Potencial descontaminante de materiais álcali-ativados a partir de sistema misto de estéril da mineração de rochas fosfáticas e cinza volante de alto carbono

Página do item simplificado
dc.contributor.advisorBezerra, Augusto Cesar da Silva
dc.contributor.advisor-coResende, Domingos Sávio de
dc.contributor.advisorLatteshttp://lattes.cnpq.br/0783179484317105
dc.contributor.authorSilva, Thiago Henrique
dc.contributor.authorLatteshttp://lattes.cnpq.br/6353159558108735
dc.contributor.refereeBezerra, Augusto Cesar da Silva
dc.contributor.refereeResende, Domingos Sávio de
dc.contributor.refereePaiva, Paulo Renato Perdigão de
dc.contributor.refereeRodrigues, Ana Pachéli Héitmann
dc.date.accessioned2025-03-22T21:58:58Z
dc.date.available2025-03-22T21:58:58Z
dc.date.issued2019-08-09
dc.description.abstractA 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.
dc.description.abstractotherThrough the process of alkali-activation of industrial wastes, alternative materials were produced to replace Portland cement; these were firstly employed as agents of degradation of methylene blue dye (MB) in synthetic wastewater. The alkaliactivated materials (AAMs) were produced for the first time using essentially waste rock from phosphate mining (WR) and biomass fly-ash (BFA), which were milled to a particle size of about 10µm. There precursors were characterized through laser granulometry, X ray fluorescence spectroscopy (XRF), X ray diffraction (XRD), loss on ignition (LOI), thermogravimetry (TGA), adsorption and desorption of nitrogen gas (BET) and scanning electron microscopy (SEM); the results showed that the materials had potential to be employed as precursors for alkali-activation with and without silica fume (SF). The literature review grounded the limits for the variables, which were used for a design of experiments (DOE) based on mixture modelling, whose goal was to optimize the combination of precursors. The alkali-activation effectiveness was determined through compressive strength and water absorption test, as well as microstructural analysis of the AAMs formed. The formulations containing 40/50/10 (WR/BFA/SF) presented the highest strength and an excellent potential for decontamination of MB. The microstructural analysis revealed well-formed matrices that have good interactions with unreacted particles. The mixtures 40/50/10 and 20/70/10 presented the highest decontamination potential, which was based on a visual characterization of light absorbance spectra. All investigated formulations were capable of not only adsorbing the contaminant, but degrading it into simpler phases through demethylation, until complete deterioration into CO2 and water. Additionally, the test specimens employed as decontaminants did not shown significant changes in colour after the tests, which suggests these materials have self-cleaning proprieties.
dc.description.sponsorshipCoordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES), Companhia Energética de Minas Gerais (CEMIG) - projeto de P&D ANEEL GT 616, Mosaic Fertilizantes, Nestlé.
dc.identifier.urihttps://repositorio.cefetmg.br//handle/123456789/886
dc.language.isopt
dc.publisherCentro Federal de Educação Tecnológica de Minas Gerais
dc.publisher.countryBrasil
dc.publisher.initialsCEFET-MG
dc.publisher.programPrograma de Pós-Graduação em Engenharia de Materiais
dc.subjectCinza volante
dc.subjectFotocatálise
dc.subjectMinas e recursos minerais
dc.subjectCaracterização tecnológica de rochas
dc.subjectÁgua - Purificação - Oxidação
dc.titlePotencial descontaminante de materiais álcali-ativados a partir de sistema misto de estéril da mineração de rochas fosfáticas e cinza volante de alto carbono
dc.typeDissertação

Arquivos

Pacote Original
Agora exibindo 1 - 1 de 1
Imagem de Miniatura
Nome:
Potencial descontaminante de materiais álcali-ativados a partir de sistema misto de estéril da mineração de rochas fosfáticas e cinza volante de alto carbono.pdf
Tamanho:
8.8 MB
Formato:
Adobe Portable Document Format
Baixar
Licença do Pacote
Agora exibindo 1 - 1 de 1
Nenhuma Miniatura disponível
Nome:
license.txt
Tamanho:
1.39 KB
Formato:
Item-specific license agreed to upon submission
Descrição:
Baixar

Coleções

Mestrado em Engenharia de Materiais