Produção de clínquer Portland com baixa emissão de CO2 a partir da incorporação de minério não reagido (MNR) advindo da produção de TiO2

Abstract

O reaproveitamento de resíduos pela indústria do cimento tem se mostrado uma alternativa atrativa, se tratando da substituição parcial das matériasprimas utilizadas para a produção de clínquer Portland (calcário e argila). Alguns resíduos possuem elementos mineralizantes, como o titânio, que reduzem a temperatura de clinquerização, devido à aceleração de formação das fases do clínquer. Com isto, é possível se reduzir a alta energia consumida pelo processo e as emissões de CO2 geradas durante a descarbonatação do calcário. Desta forma, o objetivo da presente pesquisa é produzir clínquer Portland com baixa emissão de dióxido de carbono a partir da incorporação de minério não reagido (MNR), resíduo gerado durante a produção de dióxido de titânio (TiO2). Assim, foram produzidos clínqueres com incorporação de diferentes teores de MNR, sinterizados em diferentes temperaturas, e depois de produzidos, os clínqueres foram caracterizados por ensaios físico-químicos e mineralógicos. A microestrutura dos clínqueres produzidos foi avaliada por microscopia eletrônica de varredura (MEV) e microscopia óptica (MO). As emissões de dióxido de carbono foram verificadas através de análises térmicas, e a influência do resíduo na formação de fases dos clínqueres foi verificada por meio de análise mineralógica (DRX). A partir dos resultados obtidos, determinou-se a temperatura e o teor de TiO2 ideais para produção dos cimentos experimentais. Os cimentos produzidos foram caracterizados fisicamente quanto à área superficial, massa específica, expansibilidade à quente e resistência à compressão axial, além de se analisar o processo de hidratação (calorimetria e DRX). Foi constatado que o MNR atua como mineralizante, acelerando as reações de clinquerização e aumentando o tamanho dos cristais de silicatos. E os cimentos produzidos apresentaram bom desempenho mecânico, sendo uma alternativa viável para o aproveitamento deste material.