UNIVERSIDADE NOVE DE JULHO - UNINOVE UNIVERSIDADE...
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UNIVERSIDADE NOVE DE JULHO - UNINOVE
UNIVERSIDADE FEDERAL DE SANTA CATARINA - UFSC
RELATÓRIO QUADRIMESTRAL (2) DO PROJETO:
OBTENÇÃO EM ESCALA PILOTO DE MATERIAIS CERÂMICOS COM ADIÇÃO
DE CINZAS PESADAS DE CARVÃO MINERAL
NÚMERO ANEEL: PD-0403-0036/2013
COORDENADOR DO PROJETO (UNINOVE): Profa. Dra. Cláudia Terezinha Kniess
GERENTE DO PROJETO (TRACTEBEL): Eng. Liliana Dutra dos Santos
São Paulo, março de 2015.
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SUMÁRIO
1. IDENTIFICAÇÃO DO PROJETO ........................................................................................ 4
1.1 Entidades Participantes .................................................................................................... 5
1.2 Equipe do Projeto .............................................................................................................. 5
1.3 Alterações na Equipe do Projeto ....................................................................................... 6
2. ETAPAS REALIZADAS NO SEGUNDO QUADRIMESTRE DO PROJETO ................... 8
3. METODOLOGIA ADOTADA NO DESENVOLVIMENTO DAS ETAPAS ..................... 9
3.1 Mapeamento do Estado da Arte da Temática Abordada .................................................. 9
3.1.1 Introdução .......................................................................................................................... 9
3.1.2 Método ............................................................................................................................. 10
3.2 Estudo Preliminar de Matérias-primas para a Formulação dos Materiais Cerâmicos ... 12
3.2.1 Matérias –primas Utilizadas nas Formulações Cerâmicas ............................................. 12
3.2.2 Preparo das Matérias-primas ........................................................................................... 12
3.2.3 Estudo de Formulações .................................................................................................... 13
3.2.4 Conformação dos Corpos de Prova ................................................................................. 13
3.2.5 Sinterização dos Materiais Cerâmicos ............................................................................. 14
3.3 Caracterização das Matérias-Primas ............................................................................... 14
3.3.1 Fluorescência de Raios X ................................................................................................ 14
3.3.2 Difração de Raios X ........................................................................................................ 15
3.3.3 Índice de Plasticidade ...................................................................................................... 15
4. EQUIPAMENTOS ADQUIRIDOS E CONTRATAÇÕES ................................................. 17
5. RESULTADOS ALCANÇADOS ........................................................................................ 18
5.1 Revisão do Estado da Arte da Temática Abordada ........................................................ 18
5.1.1 Análise de Cluster com a Base Web of Science .............................................................. 18
5.1.2 Artigos sobre Cinzas Pesadas de Carvão Mineral .......................................................... 20
5.1.3 Análise dos Artigos Essenciais – O Estado da Arte ........................................................ 21
5.1.4 Estado da Arte: as Principais Contribuições................................................................... 25
5.2 Caracterização da Matérias-Primas ................................................................................ 31
5.2.1 Análise Química da Cinza Pesada de Carvão Mineral ................................................... 31
3
5.2.2 Análise Mineralógica da Cinza Pesada de Carvão Mineral ........................................... 33
5.2.3 Caracterização das Matérias-primas Argilosas ................................................................ 35
5.2.4 Analise Mineralógica das Matérias-primas Argilosas ..................................................... 35
5.3 Caracterização das Formulações Cerâmicas a Seco ....................................................... 37
5.3.1 Índice de plasticidade ...................................................................................................... 37
5.3.2 Determinação do resíduo em Malha # 325 mesh. ........................................................... 38
5.3.3 Retração de Secagem ....................................................................................................... 40
5.4 Caracterização das Formulações Cerâmicas Após Sinterização ..................................... 41
5.5 Conclusões Referentes aos Ensaios Realizados .............................................................. 43
6. REUNIÕES, PALESTRAS E CURSOS REALIZADOS (INTERNOS E EXTERNOS) ... 44
7. VIAGENS REALIZADAS .................................................................................................. 45
8. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS ................................................................................. 46
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1. IDENTIFICAÇÃO DO PROJETO
O Projeto intitulado Obtenção em Escala Piloto de Materiais Cerâmicos com Adição de
Cinzas Pesadas de Carvão Mineral - Número Aneel: PD-0403-0036/2013 - tem como objetivo
principal a obtenção de protótipos em escala de piloto de materiais vítreos e cerâmicos
estruturais com a adição de cinzas pesadas de carvão mineral por meio de uma planta piloto
instalada no complexo termelétrico Jorge Lacerda (Capivari de Baixo – SC).
O prazo de execução do projeto é de 24 meses com início oficial em 07/07/14. O projeto
contempla a realização das seguintes etapas:
a) Revisão do estado da arte da temática abordada;
b) Caracterização das matérias-primas e do subproduto industrial cinza pesada de carvão
mineral;
c) Planejamento experimental envolvendo o estudo de formulações dos materiais vítreos
e cerâmicas estruturais;
d) Obtenção dos materiais vítreos e cerâmicas estruturais em escala de laboratório;
e) Caracterização dos vidros e cerâmicas estruturais obtidos com a adição de cinzas
pesadas de carvão mineral;
f) Projeto da planta piloto do processo de obtenção dos materiais vítreos e cerâmicas
estruturais "ecológicos" (unidade de demonstração);
g) Montagem da planta piloto do processo de obtenção dos materiais vítreos e cerâmicas
estruturais "ecológicos" (unidade de demonstração);
h) Obtenção dos materiais vítreos e cerâmicos estruturais em escala piloto;
i) Caracterização dos materiais vítreos e cerâmicas estruturais obtidos em escala piloto;
j) Estudo da viabilidade econômico-financeira da obtenção dos materiais a partir de
resíduos industriais. Análise do ciclo de vida dos produtos;
k) Produção dos materiais em escala industrial com o apoio das empresas parceiras.
Parceria da empresa Cerâmica Rozani para a produção das cerâmicas estruturais em
escala industrial.
l) Caracterização dos materiais vítreos e cerâmicas estruturais obtidos em escala
industrial;
m) Elaboração do relatório final;
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n) Articulação de mecanismos para a transferência de tecnologia;
o) Divulgação dos Resultados: i) Setor Acadêmico, através da participação em eventos e
congressos científicos nacionais e internacionais; ii) Setor Energético (equipe da
Tractebel), por meio de seminários semestrais na empresa com a apresentação dos
resultados do projeto.
1.1 Entidades Participantes
As entidades participantes do projeto são:
a) Tractebel Energia S. A.
b) Universidade Nove de Julho - Executora
c) Universidade Federal de Santa Catarina - Executora
d) Fundação de Ensino e Engenharia de Santa Catarina
e) Cerâmica Rozani Indústria e Comércio LTDA
1.2 Equipe do Projeto
A equipe do projeto está descrita a seguir:
a) EQUIPE TRACTEBEL:
• Eng. Liliana Dutra dos Santos – Gerente do Projeto
• Eng. Marcelo Delpizzo Caneschi – Pesquisador
b) EQUIPE UNINOVE:
• Profa. Dra. Cláudia Terezinha Kniess – Coordenadora do Projeto
• Prof. Dr. Emerson Antonio Maccari
• Ms. André Moraes dos Santos
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c) EQUIPE UNIVERSIDADE FEDERAL DE SANTA CATARINA:
• * Prof. Dr. Humberto Gracher Riella - Pesquisador
• Prof. Dr. Nivaldo Cabral Kuhnen - Pesquisador
• Dr. Geraldo Jorge Mayer Martins - Pesquisador
• Quim. Patricia Bodanese Prates - Pesquisador
• Ms. Marla Mateus de Lima
• Fábio Rosso
• Anderson Rosso
d) EQUIPE CERAMICA ROZANI
• Charles Nuermberg da Silva
* O prof. Humberto Gracher Riella foi desligado do projeto em dezembro de 2014.
1.3 Alterações na Equipe do Projeto
No mês de dezembro de 2014 houve o desligamento do Prof. Humberto Gracher Riella
da equipe do projeto TRACTEBEL n. PD-0403-0036/2013, em função do não cumprimento
das atividades que estavam sob a sua responsabilidade. O prof. Riella apresentou-se
indisponível para (i) a participação em reuniões com a equipe e coordenação do projeto; (ii)
realização das atividades técnicas que lhe foram designadas; (iii) entrega dos relatórios
solicitados e (iv) realização dos encaminhamentos e despachos junto a Fundação de Ensino e
Engenharia de Santa Catarina - FEESC. Ressalto que tal postura prejudicou a execução do
projeto, em termos de entregáveis e cronograma, justificando, por oportuno, o desligamento
realizado.
Neste sentido, foi realizada uma reunião no dia 09/02/15 no Departamento de Inovação
Tecnológica da Universidade Federal de Santa Catarina (DIT - UFSC), em que estavam
presentes os professores Jamil Assreuy (Pró-reitor de Pesquisa - UFSC), Rozangela Pedrosa
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(Diretora do DIT - UFSC), Claudia Kniess (coordenadora do projeto TRACTEBEL n. PD-
0403-0036/2013) e o representante do Jurídico do DIT-UFSC, André Oliveira.
Na ocasião da reunião foram apresentados os fatos que justificaram o desligamento do
prof. Humberto Riella. A análise do caso pela Universidade Federal de Santa Catarina
permanece em andamento.
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2. ETAPAS REALIZADAS NO SEGUNDO QUADRIMESTRE DO
PROJETO
Além das etapas descritas a seguir, no segundo quadrimestre foram realizadas algumas
alterações no projeto em relação a equipe e adaptações em procedimentos internos das
instituições executoras para a operacionalização das atividades do projeto.
Destaca-se como atividades previstas no projeto e realizadas neste período de avaliação:
a) Avaliação do projeto como um todo para o alinhamento das atividades, entregáveis e
cronograma;
b) Reuniões com a equipe do projeto para acompanhamento as atividades realizadas;
c) Revisão do estado da arte da temática abordada;
d) Estudos das matérias-primas argilosas para a formulação dos materiais cerâmicos com
adição de cinzas pesadas de carvão mineral.
A questão relacionada ao não cumprimento das atividades pelo prof. Humberto Riella,
como também as pendências em relação ao posicionamento da UFSC sobre o caso, resultaram
em um atraso no cronograma inicial do projeto, principalmente nas atividades previstas para
execução na UFSC. Após a resolução desta questão, será necessária uma reformulação do
cronograma de atividades do projeto.
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3. METODOLOGIA ADOTADA NO DESENVOLVIMENTO DAS
ETAPAS
A metodologia adotada no desenvolvimento das etapas está descrita a seguir: (a)
mapeamento do estado da arte da temática abordada e (b) análise dos matérias-primas argilosas
para a formulação dos materiais cerâmicos.
3.1 Mapeamento do Estado da Arte da Temática Abordada
3.1.1 Introdução
As cinzas resultantes da combustão do carvão mineral podem ser reaproveitadas em
diversos setores como, por exemplo, fabricação de cimento, concreto, materiais vitro-
cerâmicos, preenchimentos estruturais, estabilização de solos e síntese de zeólitos para
catalizadores (YAO et al., 2015). Mesmo com grande potencial de aplicação, somente 30% das
cinzas de carvão produzidas mundialmente são reaproveitadas (JAYARANJAN; VAN
HULLEBUSCH; ANNACHHATRE, 2014). Nesta etapa do projeto, o objetivo foi obter maior
conhecimento sobre as possibilidades de reaproveitamento das cinzas de carvão por meio do
levantamento do estado da arte sobre o tema.
A combustão do carvão mineral resulta em dois tipos principais de cinzas: leves e
pesadas. As cinzas leves são largamente reaproveitadas para a fabricação de cimento, podendo
alcançar misturas de até 1:1 (JAYARANJAN; VAN HULLEBUSCH; ANNACHHATRE,
2014; SIDDIQUE, 2013). As cinzas pesadas podem ser utilizadas na composição para
preenchimentos estruturais na área de engenharia civil, concretos, cimentos geotécnicos
(geopolímeros), produção de tijolos e blocos de cimento e materiais vitro-cerâmicos
(CHAIPANICH; WONGKEO, 2014; KNIESS et al., 2007). Recentemente, pesquisas também
apontam o uso das as cinzas pesadas na produção de materiais absorventes para a despoluição
de soluções aquosas (DEL VALLE-ZERMEÑO et al., 2014; MITTAL et al., 2014).
Neste estudo o foco foi o uso das cinzas pesadas de carvão mineral, por ser objeto do
projeto em desenvolvimento.
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3.1.2 Método
a) Mapeamento do estado da arte:
O estado da arte é, no escopo do Tratado Europeu de Patentes, todo o conhecimento ou
tecnologia relativos a uma inovação, tornado público, por meio escrito, oral, uso ou qualquer
outro modo, até o momento anterior ao depósito de um pedido de patente (OFFICE, [s.d.]). Na
impossibilidade de se conhecer o “todo”, limitou-se o mapeamento às bases científicas
internacionais (Web Of Science - WOS, Scopus – SC e ScienceDirect – SD). As bases
cientificas internacionais reúnem os melhores periódicos e revistas científicas, balizadas pelo
crivo dos pares da comunidade científica. Além da limitação das bases de conhecimento,
também é importante limitar o espaço de tempo. Neste aspecto, o interesse recai sobre as
novidades, inovações ou avanços mais recentes que caracterizem novos conhecimentos sobre o
assunto. Desta forma, a análise final concentrou-se no conhecimento gerado nos últimos quinze
anos (2000-2014).
b) Busca nas bases:
Inicialmente pesquisou-se pelo termo “bottom ash” em todos os campos de pesquisa
disponíveis (título, palavras-chave, abstract) em cada base. Posteriormente realizou-se um novo
filtro para obter resultados que incluíssem os termos “ceramic” ou “glass”, resultando na
expressão lógica de busca (“bottom ash” and (ceramic or glass)). Os resultados são
apresentados na Tabela 1.
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Tabela 1 - Artigos encontrados nas Bases de dados Web Of Science - WOS, Scopus – SC e
ScienceDirect (até 2014)*
Base #1
“bottom ash”
#2 “bottom ash” AND
(ceramic OR glass)
#2/#1 %
Web Of Science
(WOS)
2111 174 8%
Science Direct (SD) 982 71 7%
Scopus (SC) 1774 130 7%
* embora a consulta tenha sido realizada em dezembro de 2014, alguns artigos que
serão publicados em 2015 já estavam disponíveis em suas versões on-line.
Para eliminar artigos redundantes, comparou-se os resultados da busca tipo #2 entre as
diferentes bases. Verificou-se que as bases Science Direct e Scopus continham apenas 35
documentos que não eram contemplados pela base WOS. Destes 35 documentos, apenas 3 eram
relevantes e realmente relacionados com o tema e incluídos na análise.
c) Mapeamento de cluster:
Com o objetivo de realizar um mapeamento e classificação dos principais temas nos
artigos encontrados, utilizou-se a ferramenta CiteSpace II, para preparação dos dados, e a
ferramenta Carrot2, para a construção dos clusters (CHEN, 2006; OSIŃSKI; WEISS, 2005). A
Web of Science foi utilizada por conter o maior número de artigos. Os clusters foram
construídos com base na similaridade do conteúdo textual através do algoritmo Lingo. O
algoritmo constrói uma matriz de termos-documentos e utiliza a representação vetorial para a
formação de clusters que representem o conteúdo analisado.
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3.2 Estudo Preliminar de Matérias-primas para a Formulação dos Materiais Cerâmicos
3.2.1 Matérias-primas Utilizadas nas Formulações Cerâmicas
As materias-primas argilosas utilizadas na formulação dos materiais cerâmicos foram
fornecidas pela Mineradora Coopemi de Morro da Fumaça (SC). Estas argilas são utilizadas no
processo de produtivo de cerâmica vermelha da região da AMREC (Associação dos Municípios
da Região Carbonífera).
Coletou-se amostras de dois tipos distintos de argilas. A primeira delas tem origem em
um charco (ou terreno pantanoso), possui coloração escura e alta plasticidade, denominada
argila de várzea (AV). A argila avermelhada de aspecto seco foi adquirida em terrenos mais
altos, sendo assim chamada argila de morro (AM).
Ambas as argilas foram caracterizadas por fluorescência de raios X (análise química) e
difração de raios X (análise mineralógica), como também fisicamente para determinação do
índice de plasticidade, resíduo, distribuição de tamanho de partículas, retração de secagem,
umidade de conformação, perda ao fogo, retração de queima e absorção de água.
3.2.2 Preparo das Matérias-primas
Em relação as matérias-primas argilosas, coletou-se 20 kg de amostra de cada argila em
diferentes pontos da jazida. Cada amostra foi espalhada por sobre uma lona e seca ao natural,
posteriormente misturada, destorroada e armazenada em sacos hermeticamente fechados. A
secagem não foi realizada em estufas, pois a plasticidade do material pode alterar-se com a
secagem forçada e influenciar em ensaios posteriores.
A cinza pesada de carvão mineral foi submetida ao processo de secagem a temperatura
de 80 °C em uma estufa, durante 24 horas, destorroada em um almofariz com pistilo ao tamanho
passante na malha #16 mesh. Analisou-se a composição química e mineralógica e a distribuição
de tamanho de partículas das partículas.
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Os procedimentos de caracterização da cinza pesada de carvão mineral foi realizado
por meio das técnicas: fluorescência de raios X (análise química) e difração de raios X (análise
mineralógica) discutidas a seguir.
3.2.3 Estudo de Formulações
No planejamento das formulações dos materiais cerâmicos, o limite máximo e mínimo
do percentual de cada componente na mistura foi determinado de modo empírico com base em
estudos disponíveis na literatura especifica. Cada formulação foi submetida a teste de
caracterização física, obtendo-se os valores do coeficiente de plasticidade, retração de secagem,
umidade de conformação, retração de queima, perda ao fogo e absorção de água.
A Tabela 2 apresenta as formulações estudadas dos materiais cerâmicos.
Tabela 2 – Formulações estudadas dos materiais cerâmicos.
Matéria-Prima Argila Morro Argila Várzea D4 D5 D6 D7 D8 D9
Cinza de Carvão (%) - - 10 25 40 33,3 25 40
Argila Preta de Várzea (%) - 100 50 50 50 33,3 25 10
Argila Vermelha Morro (%) 100 - 40 25 10 33,3 50 50
Por não possuir plasticidade suficiente para a extrusão, não foi possível testar a
formulação D9.
3.2.4 Conformação dos Corpos de Prova
Realizou-se a conformação dos corpos de prova pelo método de extrusão por êmbolo.
Adicionou-se água até o material possuir plasticidade para extrusão. A massa foi misturada e
descansou por 24 h para homogeneização.
Após a conformação, os corpos de prova foram medidos e pesados, ainda úmidos, para
os ensaios de caracterização.
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3.2.5 Sinterização dos Materiais Cerâmicos
Após a secagem, os corpos de provas foram tratados termicamente para a sinterização
das partículas em um forno tipo mufla, na temperatura de 850 °C com um patamar de queima
de 40 minutos. Essa etapa conferiu as características do produto acabado, para a realização dos
ensaios de carcaterização.
3.3 Caracterização das Matérias-Primas
3.3.1 Fluorescência de Raios X
A técnica de fluorescência de raios X é bastante utilizada na análise química de argilas
e minerais argilosos. A técnica baseia-se na excitação de todos os elementos químicos presentes
numa amostra, através de um feixe policromático de raios X. A absorção de raios X produz íons
excitados eletronicamente que retornam ao seu estado base, pela transição de elétrons de
camadas mais energéticas. Então, um íon excitado com uma vacância na camada K é produzido,
quando passa a absorver radiação com comprimento de onda menor que 0,14 Å. Após um breve
período, o íon retorna ao seu estado base através de uma série de transições eletrônicas,
caracterizadas pela emissão de raios X (fluorescência) de comprimento de onda idêntico àquele
resultante da excitação produzida pelo bombardeamento de elétrons. A absorção requer uma
completa remoção de elétrons e a emissão envolve a transição de um elétron de uma camada de
nível energético maior para uma inferior do átomo, mas o comprimento das linhas fluorescentes
é um pouco maior que o comprimento de onda proveniente da absorção (SKOOG; LEARY,
1992).
Segundo Navarro (1993), as radiações fluorescentes são características dos elementos
que a emitem, permitindo assim identificá-los. A concentração de um elemento é determinada
por comparação entre a intensidade da linha característica respectiva e a intensidade da mesma
linha numa amostra que contém o elemento em quantidade conhecida. A técnica se aplica as
amostras sólidas ou líquidas, e pode ser utilizada para análise química de elementos majoritários
e minoritários.
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A determinação da composição química das matérias-primas utilizadas neste trabalho
foi efetuada num espectrômetro de FRX Philips PW 1400 com ampola de Rh. Para a obtenção
da amostra vítrea utilizou-se uma mistura de tetraborato de lítio e metaborato de lítio como
fundente. Esta metodologia é utilizada para eliminar o problema de heterogeneidade da amostra.
Analisou-se as argilas em Espectrômetro de Fluorescência de Raio-X S2 Ranger da
Bruker, com tubo de potência de 50 kV.
3.3.2 Difração de Raios X
A técnica de difratometria de raios X foi empregada neste trabalho com o objetivo de
identificar as fases mineralógicas presentes no subproduto industrial e das matérias-primas
argilomineriais.
As análises de difração de raios X dos materiais desenvolvidos foram obtidas num
difratômetro Philips, modelo X´Pert, com radiação cobre Kα (λ = 1,54 Å), monocromador na
ótica secundária, potência de 40 kV e 30 mA, e fenda de divergência de 1/4o. As matérias-
primas foram moídas em almofariz, peneirado e separadas as frações com granulometria
inferior a 45 µm. As condições de análise foram: passo de 0,02o, tempo de passo de 2s e
intervalo de medida, em 2θ, de 10 a 90o. Para identificação das fases presentes, utilizou-se os
bancos de dados ICSD (2013).
3.3.3 Índice de Plasticidade
Para determinação do índice de plasticidade das matérias-primas foi utilizado o método
de Pfeffekorn (BARBA, 1997), determinando as deformações em duas umidades diferentes. Os
pontos que determinam a faixa de trabalho das argilas e das formulações estudadas foram
traçados a partir dos valores das duas deformações, pois a relação de deformação com a
quantidade de água é linear.
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3.3.4 Retração Linear
A retração linear (RL) foi determinada com base na variação do comprimento dos
corpos de prova secos e depois de submetidos ao ciclo de sinterização. As medidas foram
realizadas utilizando um paquímetro, cuja resolução é de 0,01 mm. Para o cálculo da RLQ
utilizou-se a Equação (1).
RL (%) = Li – Lf x 100 Eq. (1)
Li
Onde: Li = Comprimento do corpo de prova inicial (cm);
Lf = Comprimento do corpo de prova final (cm).
3.3.5 Absorção de Água
Os ensaios de absorção de água nos corpos de prova sinterizados (ABSQ) foram
realizados de acordo com a norma NBR 13818 (Anexo B, 1997), com imersão em água fervente
durante 2 horas, utilizando uma balança KERN 410.
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4. EQUIPAMENTOS ADQUIRIDOS E CONTRATAÇÕES
No período deste relatório (Novembro/14 – Março/15) não houve aquisição de
equipamentos. No entanto, os equipamentos previstos no projeto estão em fase de especificação
e cotação para posterior aquisição.
Neste período não foram realizadas novas contratações. Houve o desligamento do
membro da equipe do projeto vinculado a UFSC: Prof. Humberto Gracher Riella.
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5. RESULTADOS ALCANÇADOS
5.1 Revisão do Estado da Arte da Temática Abordada
5.1.1 Análise de Cluster com a Base Web of Science
Utilizando a base WOS, elaborou-se um gráfico com a evolução das 2111 publicações
que continham o termo “bottom ash”. Observa-se um crescimento acentuado nas publicações a
partir de 2006 (Figura 1).
Figura 1- Publicações sobre "bottom ash" (WOS)
Relacionando o termo “bottom ash” aos temos “glass or ceramic”, limitou-se a busca
para artigos que tratassem sobre o tema específico deste projeto. Neste caso encontrou-se 174
artigos, ou seja, apenas 8% do total de artigos anteriores. Neste caso as publicações tiveram
um expressivo aumento a partir de 2006 (Figura 2).
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Figura 2 - Publicações sobre "bottom ash" and (ceramic or glass).
Com base nos 174 artigos que continham os termos “bottom ash” e “glass” ou
“ceramic”, foi realizado o mapeamento de tópicos, o que resultou em 36 diferentes clusters,
conforme a Figura 3.
Observando a Figura 3, percebe-se que as pesquisas sobre cinzas de carvão foram
realizadas em função de duas fontes industriais de matéria bruta: os incineradores de lixo
municipais e usinas de geração de energia. As cinzas geradas por incineradores de lixo (MSWI,
ou Municipal Solida Waste Incinerattor) são um dos principais problemas ambientais de países
industrializados (PUMA et al., 2013). Por esse motivo, muitos estudos se concentram na
possibilidade de reuso ou formas destinação adequada à estes resíduos. Já as usinas
termoelétricas (Power Stations, Power Plant) também geram grandes volumes de cinzas,
resultantes, principalmente, da queima de carvão mineral (BAYCA et al., 2008; KNIESS et al.,
2003).
Com relação as aplicações e usos das cinzas de carvão, identificou-se que os principais
grupos são a produção de materiais vítreos e cerâmicos (Glass and Ceramic), principalmente na
vitrificação de resíduos de incineradores de lixo, bem como uso dos resíduos como agregados
em artefatos de cimento e pavimentações (JAYARANJAN; VAN HULLEBUSCH;
ANNACHHATRE, 2014). Ainda foram identificados estudos voltados para análise ou
20
tratamento da toxidade das cinzas em função dos metais pesados, oriundos principalmente do
tratamento de lixo por incineradores. Também verificou-se que as cinzas leves tem atraído
bastante a atenção de pesquisadores, principalmente por seu risco ambiental e sua formação
mineral favorecer a aplicação industrial, quando comparada à cinzas pesadas (TRNIK et al.,
2013; YAO et al., 2015).
Figura 3 - Cluster dos 174 artigos WOS.
5.1.2 Artigos sobre Cinzas Pesadas de Carvão Mineral
Neste mapeamento do estado da arte, o foco principal é a cinza pesada e suas aplicações
no setor vítreo e cerâmico. Porém, verificou-se que muitos artigos utilizavam o termo “bottom
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ash” mas a base do estudo concentrava-se nas cinzas leves (fly ash). Um exemplo é o estudo
sobre a vitrificação dos resíduos de cinza leve de incineradores de lixo que teve o termo “bottom
ash” incluído nas palavras-chave, embora não tenha sido objeto da pesquisa (HYUN et al.,
2004). Para filtrar os artigos que efetivamente versavam sobre as aplicações de cinzas pesadas,
selecionou-se apenas os que possuíam a expressão “bottom ash” no título. Da amostra inicial
de 174 artigos, filtrou-se 60 artigos, indicados nos Apêndices I e III.
Realizou-se a leitura dos 60 artigos para caracterizar a pertinência e tipo de cada estudo.
A pertinência foi classificada como sendo baixa, média ou alta, resultado de uma avaliação
subjetiva do artigo em relação ao reaproveitamento das cinzas em materiais vítreo e cerâmicos.
Também classificou-se os artigos com relação ao tipo de estudo, como, por exemplo,
caracterização físico-química das cinzas, aplicações como agregados em cimentos, uso em
pavimentação, produção de materiais vítreos, cerâmicos, entre outros.
Encontrou-se 28 artigos com alta pertinência ao uso de cinzas pesadas para a fabricação
de materiais vítreos e cerâmicos, o que corresponde a 47% do total de 60 artigos, filtrados na
etapa anterior (Figura 4). Artigos com baixa ou média pertinência foram descartados da análise
final, pois não contribuíam para definir o estado da arte no campo em questão.
Figura 4- Classificação dos 60 artigos com "bottom ash" no título
5.1.3 Análise dos Artigos Essenciais – O Estado da Arte
Após o processamento inicial de 2111 artigos, por meio da aplicação de filtros e análise
textual, o conjunto final de 28 artigos selecionados (apresentados na Tabela 3), podem ser
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considerados essenciais para mapear o estado da arte no uso de cinzas pesadas para a fabricação
de materiais vítreos e cerâmicos. Observa-se na Figura 4 que os principais estudos surgem no
ano 2000, com destaque para os anos de 2006, 2010 e 2012. Isto corrobora a percepção de que
a preocupação com o reaproveitamento das cinzas pesadas é um tema ainda recente e que carece
de mais estudos a respeito (JAYARANJAN; VAN HULLEBUSCH; ANNACHHATRE, 2014).
.
Figura 5- Evolução no número de publicações consideradas essenciais.
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Tabela 3 - Análise dos artigos essências sobre o tema abordado.
Título Ano Referência
Bulk and sintered glass-ceramics by recycling municipal
incinerator bottom ash
2000 (CORRADI;
LANCELLOTTI, 2000)
Ceramic processing of incinerator bottom ash 2003 (CHEESEMAN et al.,
2003)
Characterization of MSWI bottom ashes towards utilization
as glass raw material
2008 (MONTEIRO et al.,
2008)
Chemical durability of wollastonite glass-ceramics derived
from waste glass and sludge bottom ash
2012 (YOON et al., 2012)
Crystallization Behavior at Nucleation Sites on the Surfaces
of Vitreous Materials Loaded with Coal Bottom Ash
2009 (CHOI; KANG, 2009)
Development and properties of a glass made from MSWI
bottom ash
2006 (MONTEIRO et al.,
2006)
Dilithium dialuminium trisilicate phase obtained using coal
bottom ash
2007 (KNIESS et al., 2007)
Diopside-based glass-ceramics from MSW fly ash and
bottom ash
2006 (QIAN et al., 2006)
Effect of sintering temperature on the properties and leaching
of incinerator bottom ash
2004 (BETHANIS;
CHEESEMAN;
SOLLARS, 2004)
Glass-ceramic from mixtures of bottom ash and fly ash 2012 (VU et al., 2012)
Influence of TiO2 additions on the crystallization kinetics of
a coal bottom ash-Li2O glass system
2010 (KIM; KANG, 2010)
Microstructural analysis of hybrid materials composed of
nepheline crystals and a glass matrix fabricated from coal
bottom ash
2009 (GU, 2009)
Microwave synthesis of thermal insulating foams from coal
derived bottom ash
2015 (UL HAQ;
PADMANABHAN;
LICCIULLI, 2015)
Nanominerals and nanoparticles in feed coal and bottom ash:
implications for human health effects
2011 (SILVA; DA BOIT,
2011)
24
Post-treated incinerator bottom ash as alternative raw
material for ceramic manufacturing
2012 (SCHABBACH et al.,
2012b)
Preparation of glass ceramics from sludge bottom ash and
waste glass
2011 (YOON; YUN, 2011)
Reuse options for coal fired power plant bottom ash and fly
ash
2014 (JAYARANJAN; VAN
HULLEBUSCH;
ANNACHHATRE,
2014)
Sinterability study of ceramic bodies made from a mixture of
mineral coal bottom ash and soda-lime glass cullet
2007 (VILLANOVA;
BERGMANN, 2007)
Sintered Glass-Ceramic and Composites from MSW Bottom
Ash
2008 (KARAMANOV et al.,
2008)
Study of Heat Treatment Parameters in Obtaining
Glassceramic Materials with the Addition of Industrial
Wastes
2014 (KNIESS et al., 2014)
Study of iron oxide quantity on bottom ashes from mineral
coal to glass ceramic production
2002 (KNIESS et al., 2002)
Synthesis of microwave-sintered ceramics from lignite fly
and bottom ashes
2013 (KARAYANNIS;
MOUTSATSOU;
KATSIKA, 2013)
The influence of coal bottom ash and tincal (boron mineral)
additions on the physical and microstructures of ceramic
bodies
2008 (BAYCA et al., 2008)
The recycling of MSWI bottom ash in silicate based ceramic 2010 (RAMBALDI et al.,
2010)
Use of Incinerator Bottom Ash for Frit Production 2010 (BARBERIO et al.,
2010)
Use of municipal incinerator bottom ash as sintering
promoter in industrial ceramics
2002 (BARBIERI et al.,
2002)
Utilization of Power Plant Bottom-Ash Particles as Stabilizer
in Aluminum Foams
2013 (ASAVAVISITHCHAI;
PRAPAJARASWONG,
2013)
25
Valorization of MSWI bottom ash through ceramic glazing
process: a new technology
2012 (SCHABBACH et al.,
2012a)
A distribuição geográfica dos artigos que compõem a representação do estado da arte é
apresentada na Figura 6. O Brasil ocupa o segundo lugar de destaque, seguido pela China e
Estados Unidos. A região Europeia ocupa o primeiro lugar, talvez por sua grande utilização de
incineradores de lixo urbano e industrial.
Figura 6 - Distribuição Geográfica dos artigos essenciais (produzida com
PaperMachines utilizando a técnica de HeatMapping)
5.1.4 Estado da Arte: as Principais Contribuições
O estado da arte no uso de cinzas pesadas para a fabricação de matérias vitro-cerâmicos
envolve o estudo do composto de insumos para a fabricação de materiais vitro-cerâmico,
processos e tratamento térmicos e análise das características, toxidade e resistência a longo
prazo dos produtos finais. Na Tabela 6, resumiu-se as principais contribuições de cada um dos
26
artigos selecionados, agrupados pela sua afinidade no uso de matérias primas, processos ou
outras características.
Com relação aos materiais, observou-se que variam desde a simples adição de cinzas à
outros materiais básicos, como vidro reciclado (YOON; YUN, 2011), por exemplo, até a
introdução de formulações mais específicas afim de obter vantagens no produto final ou no
processo de fabricação (KIM; KANG, 2010; KNIESS et al., 2007).
Os processos de obtenção dos produtos vitro-cerâmicos também apresentaram
inovações como, por exemplo, a utilização de micro-ondas (KARAYANNIS; MOUTSATSOU;
KATSIKA, 2013), pulverização a plasma (SCHABBACH et al., 2012a), método Petrurgico
(VU et al., 2012).
A combinação de novos elementos às cinzas pesadas e o aperfeiçoamento ou inovação
de processos tem permitido a obtenção de materiais com maior resistência mecânica, menor
porosidade e maior controle de suas características estéticas. Como resultado, os produtos finais
derivados do reaproveitamento de cinzas são potencialmente mais econômicos e melhores que
seus similares produzidos a partir de matérias primas virgens (JAYARANJAN; VAN
HULLEBUSCH; ANNACHHATRE, 2014).
27
Tabela 6 - Estado da arte: materiais e processos.
Materiais Principais contribuições Referências
Vidro triturado + cinzas
pesadas
Uso de vidro reciclado (triturado) (CORRADI;
LANCELLOTTI, 2000);
(CHEESEMAN et al., 2003)
(VILLANOVA;
BERGMANN, 2007)
(YOON et al., 2012)
(YOON; YUN, 2011)
Vidro triturado + cinzas
pesadas
Produção de frita cerâmica para
aplicação em “porcelainized
stoneware” e outros materiais
cerâmicos. Melhoria das
características mecâncias e
porosidade.
(BARBIERI et al., 2002)
(BARBERIO et al., 2010)
Cinzas pesadas Produção de frita cerâmica por
método de pulverização a plasma.
Melhoria no controle das
características estéticas e aumento
da resistência à ácidos.
(SCHABBACH et al.,
2012a)
Cinzas pesadas Remoção do óxido de ferro
presente em cinzas pesadas com
melhoria das características
estruturais, coloração e
fotodegradação
(KNIESS et al., 2002)
Cinzas pesadas (< 8mm) Aproveitamento de partículas
pequenas de cinzas pesadas
vitrificadas, não úteis como
agregados para construção.
(CHEESEMAN et al., 2003)
(BETHANIS;
CHEESEMAN; SOLLARS,
2004) (MONTEIRO et al.,
2006) (MONTEIRO et al.,
2008) (BETHANIS;
28
CHEESEMAN; SOLLARS,
2004)
Cinzas pesadas + Al2O3 Melhoria nas características
mecânicas
(KARAMANOV et al.,
2008)
Cinzas leves e pesadas +
MgO, TiO2, Al2O3
Produção de diopsida, melhoria
das características mecânicas,
melhoria na imobilização de
metais pesados presentes.
(QIAN et al., 2006)
Cinzas pesadas +
Li2CO3, TiO2, Al2O3
Melhoria nas características
mecânicas (coeficiente de
expansão térmica)
(KNIESS et al., 2007)
Cinzas pesadas + Tincal
(B2O3, SiO2, NaO2,
MgO, CaO)
Melhoria na porosidade, efeitos
positivos nas propriedades físicas.
(BAYCA et al., 2008)
Cinzas pesadas + LiO2 Controle do processo de
cristalização por meio da abrasão
de superfície. Melhoria nas
propriedades físicas e coloração
de superfície.
(CHOI; KANG, 2009)
Cinzas leves e pesadas
(diferentes misturas)
Produção pelo método Petrúrgico
(resfriamento controlado). Opção
de baixo custo energético, quando
comparada aos métodos
tradicionais
(VU et al., 2012)
Cinzas pesadas + CaO +
LiO2 e TiO2 (nucleação)
Uso de TiO2 permite alterar as
características de superfície como
cor e dureza.
(KIM; KANG, 2010)
Cinzas pesadas +
silicato de sódio (Na2O
3SiO2)
Produção do geopolímiero
espuma isolante com uso de
microondas
(UL HAQ;
PADMANABHAN;
LICCIULLI, 2015)
Cinzas pesadas + argila Produção de material cerâmico
para construção com
(SCHABBACH et al.,
2012b)
29
características similares aos
produtos tradicionais.
Cinzas leves e pesadas
(diferentes misturas)
Sinterização por microondas (KARAYANNIS;
MOUTSATSOU;
KATSIKA, 2013)
Além da representação tabular, realizou-se uma análise gráfica e temporal de tópicos
com o software PaperMachines (JOHNSON-ROBERSON, 2012). A modelagem de tópicos
considera os termos mais frequentes e o número de documentos associados para criar uma
representação gráfica dos mesmos. Com a análise da modelagem de tópicos foi possível
identificar temas consolidados e assuntos emergentes.
Observando a Figura 7, descobriu-se o tópico emergente “microwav, sínter, materi”,
relacionado ao uso de micro-ondas para o processo de fabricação de materiais cerâmicos a partir
de cinzas (UL HAQ; PADMANABHAN; LICCIULLI, 2015). A aplicação de micro-ondas para
a sinterização de cinzas em materiais cerâmicos tem sido apontada como um processo novo,
econômico e eficiente (KARAYANNIS; MOUTSATSOU; KATSIKA, 2013).
Outro tópico emergente, ainda com relação ao processo de fabricação, foi o “glaze,
plasma, coat”, que refere-se o uso de spray de plasma e cinzas pesadas vitrificadas para o
revestimento vítreo de materiais cerâmicos. Este processo tem sido apontado como mais efetivo
do que os métodos tradicionais de revestimento “úmido”, principalmente na redução de
desperdício de matéria prima quanto na produção de resíduos poluentes. (SCHABBACH et al.,
2012a).
30
Figura 7 - Modelagem de tópicos com os 28 artigos principais.
Além das inovações em composições e processos, também deve-se destacar as
novidades para a análise dos compostos e monitoramento dos processos de transformação,
como o método Differential Thermal Analysis (DTA). Este método permite um estudo mais
detalhado dos processos de nucleação e cristalização dos materiais vitro-cerâmicos (KNIESS
et al., 2014).
Por fim, destaca-se a atenção o risco potencial à saúde das cinzas pesadas, demonstrado
em um estudo com base nos resíduos da usina termoelétrica de Santa Catarina, Brasil (SILVA;
DA BOIT, 2011). Embora a toxidade pulmonar das partículas de cinzas de carvão sejam
conhecidas, o efeito das nanopartículas existentes nas cinzas pesadas ainda é desconhecido e
precisa ser melhor estudado. Assim, o reaproveitamento das cinzas pesadas torna-se ainda mais
importante e desejável.
31
5.2 Caracterização da Matérias-Primas
5.2.1 Análise Química da Cinza Pesada de Carvão Mineral
As cinzas pesadas de carvão mineral são materiais cuja composição depende da
composição, do grau de beneficiamento e moagem do carvão, do projeto e operação da caldeira
e do sistema empregado para extração e manuseio das cinzas (CHERIAF et al., 1999). Estes
fatores revelam a necessidade de uma caracterização completa das cinzas, a fim de viabilizar a
definição das condições tecnológicas para sua aplicação na indústria cerâmica.
A cinza pesada utilizada nas formulações dos materiais cerâmicos é o resíduo da queima
do carvão mineral sub-betuminoso na Usina Termoelétrica de Jorge Lacerda. Quando o objetivo
é utilizar um resíduo industrial como subproduto visando uma determinada aplicação, é
importante analisar a composição química do material. De posse da percentagem de seus
constituintes, pode-se então agregar um valor ou uma finalidade que justifique sua utilização.
A análise química dos diferentes lotes do subproduto está apresentada na Tabela 7. Para os
compostos ZrO2, BaO, P2O5, MnO, Rb2O, Cr2O3, SrO, ZnO, NiO, CuO, Y2O3, Cl e Nb2O5
foram identificados traços, sendo desconsiderados da análise.
32
Tabela 7 - Composição nominal, em óxidos, da cinza pesada em estudo.
Componentes majoritários Componentes minoritários
Constituinte (%) Constituinte (ppm) SiO2 54,04 Ba 299
Al2O3 25,19 Sn <5 Fe2O3 4,61 Nb 27 MnO 2,26 Zr 286 MgO 0,03 Y 45 TiO2 1,41 Sr 168 CaO 0,91 Rb 71 Na2O 0,86 Pb 27 K2O 0,95 As 11 P2O5 0,22 Zn 32
Perda ao Fogo 8,52 W <5 Cu 34 Ni 48 Co <5 Cr 224
Este subproduto pode ser considerado como uma matéria-prima fonte de
aluminosilicatos de baixo custo, com características propícias para a sua utilização no
desenvolvimento de materiais cerâmicos. Vários trabalhos como de Zhang et al. (1995) e
Niemla (1995) demonstram o potencial deste subproduto como matéria-prima para a indústria
cerâmica.
Observa-se através da análise química do subproduto em estudo, que a cinza pesada
apresenta em sua constituição características propícias para a obtenção de materiais cerâmicos
vítreos (KNIESS et al., 2002 e NEVES et al., 1998). Sua composição apresenta cerca de 79%
em massa constituída de SiO2 (formador de rede) e Al2O3 (estabilizador de rede), onde o
primeiro representa cerca de 54% da massa total da cinza. O silício pertence aos elementos
formadores de rede, dos quais, os óxidos são capazes de existir no estado vítreo.
33
A cinza apresenta baixas concentrações de metais alcalinos, CaO e K2O, os quais agem
como fundentes, favorecendo a diminuição da viscosidade do sistema durante a fusão
(NAVARRO, 2003). O TiO2 (1,41%) atua como um agente nucleante intrínseco do sistema,
favorecendo o aparecimento dos germes cristalinos durante o processo de tratamento térmico
de cristalização (VARSHENYA, 1994).
O conteúdo de carbono nas cinzas é evidenciado pelo valor de perda ao fogo. As cinzas
pesadas apresentam, contudo, perda ao fogo consideravelmente superior à das cinzas leves,
devido à presença, em alguns casos, de carvão não queimado.
5.2.2 Análise Mineralógica da Cinza Pesada de Carvão Mineral
A Figura 8 apresenta o difratograma de Raios X da cinza pesada de carvão mineral. As
fases cristalinas presentes foram indentificadas utilizando o banco de dado ICSD (ICSD, 2013).
A análise do difratograma mostra que a cinza pesada é formada pelas fases cristalinas descritas
na Tabela 8. As duas primeiras fases são majoritárias e as demais são minoritárias.
A identificação dos picos foi feita através do software Philips High Score, com base no
ICSD (2013).
34
Figura 8- Difratograma de Raios X da cinza de carvão mineral em estudo.
Tabela 8 - Fases cristalinas da cinza pesada de carvão mineral identificadas por meio
de difração de raios X.
No. Ref. JPCDS Nome Composto Fórmula Química
1 01-089-8935 Silicon oxide - $-alpha SiO2
2 01-088-2049 Aluminium silicon
oxide - supercell Al5SiO9.5
3 00-001-1305 Aluminum Oxide Al2O3
4 01-085-0987 Iron(III) oxide Fe2O3
35
5.2.3 Caracterização das Matérias-primas Argilosas
A Tabela 9 apresenta a análise química das matérias-primas argilosas utilizadas no
estudo.
Tabela 9 - Composição nominal, em óxidos, das argilas utilizadas no estudo.
Argila Várzea Argila Morro
Constituinte Percentual (%) Constituinte Percentual (%) SiO2 62,92 SiO2 65,20
Al2O3 21,54 Al2O3 19,67 Fe2O3 2,51 Fe2O3 4,20 CaO 0,25 CaO 0,20 K2O 0,46 K2O 2,65 MgO 0,55 MgO 0,69 Na2O 0,09 Na2O 0,19 MnO - MnO - P2O5 0,03 P2O5 0,06 TiO2 1,53 TiO2 0,89 SrO - SrO -
Perda ao Fogo 10,27 Perda ao Fogo 6,34
5.2.4 Analise Mineralógica das Matérias-primas Argilosas
As Figuras 9 e 10 apresentam a análise química das matérias-primas argilominerais
utilizados no estudo. Observa-se a presenças das fases cristalinas de aluninissilicato: quartzo
(SiO2) e caulinita (Al2Si2O5(OH)4 ) nas duas argilas. A argila “Morro” apresentou também a
fase muscovita (KAl2Si3AlO10(OH,F)2 ).
36
Figura 9 – difração de raios X da argila “Varzea”.
Figura 10 – difração de raios X da argila “Morro”.
37
5.3 Caracterização das Formulações Cerâmicas a Seco
5.3.1 Índice de plasticidade
A Tabela 10 e a Figura 11 apresentam os valores do índice de plasticidades das
formulações com diferentes percentuais de cinzas pesadas e argilas.
A umidade adicionada às formulações baseou-se no coeficiente de plasticidade da argila
utilizada. O processo de cerâmica estrutural, feito por extrusão, possui o coeficiente de
plasticidade entre 20 e 30% de deformação.
A argila de várzea possui maior plasticidade, consequentemente, para ter a mesma
deformação, necessita de quantidade de água superior à argila de morro. Com o aumento do
percentual de cinzas de carvão a quantidade de água diminuiu, pois a cinza pesada é considerada
como matéria-prima não plástica no sistema, ou seja, não possui plasticidade.
Tabela 10 - Índice de plasticidade das formulações.
ÍNDICE DE PLASTICIDADE
MP Umidade (%)
1ª 2ª Deformação (%)
1ª 2ª
D4 18,53 21,28 12,98 34,05
D5 18,71 20,29 20,47 34,43
D6 19,08 21,24 24,94 53,49
D7 18,37 21,63 21,94 58,33
D8 20,21 21,93 35,55 54,04
Argila Vermelha Morro 15,09 17,43 16,19 24,37
Argila Preta de Várzea 19,13 23,14 8,84 22,50
38
Figura 11 – Relação entre os índices de plasticidade das formulações.
5.3.2 Determinação do resíduo em Malha # 325 mesh.
A importância do resíduo na massa de cerâmica estrutural dá-se por sua atuação como
um desengraxante, auxiliando na secagem. Consultores e autores da área de cerâmica estrutural
estimam que a quantidade ideal de resíduo é de 30% retido na malha # 325 mesh. Porém
recomenda-se que o resíduo não contenha partículas grosseiras de quartzo, pois o mesmo, na
sua transformação alotrópica em 573 °C, pode provocar trincas. A Tabela 11 apresenta o
percentual de resíduo retido na malha # 325 mesh das matérias-primas utilizadas nas
formulações. Já a Tabela 12 e a Figura 12 apresentam a distribuição do tamanho de partículas.
Usou-se as seguintes malhas para determinar distribuição do tamanho de partículas: # 40, 80,
150, 250 e 325 mesh.
0
10
20
30
40
50
60
15 17 19 21 23
DEF
OR
MA
ÇÃ
O (
%)
UMIDADE (%)
ÍNDICE DE PLASTICIDADE
D4 D5 D6
D7 D8 Argila Vermelha Morro
39
A Tabela 11 mostra que os resíduos das argilas encontram-se abaixo do valor estimado
para utilização nas empresas. Já a cinza pesada possui grande quantidade de material retido e
a sua adição na massa de cerâmica estrutural pode compensar o “déficit” de resíduos das
argilas. No entanto, algumas partículas de cinza pesada possuem tamanho elevado, e devem ser
moídas previamente para evitar trincas de resfriamento. Notou-se que a argila de várzea possui
secagem lenta e difícil, o que causou trincas nos corpos de prova, consequência da alta
plasticidade e baixo resíduo. Com a adição da cinza, foi possível aumentar a velocidade de
secagem sem ocorrência de trincas.
Tabela 11 - Percentual de resíduo retido na malha # 325 mesh das matérias-primas.
Resíduo malha 325 mesh Matéria-prima (%)
Argila Vermelha Morro 10,13 Argila Preta de Várzea 2,33
Cinza do Carvão 52,84
Tabela 12 - Distribuição do tamanho de partículas das matérias-primas.
Distribuição do Tamanho de Partículas a Úmido Matéria-prima # 40 # 80 # 150 # 250 # 325
Argila Vermelha Morro 0,16 0,24 1,04 4,21 4,48 Argila Preta de Várzea 0,00 0,18 0,67 0,67 0,82
Cinza Carvão 8,47 20,29 14,06 7,44 2,58
40
Figura 12- Distribuição do tamanho de partículas das matérias-primas.
5.3.3 Retração de Secagem
A Tabela 13 apresenta os dados de retração de secagem das matérias-primas e
formulações dos materiais.
Observou-se que com a adição de cinza pesada, há redução na quantidade de água
utilizada para a extrusão e na retração de secagem, principalmente. A formulação D6 que
apresenta 50% da argila de várzea (muito plástica), 10 % da argila de morro e 40% de cinzas,
possui 23,3% de resíduo (malha # 325) em massa. Considerando que a retração de secagem da
argila de várzea pura é de 11,22% e da formulação D6 é de 5,4%, comprova-se que a adição de
cinza pesada facilita a secagem, reduz a retração de secagem e consequentemente as trincas.
0,00
5,00
10,00
15,00
20,00
25,00
1 2 3 4 5
% R
ETID
O P
OR
MA
LHA
DISTRIBUIÇÃO DO TAMANHO DE PARTÍCULAS
Argila Vermelha Morro Argila Preta de Varzea Cinza do Carvão
41
Tabela 13 - Umidade de conformação e retração de secagem das matérias-primas e
formulações dos materiais.
Umidade de conformação e retração de secagem MP Umidade Secagem (%) Retração pós secagem (%) D4 16,44 7,23 D5 15,69 6,33 D6 17,88 5,4 D7 17,47 5,13 D8 20,38 6,28
Argila Vermelha Morro 19,99 6,96 Argila Preta de Várzea 24,55 11,22
5.4 Caracterização das Formulações Cerâmicas Após Sinterização
A Tabela 14 apresenta os resultados dos ensaios das matérias-primas e formulações
cerâmicas após a sinterização: perda ao fogo, retração linear e absorção de água.
Para a cerâmica estrutural os valores de retração de sinterização são pouco
significativos, pois as temperaturas de sinterização utilizadas baixas. Ressalta-se que em alguns
casos ocorre a expansão do material durante a sinterização
Observou-se que os valores de absorção de água foram diretamente influenciados pela
adição da cinza pesada na formulação, pois a mesma possui uma grande quantidade de material
refratário, dificultando ainda mais a sinterização com aproximação de partículas.
A argila de várzea possui um alto valor de perda ao fogo, porém apresentou valor de
absorção de água menor em comparação com a argila de morro e com as formulações com
adição de cinza pesada. Este comportamento deve-se a boa compactação na conformação e
secagem, e por constituir-se de partículas finas que auxiliam na formação de fases líquidas
durante o processo de sinterização.
42
Tabela 14 - Resultados dos ensaios das matérias-primas e formulações cerâmicas após a
sinterização
Ensaios
MP Perda ao fogo (%) Retração pós
sinterização (%) Absorção de água
(%) D4 12,51 0,47 17,83 D5 12,88 0,87 20,61 D6 11,01 1,01 23,12 D7 9,43 0,66 22,66 D8 7,79 0,36 21,98
Argila Vermelha Morro
6,25 0,34 19,72
Argila Preta de Várzea 12,86 0,98 16,28
A Figura 13 apresenta as fotografias dos corpos de prova dos materiais cerâmicos a após
a sinterização.
Figura 13 – Materiais cerâmicos D4, D5, D6, D7 e D8 sinterizados.
43
5.5 Conclusões Referentes aos Ensaios Realizados
A análise da plasticidade das argilas e a atuação da cinza pesada como um
desengraxante, mostra a necessidade de atuação de uma argila plástica em conjunto com a cinza
pesada. Faz-se necessário que a argila utilizada seja de caráter fundente, pois a cinza pesada
reduz consideravelmente a formação de fases liquidas durante a sinterização, concordando com
a análise mineralógica, que indica a predominância de mulita e quartzo. Este comportamento é
comprovado pelos ensaios de absorção de água.
Por possui textura grosseira e por reduzir a plasticidade da massa cerâmica, a cinza
pesada deve ser utilizada para a obtenção de telhas estruturais em pequenos percentuais.
Apresenta-se como um material atrativo para a produção de telhas, sendo mais indicada para a
produção de revestimentos, blocos estruturais e/ou vedação.
44
6. REUNIÕES, PALESTRAS E CURSOS REALIZADOS (INTERNOS E
EXTERNOS)
No segundo quadrimestre foram realizadas diversas reuniões com a equipe do projeto,
tanto na forma presencial como por meio de videoconferência. Dentre as principais reuniões
destacam-se:
a) Mês de novembro de 2014: reunião com membros da equipe UFSC do projeto para
acompanhamento das atividades realizadas e prazos.
b) Mês de novembro de 2014: reuniões com membros da equipe UNINOVE do projeto para
acompanhamento das atividades realizadas e prazos.
c) Mês de dezembro de 2014: reuniões com membros da equipe UFSC do projeto para
acompanhamento das atividades realizadas e prazos. Reunião com a FEESC para
acompanhamento do fluxo de pagamentos e prestação de contas.
d) Mês de dezembro de 2014: reuniões com membros da equipe UNINOVE do projeto e com
o departamento financeiro da instituição para acompanhamento do fluxo de pagamentos e
prestação de contas.
e) Mês de janeiro de 2015: reuniões com membros da equipe UFSC do projeto para
acompanhamento das atividades realizadas e prazos.
f) Mês de janeiro de 2015: reuniões com membros da equipe UNINOVE do projeto para
acompanhamento das atividades realizadas e prazos.
g) Mês de fevereiro de 2015: reunião com a Pró-reitoria de Pesquisa da UFSC para tratar do
desligamento do prof. Humberto Gracher Riella da equipe do projeto e dos atrasos ocorridos
no desenvolvimento das atividades do projeto por alguns membros da equipe vinculados a
UFSC.
45
7. VIAGENS REALIZADAS
Foram realizadas as seguintes visitas técnicas/viagens no segundo quadrimestre do projeto:
a) No mês de dezembro de 2014 houveram visitas da coordenadora do projeto Cláudia Kniess
a Universidade Federal de Santa Catarina para a realização de reuniões com professores da
UFSC, com a equipe do projeto e com membros da equipe técnica da FEESC.
b) No mês de janeiro de 2014 houveram visitas da coordenadora do projeto Cláudia Kniess a
Universidade Federal de Santa Catarina para a realização de reuniões com professores da UFSC
e com a equipe do projeto.
c) No mês de fevereiro de 2015 houve visita da coordenadora do projeto Cláudia Kniess a
Universidade Federal de Santa Catarina para a realização de reuniões com a equipe do projeto
e com a Pró-reitoria de Pesquisa da UFSC.
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Reuse options for coal fired power plant bottom ash and fly
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800005
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Cesium distribution and phases in proxy experiments on the
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Fukushima area
http://dx.doi.org/10.1016/j.j
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0340221
100010
5
A simplified model for computing pollutants release from
granular pavement base to local aquifer
http://dx.doi.org/10.1007/s1
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6
Geoenvironmental weathering/deterioration of landfilled
MSWI-BA glass
http://dx.doi.org/10.1016/j.j
hazmat.2014.05.093
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100071
7
Composition of coal combustion by-products: The importance
of combustion technology
http://dx.doi.org/10.1016/j.f
uproc.2014.02.016
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800005
8
Producing synthetic lightweight aggregates by treating waste
TFT-LCD glass powder and reservoir sediments http://dx.doi.org/
WOS:00
0337301
900002
9
Petrology, Mineralogy, and Chemistry of Size-Fractioned Fly
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Emphasis on the Distribution of Rare Earth Elements
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800085
10
Phase equilibria in the CaO center dot SiO2-Na2O center dot
SiO2-Na2O center dot Al2O3 center dot 6SiO(2) system
http://dx.doi.org/10.1016/j.j
eurceramsoc.2013.07.011
WOS:00
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800038
11
Foamed bitumen bound mixtures made with marginal
aggregates: An experimental study http://dx.doi.org/
WOS:00
0342770
000001
12
Use of vitrified municipal solid waste bottom ash as a filler
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WOS:00
0342770
000002
13
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000003
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0323591
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Post-treated incinerator bottom ash as alternative raw
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http://dx.doi.org/10.1016/j.j
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Alternative by-product based binders for cemented mine
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Chemical durability of wollastonite glass-ceramics derived
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Stability of pyrochlores in alkaline matrices: Solubility of
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Mineralogical characterization of municipal solid waste
incineration bottom ash with an emphasis on heavy metal-
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http://dx.doi.org/10.1016/j.j
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residues using E. coli and S. aureus as bioindicators
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MgO System http://dx.doi.org/
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51 The recycling of MSWI bottom ash in silicate based ceramic
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Influence of TiO2 additions on the crystallization kinetics of a
coal bottom ash-Li2O glass system http://dx.doi.org/
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Microstructure and mineralogy of lightweight aggregates
produced from washing aggregate sludge, fly ash and used
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The preparation of slag fiber and its application in heat
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http://dx.doi.org/10.1016/j.
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Properties and microstructure of lightweight aggregate
produced from lignite coal fly ash and recycled glass
http://dx.doi.org/10.1016/j.r
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57 Ash from a pulp mill boiler-Characterisation and vitrification
http://dx.doi.org/10.1016/j.j
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Conditioned MSWI ash-slag-mix as a replacement for cement
in cement mortar
http://dx.doi.org/10.1016/j.c
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Potential for carbon dioxide reduction from cement industry
through increased use of industrial pozzolans
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60 Use of Incinerator Bottom Ash for Frit Production
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Manufactured from Water Treatment Plant Sludge
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Effect of Bottom Ash as Fine Aggregate on Shrinkage Cracking
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CASTABLE GLASS AND GLASS-CERAMICS FROM DC PLASMA
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Development of body formulations using colemanite waste in
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Recycling of municipal incinerator fly-ash slag and
semiconductor waste sludge as admixtures in cement mortar
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Fast firing of tiles containing paper mill sludge, glass cullet and
clay
http://dx.doi.org/10.1016/j.
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Behaviour of heavy metals immobilized by co-melting
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Microstructural analysis of hybrid materials composed of
nepheline crystals and a glass matrix fabricated from coal
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Effect of Al2O3 mole fraction and cooling method on
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http://dx.doi.org/10.1016/j.j
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Adsorptive removal of anionic dye by inorganic-organic hybrid
anion-exchange membranes
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Removal of boron from ceramic industry wastewater by
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http://dx.doi.org/10.1016/j.
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Characterization study of heavy metal-bearing phases in MSW
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Crystallization Behavior at Nucleation Sites on the Surfaces of
Vitreous Materials Loaded with Coal Bottom Ash http://dx.doi.org/
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Glass-ceramics from plasma treated air pollution control (APC)
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Enhancing performance and durability of slag made from
incinerator bottom ash and fly ash
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SINTERED GLASS-CERAMIC AND COMPOSITES FROM MSW
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Use of in situ tests in compaction control of a bottom ash
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Characterization of MSWI bottom ashes towards utilization as
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http://dx.doi.org/10.1016/j.
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Dilithium dialuminium trisilicate phase obtained using coal
bottom ash
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Sintered ceramics from special waste incinerator ashes and
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Operation of a municipal solid waste co-combustion pilot
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Glass-ceramics produced from incinerated municipal solid
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Encapsulation behaviors of metals in slags containing various
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Production of monolithic ceramics using demolition debris and
other waste materials http://dx.doi.org/
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Sinterability study of ceramic bodies made from a mixture of
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Hyperspectral imaging based procedures applied to bottom
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101
Influence of bacteria on lanthanide and actinide transfer from
specific soil components (humus, soil minerals and vitrified
municipal solid waste incinerator bottom ash) to corn plants:
Sr-Nd isotope evidence
http://dx.doi.org/10.1016/j.s
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Microbially-mediated glass dissolution and sorption of metals
by Pseudomonas aeruginosa cells and biofilm
http://dx.doi.org/10.1016/j.j
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The microstructure of concrete made with municipal waste
incinerator bottom ash as an aggregate component
http://dx.doi.org/10.1016/j.c
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Leaching characteristics of slag from the melting treatment of
municipal solid waste incinerator ash
http://dx.doi.org/10.1016/j.j
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Immobilization and encapsulation during vitrification of
incineration ashes in a coke bed furnace
http://dx.doi.org/10.1016/j.j
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microanalysis
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noncrysol.2005.11.008
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Leaching behaviour of a glass produced from a MSWI bottom
ash http://dx.doi.org/
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Sulfur-polymer matrix composites from particulate wastes: A
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Diopside-based glass-ceramics from MSW fly ash and bottom
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waste in a bubbling fluidized bed - 2. Interpretation of results
with a conceptual model
http://dx.doi.org/10.1016/j.j
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a glass-ceramic made from municipal incinerator bottom ash http://dx.doi.org/
WOS:00
0222018
500178
128
Heavy metals volatility during thermal plasma vitrification of
mineral waste
http://dx.doi.org/10.1089/10
9287504322746785
WOS:00
0188412
500011
129
Speciation of nickel in Canadian subbituminous and
bituminous feed coals, and their ash by-products
http://dx.doi.org/10.1039/b4
01899k
WOS:00
0224448
400006
130
Mineralogical control on inorganic contaminant mobility in
leachate from lead-zinc metallurgical slag: experimental
approach and long-term assessment
http://dx.doi.org/10.1180/00
26461036760164
WOS:00
0189132
500013
131
Effect of SiO2 on immobilization of metals and encapsulation
of a glass network in slag http://dx.doi.org/
WOS:00
0186294
600016
132
Thermodynamic stability of waste glasses compared to
leaching behaviour
http://dx.doi.org/10.1016/S0
883-2927(02)00245-7
WOS:00
0183966
000004
133
Characterization of slags and ingots from the vitrification of
municipal solid waste incineration ashes
http://dx.doi.org/10.1021/ie
0208164
WOS:00
0183054
900006
134 Densification of ashes from a thermal power plant
http://dx.doi.org/10.1016/S0
272-8842(02)00090-1
WOS:00
0180196
900010
135
Recycle of incineration ash of urban waste using foam water
glass
http://dx.doi.org/10.2109/jce
rsj.111.77
WOS:00
0181189
900016
136 Ceramic processing of incinerator bottom ash
http://dx.doi.org/10.1016/S0
956-053X(03)00039-4
WOS:00
0186806
100005
137
Study of iron oxide quantity on bottom ashes from mineral
coal to glass ceramic production
http://dx.doi.org/10.1590/S0
100-40422002000600008
WOS:00
0179163
000008
138
Leaching of polished sections : an integrated approach for
studying the liberation of heavy metals from lead-zinc
metallurgical slags
http://dx.doi.org/10.2113/17
3.2.161
WOS:00
0175520
000006
139
Properties and microstructure of sintered incinerator bottom
ash
http://dx.doi.org/10.1016/S0
272-8842(02)00068-8
WOS:00
0179225
500009
140
Use of municipal incinerator bottom ash as sintering promoter
in industrial ceramics
http://dx.doi.org/10.1016/S0
956-053X(02)00077-6
WOS:00
0178869
200003
141
The possibility to recycle solid residues of the municipal waste
incineration into a ceramic tile body
http://dx.doi.org/10.1023/A:
1011823901409
WOS:00
0172237
100005
142 Glass matrix composites from solid waste materials
http://dx.doi.org/10.1016/S0
955-2219(00)00236-3
WOS:00
0167481
900002
62
143
Characteristics of the bottom ash in municipal solid waste
incineration ash http://dx.doi.org/
WOS:00
0176202
700021
144
Incineration of doped sludges in fluidized bed. Fate and
partitioning of six targeted heavy metals. I. Pilot plant used
and results
http://dx.doi.org/10.1016/S0
304-3894(00)00280-6
WOS:00
0165522
300008
145
Morphological and chemical characterization of calcium
hydrate phases formed in alteration processes of deposited
municipal solid waste incinerator bottom ash
http://dx.doi.org/10.1021/es
990739c
WOS:00
0165572
200043
146
Alkaline and alkaline-earth silicate glasses and glass-ceramics
from municipal and industrial wastes
http://dx.doi.org/10.1016/S0
955-2219(00)00124-2
WOS:00
0165494
000022
147
Bulk and sintered glass-ceramics by recycling municipal
incinerator bottom ash
http://dx.doi.org/10.1016/S0
955-2219(00)00032-7
WOS:00
0088422
700023
148
Durable solid products prepared by calcining Fe3O4-rich ash
and glass waste
http://dx.doi.org/10.2109/jce
rsj.108.1259_687
WOS:00
0088443
000017
149
Contents, modes of occurrence and behaviour of chlorine and
bromine in combustion wastes from coal-fired power stations
http://dx.doi.org/10.1016/S0
016-2361(99)00231-8
WOS:00
0086660
300006
150 Glass ceramics from industrial waste ashes http://dx.doi.org/
WOS:00
0177116
800025
151 Petrogenesis of municipal solid waste combustion bottom ash
http://dx.doi.org/10.1016/S0
883-2927(99)00005-0
WOS:00
0083020
100008
152
Changes in the quality of coal combustion by-products
produced by Kentucky power plants, 1978 to 1997:
consequences of Clean Air Act directives
http://dx.doi.org/10.1016/S0
016-2361(98)00191-4
WOS:00
0079785
600010
153
Phase chemistry study of products from the vitrification
processes AshArc and Deglor http://dx.doi.org/
WOS:00
0081031
600004
154
Characterization of the bottom ash in municipal solid waste
incinerator
http://dx.doi.org/10.1016/S0
304-3894(98)00246-5
WOS:00
0078654
900001
155 Coal ash from thermal power plants in Finland - A review http://dx.doi.org/
WOS:00
0089140
600004
156
High strength phosphate cement using industrial byproduct
ashes http://dx.doi.org/
WOS:00
0084624
400043
157
Influence of flue-gas desulfurization systems on coal
combustion by-product quality at Kentucky power stations
burning high-sulfur coal http://dx.doi.org/
WOS:00
0074486
900007
158
Geochemistry of coals, coal ashes and combustion wastes
from coal-fired power stations
http://dx.doi.org/10.1016/S0
378-3820(96)01082-X
WOS:A1
997XC6
3800003
159
The behaviour of heavy metals and phosphorus in an ash
melting process
http://dx.doi.org/10.1016/S0
273-1223(97)00691-4
WOS:00
0071506
700036
160
Mineralogical speciation of elements in an eastern Canadian
feed coal and their combustion residues from a Canadian
power plant
http://dx.doi.org/10.1016/S0
166-5162(96)00041-9
WOS:A1
996VW8
0700016
63
161
Mechanism and conditions of clay formation during natural
weathering of MSWI bottom ash
http://dx.doi.org/10.1346/CC
MN.1996.0440414
WOS:A1
996VF39
300014
162
Prefabricated building elements based on FGD gypsum and
ashes from coal-fired electric generating plants
http://dx.doi.org/10.1007/BF
02486365
WOS:00
0168854
200006
163
LEVELS AND CONGENER PATTERNS OF POLYCHLORINATED
DIBENZO-P-DIOXINS AND DIBENZOFURANS IN SOLID RESIDUES
FROM WOOD-FIRED BOILERS - INFLUENCE OF COMBUSTION
CONDITIONS AND FUEL TYPE
http://dx.doi.org/10.1016/00
45-6535(95)00046-B
WOS:A1
995QX0
4400011
164
MOSSBAUER SPECTROSCOPIC STUDIES ON THE
TRANSFORMATIONS OF IRON-BEARING MINERALS DURING
COMBUSTION OF COALS - CORRELATION WITH FOULING AND
SLAGGING
http://dx.doi.org/10.1016/03
78-3820(94)00111-6
WOS:A1
995QM1
4700005
165 PYRITE IN UK COALS - ITS ENVIRONMENTAL SIGNIFICANCE
http://dx.doi.org/10.1016/00
16-2361(94)90236-4
WOS:A1
994NT7
8100009
166
MORPHOLOGICAL AND CHEMICAL-PROPERTIES OF MSWI
BOTTOM ASH WITH RESPECT TO THE GLASSY CONSTITUENTS
http://dx.doi.org/10.1089/h
wm.1994.11.371
WOS:A1
994QY8
0100004
167
TRACE-ELEMENTS IN SOLID-WASTE PRODUCTS FROM COAL
BURNING AT SOME BULGARIAN THERMOELECTRIC-POWER
STATIONS
http://dx.doi.org/10.1016/00
16-2361(94)90089-2
WOS:A1
994MW
9870000
9
64
APENDICE II
CLASSIFICAÇÃO DOS 60 ARTIGOS DA BASE WOS COM BOTTOM ASH NO TÍTULO
TÍTULO ARTIGO RELEVÂNCIA TEMA ANO REFERÊNCIA
Batch and bulk removal of hazardous colouring agent
Rose Bengal by adsorption techniques using bottom
ash as adsorbent
média absorção
de
poluentes
2012 (GUPTA et
al., 2012)
Experimental evidence for a direct use of nutriments
(Fe, Mg) from basaltic glass, and MWI bottom ash by
Pseudomonas aeruginosa
baixa uso de
elementos
como
nutrientes
2004 (AOUAD et
al., 2004)
Effect of Bottom Ash as Fine Aggregate on Shrinkage
Cracking of Mortars
baixa agregado
em
cimentos
2010 (TOPCU;
BILIR, 2010)
The microstructure of concrete made with municipal
waste incinerator bottom ash as an aggregate
component
baixa agregado
em
cimentos
2006 (MUELLER;
RUEBNER,
2006)
Impacts of natural weathering on the
transformation/neoformation processes in landfilled
MSWI bottom ash: A geoenvironmental perspective
média análise
cinza sob
condições
clima
2011 (SAFFARZAD
EH et al.,
2011)
Mechanism and conditions of clay formation during
natural weathering of MSWI bottom ash
análise
cinza sob
condições
clima
1996 (ZEVENBERG
EN et al.,
1996)
Influence of bacteria on lanthanide and actinide
transfer from specific soil components (humus, soil
minerals and vitrified municipal solid waste incinerator
bottom ash) to corn plants: Sr-Nd isotope evidence
média analise
estabilidad
e escória
2006 (AOUAD et
al., 2006)
Morphological and chemical characterization of
calcium hydrate phases formed in alteration processes
of deposited municipal solid waste incinerator bottom
ash
média analise
estabilidad
e escória
2000 (SPEISER;
BAUMANN;
NIESSNER,
2000)
MORPHOLOGICAL AND CHEMICAL-PROPERTIES OF
MSWI BOTTOM ASH WITH RESPECT TO THE GLASSY
CONSTITUENTS
média analise
estabilidad
e escória
1994 (ZEVENBERG
EN et al.,
1994)
Interactions between municipal solid waste
incinerator bottom ash and bacteria (Pseudomonas
aeyuginosa)
média análise
estabilidad
e escória
2008 (AOUAD et
al., 2008)
Leaching behaviour of a glass produced from a MSWI
bottom ash
média análise
estabilidad
e escória
2006 (LAPA et al.,
2006)
65
Leaching behaviour of bottom ash from RDF high-
temperature gasification plants
análise
estabilidad
e escória
2011 (GORI;
PIFFERI;
SIRINI, 2011)
Chemical durability of wollastonite glass-ceramics
derived from waste glass and sludge bottom ash
alta análise
produto
2012 (YOON et al.,
2012)
Nanominerals and nanoparticles in feed coal and
bottom ash: implications for human health effects
alta análise
toxidade
cinza em
SC
2011 (SILVA; DA
BOIT, 2011)
Characteristics of the bottom ash in municipal solid
waste incineration ash
baixa caracteriza
ção da
cinza
2001 (AHN, 2001)
Microwave synthesis of thermal insulating foams from
coal derived bottom ash
alta Aplicação
em
isolamento
térmico
2015 (UL HAQ;
PADMANAB
HAN;
LICCIULLI,
2015)
Characterization of the bottom ash in municipal solid
waste incinerator
baixa caracteriza
ção da
cinza
1999 (CHIMENOS
et al., 1999)
Hyperspectral imaging based procedures applied to
bottom ash characterization
baixa caracteriza
ção da
cinza
2007 (BONIFAZI;
SERRANTI,
2007)
Microstructural characterization and properties of a
glass and a glass-ceramic made from municipal
incinerator bottom ash
média caracteriza
ção da
cinza
2004 (ALENDOUR
O et al.,
2004)
Mineralogical characterization of municipal solid
waste incineration bottom ash with an emphasis on
heavy metal-bearing phases
média caracteriza
ção da
cinza
2011 (WEI et al.,
2011)
Petrogenesis of municipal solid waste combustion
bottom ash
baixa caracteriza
ção da
cinza
1999 (EUSDEN et
al., 1999)
Phase-mineral and chemical composition of composite
samples from feed coals, bottom ashes and fly ashes
at the Soma power station, Turkey
baixa caracteriza
ção da
cinza
2005 (VASSILEV et
al., 2005)
Properties and microstructure of sintered incinerator
bottom ash
média caracteriza
ção da
escória
2002 (BETHANIS;
CHEESEMAN
; SOLLARS,
2002)
Properties of lightweight aggregate produced by rapid
sintering of incinerator bottom ash
baixa caracteriza
ção de
agregados
2002 (CHEESEMA
N;
MAKINDE;
BETHANIS,
2005)
Quantification of the properties of enzyme treated
and untreated incinerator bottom ash waste used as
road foundation
baixa caraterizaç
ão de
agregados
2011 (AHMED;
KHALID,
2011)
Reuse of MSWI bottom ash mixed with natural sodium
bentonite as landfill cover material
baixa fabricação
agregados
2013 (PUMA et
al., 2013)
66
Utilization of Power Plant Bottom-Ash Particles as
Stabilizer in Aluminum Foams
alta fabricação
aluminio
2013 (ASAVAVISIT
HCHAI;
PRAPAJARAS
WONG,
2013)
Influence of Addition of Waste Glass as a Fluxing Agent
on the Bloating Phenomenon of Artificial Aggregates
Fabricated from Coal Bottom Ash
média fabricação
de
agregado
2012 (KANG; JO;
LEE, 2012)
Use of in situ tests in compaction control of a bottom
ash embankment
fabricação
de
agregados
2008 (SIDDIKI et
al., 2008)
Use of municipal solid waste incinerator bottom ash as
aggregate in concrete
baixa fabricação
de
agregados
2008 (RUEBNER;
HAAMKENS;
LINDE, 2008)
Use of vitrified municipal solid waste bottom ash as a
filler substitute in asphalt mixtures
baixa fabricação
de
agregados
2014 (E
SANTAGATA
; M
BASSANI; O
BAGLIERI,
2014)
Enhancing performance and durability of slag made
from incinerator bottom ash and fly ash
média fabricação
escória
2004 (CHIOU;
WANG; TSAI,
2009)
Vitrification of fly and bottom ashes from municipal
solid waste incinerator using Brown's gas
baixo fabricação
vito
2004
(HYUN et al.,
2004)
Bulk and sintered glass-ceramics by recycling
municipal incinerator bottom ash
alta fabricação
vitro-
cerâmica
2000 (BARBIERI;
CORRADI;
LANCELLOTT
I, 2000)
Ceramic processing of incinerator bottom ash alta fabricação
vitro-
cerâmica
2003 (CHEESEMA
N et al.,
2003)
Characterization of MSWI bottom ashes towards
utilization as glass raw material
alta fabricação
vitro-
cerâmica
2008 (MONTEIRO
et al., 2008)
Crystallization Behavior at Nucleation Sites on the
Surfaces of Vitreous Materials Loaded with Coal
Bottom Ash
alta fabricação
vitro-
cerâmica
2009 (CHOI;
KANG, 2009)
Development and properties of a glass made from
MSWI bottom ash
alta fabricação
vitro-
cerâmica
2006 (MONTEIRO
et al., 2006)
Dilithium dialuminium trisilicate phase obtained using
coal bottom ash
alta fabricação
vitro-
cerâmica
2007 (KNIESS et
al., 2007)
Diopside-based glass-ceramics from MSW fly ash and
bottom ash
alta fabricação
vitro-
cerâmica
2006 (QIAN et al.,
2006)
67
Effect of sintering temperature on the properties and
leaching of incinerator bottom ash
alta fabricação
vitro-
cerâmica
2004 (BETHANIS;
CHEESEMAN
; SOLLARS,
2004)
Glass-ceramic from mixtures of bottom ash and fly ash alta fabricação
vitro-
cerâmica
2012 (VU et al.,
2012)
Influence of TiO2 additions on the crystallization
kinetics of a coal bottom ash-Li2O glass system
alta fabricação
vitro-
cerâmica
2010 (KIM; KANG,
2010)
OPTIMIZATION OF THE HEAT-TREATMENT REGIME OF
A SINTERED GLASS-CERAMIC FROM MSWI BOTTOM
ASH
média fabricação
vitro-
cerâmica
2010 (KARAMANO
VA et al.,
2010)
Post-treated incinerator bottom ash as alternative raw
material for ceramic manufacturing
alta fabricação
vitro-
cerâmica
2012 (SCHABBAC
H et al.,
2012b)
Preparation of glass ceramics from sludge bottom ash
and waste glass
alta fabricação
vitro-
cerâmica
2011 (YOON; YUN,
2011)
Reuse options for coal fired power plant bottom ash
and fly ash
alta fabricação
vitro-
cerâmica
2014 (JAYARANJA
N; VAN
HULLEBUSC
H;
ANNACHHA
TRE, 2014)
Sinterability study of ceramic bodies made from a
mixture of mineral coal bottom ash and soda-lime
glass cullet
alta fabricação
vitro-
cerâmica
2007 (VILLANOVA;
BERGMANN,
2007)
SINTERED GLASS-CERAMIC AND COMPOSITES FROM
MSW BOTTOM ASH
alta fabricação
vitro-
cerâmica
2006 (KARAMANO
V et al.,
2008)
Study of Heat Treatment Parameters in Obtaining
Glassceramic Materials with the Addition of Industrial
Wastes
alta fabricação
vitro-
cerâmica
2014 (KNIESS et
al., 2014)
Study of iron oxide quantity on bottom ashes from
mineral coal to glass ceramic production
alta fabricação
vitro-
cerâmica
2002 (KNIESS et
al., 2002)
Synthesis of microwave-sintered ceramics from lignite
fly and bottom ashes
alta fabricação
vitro-
cerâmica
2013 (KARAYANNI
S;
MOUTSATS
OU;
KATSIKA,
2013)
The influence of coal bottom ash and tincal (boron
mineral) additions on the physical and microstructures
of ceramic bodies
alta fabricação
vitro-
cerâmica
2008 (BAYCA et
al., 2008)
The recycling of MSWI bottom ash in silicate based
ceramic
alta fabricação
vitro-
cerâmica
2010 (RAMBALDI
et al., 2010)
68
Use of Incinerator Bottom Ash for Frit Production alta fabricação
vitro-
cerâmica
2010 (BARBERIO
et al., 2010)
Use of municipal incinerator bottom ash as sintering
promoter in industrial ceramics
alta fabricação
vitro-
cerâmica
2002 (BARBIERI et
al., 2002)
Utilization of Meat and Bone Meal Bottom Ash in
Ceramics
média fabricação
vitro-
cerâmica
2011 (VALANCIEN
E, 2011)
Valorization of MSWI bottom ash through ceramic
glazing process: a new technology
alta fabricação
vitro-
cerâmica
2012 (SCHABBAC
H et al.,
2012a)
Removal of boron from ceramic industry wastewater
by adsorption-flocculation mechanism using palm oil
mill boiler (POMB) bottom ash and, polymer
baixa redução
poluentes
2009 (CHONG et
al., 2009)
Microstructural analysis of hybrid materials composed
of nepheline crystals and a glass matrix fabricated
from coal bottom ash *
n/a n/a 2009 (JANG;
KANG, 2009)
* não foi possível acessar o texto ou resumo do artigo.