ÁREA: Iniciação Científica
TÍTULO: UTILIZAÇÃO DO REJEITO ORIUNDO DO CORTE DE MÁRMORES COMO CARGA E RECOBRIMENTO DE PAPEL
AUTORES: MORANI.B.M (CETEM) ; RIBERIRO,R.C.C (CETEM) ; CARANASSIOS,A (CETEM)
RESUMO: o presente trabalho compreende um estudo realizado em um rejeito oriundo do corte de mármores da Cidade de Cachoeiro de Itapemirim – ES e envolve a purificação do material por meio de flotação inversa dos silicatos, com fins de utilização na indústria do papel. Os resultados indicaram ser possível a redução dos percentuais de ferro e sílica no material a índices inferiores a 0,8 e 0,5%, respectivamente, com recuperação de carbonatos de cálcio e/ou magnésio de 95%, com elevada alvura, em torno de 92%. Com isso, pôde-se concluir que o rejeito oriundo do corte de mármores, após sofrer um processo de purificação, enquadrou-se nas exigências da indústria do papel, podendo ser utilizado como carga e ou recobrimento.
PALAVRAS CHAVES: carga, papel , mármore
INTRODUÇÃO: Geração de Rejeitos de Mármore:Há uma extração dos blocos nas pedreiras,onde se verifica uma grande quantidade de perdas,que são os rejeitos grossos,sem condições de serem comercializados.Os blocos são então cortados a úmido e beneficiados em serrarias de rochas ornamentais,onde se observa a formação de uma lama,de granulometria fina,composta essencialmente de água,granalha e rocha moída e que,geralmente,é depositada em rios ou córregos próximos às serrarias,causando um grande impacto ambiental.No entanto,a composição dessa lama é de extrema riqueza mineral,uma vez que após a secagem da água e da separação da granalha(ferro),obtém-se um pó de rocha,composto,geralmente,por carbonatos de magnésio e/ou cálcio,que pode ser utilizado em alguns setores da indústria.Indústria de Papel:O processo de produção do papel conta com cinco etapas principais:captação da madeira,cozimento, branqueamento,secagem e calandragem.Nesse processo,podem-se obter papéis com caráter ácido ou alcalino.Na etapa de branqueamento,são adicionados minerais com função de carga,onde normalmente utiliza-se o caulim,que é compatível com a produção em meio ácido.Já o carbonato de cálcio é requerido no meio alcalino.Na etapa de calandragem,estes minerais também podem ser adicionados ao papel com o intuito de recobrimento(Varela et al.,2006).Cargas minerais:De maneira geral,as cargas minerais,tais como caulim,dióxido de titânio ou carbonato de cálcio,são usados para promover cor e opacidade e têm efeito positivo nas características superficiais do papel,como lisura e receptividade às tintas.Para tal,as principais exigências para utilização das cargas minerais na produção do papel são granulometria ultrafina, alvura elevada,em torno de 90%,e baixos teores de ferro e sílica,que devem ser inferiores a 1%.
MATERIAL E MÉTODOS: Origem do material:lama proveniente do corte de mármores de uma serraria da cidade de Cachoeiro de Itapemirim-ES,que se encontrava em um tanque de decantação da serraria.Caracterização do Rejeito:O material foi seco em estufa e homogeneizado em pilha longitudinal,de onde foram retiradas e catalogadas alíquotas de 1 kg.Avaliação Microscópica:O rejeito foi sujeito à avaliação microscópica em um microscópio Leica EZ4D,com aumento de 35 vezes e com lâmpadas superiores e inferiores,sendo realizadas análises por reflexão e por refração.Análises Química e Mineralógica:As análises mineralógica e química foram realizadas pelo Laboratório de Análises Químicas da Coordenação de Análises Minerais(COAM),do Centro de Tecnologia Mineral(CETEM).Distribuição Granulométrica:Uma fração de 1kg do material foi submetido a peneiramento à úmido em um equipamento Pen Vibrat,Modelo PVA1,série AB01,com as aberturas das peneiras variando entre 0,21 mm e 0,037mm,por um período de 20 min,em que foram realizadas análises químicas em cada material retido nas peneiras.Ensaios de Flotação:realizou-se o processo de flotação, em célula Denver sub-aerada, modelo D-12, do rejeito de mármore, passante na peneira de 0,037 mm, em pH 8,5 e velocidades do rotor, no condicionamento e na flotação, de 1.500 e 1.200 r.p.m., utilizando-se ácido oleico como coletor e ROHMIN HFS 4268 como depressor. Determinação do Teor de Alvura:Foram produzidas pastilhas prensadas de rejeito em anéis metálicos que foram submetidos em um equipamento Color touch,Modelo ISSO, Marca Technidyne,para serem avaliados os teores de alvura.O procedimento foi realizado,além do rejeito sem beneficiamento,para todas as frações granulométricas estudadas,bem como para as frações obtidas no processo de flotação.
RESULTADOS E DISCUSSÃO: Avaliação Microscópica:pôde-se observar a presença de micas e de ferro,este talvez oriundo da granalha,além de pontos específicos de quartzo e de cristais.Análises Química e Mineralógica:Observou-se um alto teor de cálcio.Verifica-se,também, que os teores de sílica e ferro encontram-se com valores em torno de 10,5 e 8,7%,respectivamente,o que indicam que o rejeito necessita de um beneficiamento para retirada do ferro e da sílica,para que o mesmo possa ser enquadrado às normas requeridas para utilização como carga na indústria de papel.Na Figura 1 o difratograma da amostra de rejeito,observa-se o pico de muscovita que pode ser explicada pelo alto teor de ferro.Análise granulométrica:verificou-se que a maior retenção de material encontrava-se abaixo de 0,037 mm,chegando a um valor de 66,5%,em massa,o que indica as características ultrafinas,exigidas pelas indústrias de papel.Observou-se uma redução gradativa dos teores de ferro,chegando-se a valores,em torno de 0,83%,no material com tamanho de partícula inferior a 0,037 mm.Observou-se também o aumento da concentração de cálcio,chegando a teores em torno de 43 %.Ensaios de Flotação:a figura 2 apresenta os resultados da composição química dos materiais concentrados e rejeitados no processo de flotação.Pode-se verificar que o material concentrado no ensaio 3 apresentou o melhor desempenho,pois apresentou um teor de sílica de 0,49%,compatível com as exigências das indústrias de papel,além da elevada recuperação de carbonatos.Verificação de Alvura:O valor da alvura do rejeito sem beneficiamento foi da ordem de 84%.Após o processo de flotação desse material,verificou-se uma elevação da alvura para valores em torno de 90% nos quatro ensaios de flotação,porém o 3 apresentou um material concentrado com alvura em torno de 92%.
CONCLUSÕES: Conclui-se que o rejeito oriundo do corte de mármores após passar por um processo de beneficiamento apresentou redução dos teores de ferro, que originalmente eram de 8,7% no rejeito, para 0,83%, por meio de peneiramento e que o teor de SiO2, que era da ordem de 10,5%, para valores em torno de 0,5%, por meio de flotação em pH 8,5 e concentração de coletores e depressores de 1000 g/t. Tais condições adequam o rejeito para utilização nas indústrias de papel, onde é empregado para recobrir a camada porosa deixada pela celulose.
AGRADECIMENTOS: Ao CNPq, pelo apoio financeiro, ao CETEM, pela infra-estrutura fornecida, e ao técnico Elton Souza dos Santos
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