Patent BR-102019014772-A2 (BR)
Title: vidro sodo-cálcico de resíduos do beneficiamento de quartzito e processo de fabricação em baixa temperatura de vitrificação como proposta de disponibilização sustentável deste resíduo
Inventor: EDUARDO FERREIRA NEVES
IPC: B09B3/00
Filed: 2019-07-17
Abstract: O beneficiamento de rochas ornamentais gera em torno de 1.610.000 toneladas de resíduos por ano no mundo. É possível observar que estes resíduos que são provenientes do beneficiamento de granito, mármore e quartzito, muitas vezes, são estocados em locais a céu aberto, aterros, lançados em rios ou lagoas de decantação, sem receber nenhum tipo de tratamento prévio, o que acarreta diversos problemas sociais, ambientais e econômicos. Os resíduos sólidos gerados no beneficiamento destas rochas apresentam elevado potencial de reciclagem como matéria prima para fabricação de vidros, devido à presença de alguns óxidos em sua composição como Al2O3, K2O, CaO e o SiO2, principal óxido formador de rede vítrea e o mais abundante encontrado no resíduo de quartzito. A utilização dos resíduos de rochas ornamentais como matéria prima para fabricação de vidro proporciona destinação final adequada ao resíduo, agrega valor ao mesmo e interrompe o uso de matérias primas naturais e não renováveis no processo, como é o caso da areia, fonte de sílica utilizada na produção convencional de vidros. Assim, este trabalho teve como objetivos mostrar a possibilidade de se produzir vidros exclusivamente com resíduos provenientes do beneficiamento de rochas ornamentais, ou seja, sem a adição de areia – premissa inovadora no gerenciamento deste resíduo; realizar caracterização físico-química do quartzito beneficiado no estado; e analisar as características dos vidros produzidos. Para isso foram coletadas amostras do quartzito, que foram submetidas a análises de raio X por fluorescência (FRX), a qual permitiu identificar a porcentagem de cada componente presente no material. Foi elaborada uma mistura para produção do vidro contendo apenas quartzito com a adição de alguns óxidos. O teor de SiO2 do quartzito apresentou 94% do óxido em sua composição, o qual é mais que suficiente p0ara sua vitrificação. A mistura para a produção do vidro foi baseada na composição do vidro comum, sodo-cálcico. A temperatura máxima utilizada no processo de vitrificação foi de 1200ºC, isso mediante a adição de fundentes e óxidos de viscosidade como CaCO3, K2CO3 e Na2CO3, que proporcionaram a vitrificação em menor temperatura quando comparada à de vidros convencionais. Foi possível verificar a vitrificação completa do material nas duas formulações. Os resultados do raio X por difração (DRX), FRX, varredura de superfície e dureza para os vidros produzidos evidenciaram características similares ao padrão do vidro comum, o que demonstrou a viabilidade técnica de produção de vidros a partir da utilização exclusiva de resíduos do beneficiamento de rochas ornamentais. A análise de densidade evidenciou que o vidro produzido apresentou 1,77 g/cm3 e a resistência hidrolítica muito baixa. Demais análises e comparações com os vidros tradicionais, bem como variações dos vidros produzidos com os resíduos de rochas e testes de temperatura de fusão estão sendo realizadas.