laser, espectrometria de fluorescência de raios X (FRX), difração de raios X (DRX), perda ao fogo (PF), termogravimetria (TGA), adsorção e dessorção gasosa de nitrogênio (BET) e microscopia eletrônica de varredura (MEV) e foram classificados como possíveis precursores para álcali-ativação com e sem adição de sílica ativa (SA). A revisão da literatura fundamentou a definição dos intervalos para modificação das variáveis, e com estes foi elaborado um planejamento experimental (DOE) de misturas, a fim de otimizar a combinação entre os precursores. A eficácia da álcali-ativação foi determinada por meio de ensaios de resistência à compressão e absorção de água, e da análise da microestrutura dos materiais formados. O traço 40/50/10 (ET/CVB/SA) apresentou a melhor resistência mecânica e excelente potencial descontaminante. A análise microestrutural revelou a formação de matrizes bem estabelecidas, as quais apresentaram boa interação com as partículas que não reagiram durante a ativação. Os traços 40/50/10 e 20/70/10 apresentaram o melhor potencial descontaminante baseado na caracterização dos espectros de absorbância de luz. Todas as formulações analisadas mostraram-se capazes não só de adsorver o contaminante, mas degradá-lo em fases mais simples, por desmetilação, até completa deterioração em CO2 e água. Além disso, os corpos de prova utilizados no ensaio de descontaminação não mostraram alterações significativas de cor, sugerindo que os materiais possuam propriedades autolimpantes.
Descrição
Palavras-chave
Cinza volante, Fotocatálise, Minas e recursos minerais, Caracterização tecnológica de rochas, Água - Purificação - Oxidação