Resíduos de caulim

Como resultado do processo de beneficiamento do caulim, a indústria produz uma elevada quantidade de resíduos. Além disso, algumas substâncias químicas usadas para melhorar as qualidades do caulim podem ser contaminar o solo, o ar e a água, dependendo da concentração dessas substâncias no resíduo ou na lavagem do minério bruto, a exemplo do sulfato de alumínio (agente floculante), e hexametafosfato de sódio, usado na dispersão (SOUSA, 1997). Para o branqueamento, em alguns paises, é usado o ditionito de sódio ou hidrossulfito de zinco em pH ácido, mas este tratamento não é normalmente usado no Brasil (SANTOS, 1992).

Segundo Nóbrega (2007) os resíduos de caulim na Paraíba podem conter até cerca de 50% de caulinita. Em seu de beneficiamento, são comumente gerados dois tipos de resíduos diferentes, após o processo de desareiamento, sendo um de aparência grossa, e o outro de aparência fina. Esses resíduos são chamados popularmente na região de Junco de Seridó de birra (Figura 2.2) e borra (Figura 2.3), respectivamente. Neste trabalho o material de estudo é o resíduo fino (borra).

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Figura 2.2 – Resíduo e caulim grosso (birra)

Fonte: Nóbrega, 2007, p. 49

Figura 2.3 – Resíduo e caulim fino (borra)

31 Esses resíduos cauliníticos, ainda não têm valor econômico no mercado atual e nem destino de reutilização, por isso tenta-se reduzir os custos do seu manejo com transporte, pelo descarte mais próximo possível da usina de beneficiamento que acaba ficando cercada de grandes montes de material não aproveitado. Então esses resíduos constituem um problema para os municípios produtores e o meio ambiente. Além de precisar de grandes áreas para seu depósito, seus finos são transportados, pela a ação do vento, a grandes distâncias, contaminando as populações vizinhas (NÓBREGA, 2007). Nas Figuras 2.4 e 2.5 são mostrados exemplos da disposição desse resíduo na região de Junco do Seridó, no estado da Paraíba.

Figura 2.4 – Resíduo de caulim próximos a fábrica

32 Diante dessa problemática, muitos trabalhos vêm sendo desenvolvidos a respeito do estudo do seu aproveitamento no ramo da construção civil, seja como material pozolânico para concretos e argamassas de cimento Portland (BARATA e DAL MOLIN, 2002; SOUZA, P. 2003; QUEIROZ et al., 2005; REZENDE et al., 2006; NÓBREGA, 2007; ROCHA et al., 2008; GARCIA et al., 2008; DIAS, 2010, DINIZ, 2010), como material cerâmico para blocos, telhas e porcelanatos (ROLIM, 2003; MORAES, 2007; MENEZES et al., 2007; SOUZA, L. 2007), ou ainda em solo-cimento e concretos asfálticos (COSTA, 2006; CASTRO, 2008; ANJOS, 2011). Porém, pouco se sabe sobre o estudo desses resíduos em argamassas de cal, tanto como pozolana ou como material inerte.

Barata (1998), Pera e Amrouz (1998) e Souza, P. (2003) estudaram o resíduo de caulim mais fino. Eles mostraram que após o resíduo ser moído e calcinado foi possível se obter uma pozolana de alta reatividade para concretos e argamassas de cimento Potland.

No estudo realizado por Queiroz et al.(2005) o resíduo de caulim foi estudado in natura como agregado miúdo em argamassas de cimento Portland. Nóbrega (2007) estudou os dois tipos de resíduo gerado na Paraíba em argamassas de cimento Portland. O resíduo mais fino foi estudado tanto in natura como também beneficiado. Foi verificado o potencial pozolânico com cimento Portland (conforme NBR 5752, 1992) do resíduo mais fino após beneficiamento (moagem e calcinação) e na sua forma in natura foi utilizado como plastificante para argamassas mistas de cimento Portland (substituindo parte ou totalmente a cal hidratada). O resíduo mais grosso foi estudado com agregado miúdo nessas argamassas. O estudo mostrou que as argamassas contendo o resíduo tanto como plastificante como agregado miúdo obtiveram resistência mínimas satisfatórias (2 MPa) para uso em argamassas de assentamento e revestimento de alvenaria. Também foi mostrado que essas argamassas apresentaram com maior estabilidade no que se diz respeito à fissuras quando foram submetidas a temperaturas de até 4000C em um forno do tipo mufla.

Dias (2010) também estudou o uso dos dois tipos de resíduo (fino e grosso) no desempenho mecânico de argamassas convencionais. Os resíduos fino e grosso foram misturados em diferentes proporções e depois calcinados a 6000C, 7000C e 8000C em um forno elétrico durante um período de duas horas. Avaliou-se o índice de atividade pozolânica com o cimento Portland (NBR 5752, 1992) e com cal (NBR 5751, 1992) para cada temperatura de queima e substituiu-se parte da cal na argamassa por esses resíduos. O trabalho mostrou que as argamassas contendo os resíduos calcinados a 7000_{C e 800}0_C

33 apresentaram desempenho mecânico superior aos requisitos das normas brasileira e americana.

Rocha et al. (2008) também se estudou o resíduo mais fino in natura como plastificante em argamassas de cimento Portland. Já em Menezes et al. (2009) se verificou um bom desempenho de argamassas com o uso do resíduo de caulim mais fino como material pozolânico substituindo parte do cimento Portland. Nesse estudo, o resíduo foi beneficiado em três etapas: moagem, peneiramento e calcinação.

A maioria dos estudos acerca desses resíduos citados nesta revisão aborda o uso do resíduo mais fino em argamassas e concretos de cimento Portland, após passar por um processo de beneficiamento (peneiramento e/ou moagem e calcinação). Em quase todos os trabalhos esse processo de beneficiamento sempre envolve o processo de moagem, o que costuma ser uma etapa considerada de alto custo, conforme comentários de alguns pesquisadores. Portanto neste trabalho tentou-se fazer ativação pozolânica desse resíduo sem o uso de moagem.

Além disso, na pesquisa bibliográfica realizada nos sites mais usuais de divulgação de trabalhos científicos (Scielo, periódicos capes, Scopus, Science Direct etc.) não foram encontrados estudos no Brasil que tratem do uso desse resíduo tanto como material inerte como também material pozolânico em argamassas à base de cal e pozolana.