PROCESSO DE REUSO DE AREIA DESCARTADA DE FUNDIÇÃO (ADF) NA FABRICAÇÃO DE VIDRO

(1)

PROCESSO DE REUSO DE AREIA

DESCARTADA DE FUNDIÇÃO (ADF) NA

FABRICAÇÃO DE VIDRO

PROF. CARLOS ALBERTO KLIMECK GOUVÊA

(2)

INTRODUÇÃO

São geradas cerca de 2,8milhões t/ano de ADF no Brasil (2012) O que é a areia descartada?

NBR 10.004 lixiviação areia típica NBR 10.004 lixiviação areia típica

(3)

Parâmetros

Parâmetros extrato solúvelextrato solúvel (mg/L) (mg/L) Limite Limite (mg/L) (mg/L) Arsênio Arsênio NdNd 0,050,05 Bário Bário NdNd 1,01,0 NBR 10.004 solubilização Cádmio Cádmio 0,0050,005 0,0050,005 chumbo chumbo 0,020,02 0,050,05 Cianeto Cianeto NdNd 0,10,1 Cromo Cromo NdNd 0,050,05 Fenol Fenol 17,517,5 0,0010,001 Fluoreto Fluoreto NdNd 1,51,5 Mercúrio Mercúrio NdNd 0,0010,001 Prata Prata NdNd 0,050,05 Selênio Selênio NdNd 0,010,01 Alumínio Alumínio 0,180,18 0,20,2 Cobre Cobre NdNd 1,01,0 Dureza Dureza 123,2123,2 500,0500,0 Ferro Ferro 0,170,17 0,30,3 Manganês Manganês 0,090,09 0,10,1 Sódio Sódio 12,912,9 200,0200,0 Zinco Zinco 0,230,23 5,05,0

(4)

Muito esforço tem sido feito em termos de:

1) Regeneração

-Calcinadores a gás natural -Calcinadores a gás natural

-Regenerador de areia de macharia por pirólise - Regeneração por atrição

2) Construção de Aterros Próprios

- custo da área - custo da área

- custo da construção; - custo do licenciamento;

(5)

2) Normas ABNT NBR 15702/2009 e NBR 15984/2011 - Decisão de Diretoria 152/2007 da CETESB

- Resolução CONSEMA 11/2008 de Santa Catarina - Resolução CONSEMA 26/2013 de Santa Catarina

Porém, TODOS TÊM PRÓS E CONTRAS • Asfalto • Concreto • Argamassa • Tijolos • Sub-base de estrada • Sub-base de estrada

• Cobertura de aterros sanitários

(6)

Objetivo

• Levantamento dos estudo das características da areia para fabricação de vidros,

• Identificar a temperatura mínima e

• Conhecer o tempo de residência da areia no forno,

• Identificação de problemas que possam comprometer a qualidade do vidro mediante sua aplicação.

(7)

Materiais e Métodos

Como matérias-primas empregadas na obtenção do vidro foram utilizadas:

utilizadas:

• ADF retirada diretamente da caçamba de descarte de uma indústria de fundição de metais ferrosos, a qual provem de processo de moldagem com areia verde misturado com areia de processo “pep-set” como areia base;

• Metaborato de lítio como fundente (redutor do ponto de

• Metaborato de lítio como fundente (redutor do ponto de fusão) e

(8)

• A amostra de areia foi peneirada em malha 120 mesh

• Os resíduos de ferro metálico foram retirados com auxílio de imã de neodímio.

Obs. 1-Foi retirado bastante lixo contido na areia

2- Foi retirado bastante ferro metálico na forma de pequenas gotículas e alguns grampos.

(9)

• A mistura foi feita na proporção de 55:44:1

• A mistura foi submetida a fusão por período de 2 horas a uma temperatura de 1.150o _{C, em forno Quimis, modelo Q318M.}

• temperatura inferior a 1.200o C (não é o ideal)

• A temperatura adotada teve como base a segurança do forno

• A temperatura adotada teve como base a segurança do forno de bancada que atinge temperatura máxima de 1200o C.

(10)

• O ensaio de qualidade do vidro foi do tipo visual, sem o uso ensaios mecânicos destrutivos.

• A avaliação de segurança ambiental foi realizada através da obtenção de extrato lixiviado de acordo com a norma ABNT NBR 10.005/04 e comparado com os íons constantes do anexo F da norma ABNT NBR 10.004/04 (Arsênio, Bário, Cádmio,

Chumbo, Cromo total, Fluoreto, Mercúrio, Prata e Selênio), uma vez que não existe norma padrão para este tipo de

uma vez que não existe norma padrão para este tipo de ensaio. Os resultados também foram comparados com o

padrão de potabilidade da água estabelecidos na Portaria do Ministério da Saúde n° 2914/11.

(11)

• Pesados 5 g da amostra de vidro e adicionados 96,5mL de água deionizada, mantendo agitação por um período de 7 dias sob temperatura ambiente.

dias sob temperatura ambiente.

• A solução final foi analisada por absorção atômica em

espectrofotômetro de absorção atômica Varian modelo AA 1275

(12)

Resultados de Discussões

Características desejáveis da areia

• Para fabricação de vidros a areia deve ter granulometria

grossa, sendo necessária adição de teores de finos de acordo com o produto.

• A presença de carvão não é impedimento em função da queima a 1.600oC na indústria.

• A presença de bentonita sódica é de interesse da indústria.

• Teores residuais de sulfato também é desejável.

• Residual de resina não tem importância em face da elevada temperatura de processamento do vidro.

(13)

• Aspecto visual translúcido

Características visuais do produto final

• Coloração final levemente esverdeada

• Não foi feito qualquer resfriamento controlado para alívio de tensões.

• Após resfriamento o vidro propagou diversas trincas

(14)

Características químicas do produto final

Tabela 1. Resultados das análises por absorção atômica do íons solubilizados em água deionizada e comparação com anexo F da NBR 10.004/04 e Portaria MS 2914/11.

(15)

Conclusões

• As características das ADF são apropriadas para a fabricação de vidro.

de vidro.

• Para uso em processo produtivo é fundamental a qualidade da matéria-prima. Sendo assim, é necessário que as ADF tenham segregação rigidamente controlada.

• Qualquer resíduo metálico no vidro funciona como uma fonte de propagação de trinca.

Qualquer resíduo metálico no vidro funciona como uma fonte de propagação de trinca.

(16)

• A qualidade visual do vidro é adequada a qualquer uso.

• A tonalidade esverdeada não é problema para a o produto final.

• Deve ser considerado que a gama de artefatos de vidro é muito grande e que cor é desejável em muitos produtos.

Análises químicas demonstram que produto final é seguro

• Análises químicas demonstram que produto final é seguro para o homem e para o meio ambiente.

(17)

• No contexto ambiental o uso de ADF na fabricação de vidro poupa o recurso natural areia virgem, que pode ser destinada para fins mais nobres.

para fins mais nobres.

• Energeticamente, a presença de carbono na areia de fundição poupa recursos porque esse elemento remove oxigênio

residual da massa fundente, mantendo a temperatura do processo.

(18)

• Para o gerador de ADF ou grupo de geradores, é uma oportunidade de destinação de toda ADF do processo.

• Financeiramente é uma oportunidade de produção de inúmeros artefatos de vidro com preços competitivos,

principalmente no Estado de Santa Catarina que possui lei principalmente no Estado de Santa Catarina que possui lei 14.967/09 que diz:

Art. 19. Ao fabricante de produtos industrializados em que o material

reciclável corresponda a, no mínimo, 75% (setenta e cinco por cento) do custo da matéria-prima utilizada, poderá ser concedido, mediante tratamento

da matéria-prima utilizada, poderá ser concedido, mediante tratamento tributário diferenciado autorizado pela Secretaria de Estado da Fazenda, e nos termos e condições previstas em regulamento, crédito presumido de até: I - 75 % (setenta e cinco por cento) do valor do ICMS devido na operação sujeita à alíquota de 17 % (dezessete por cento);

PROCESSO DE REUSO DE AREIA DESCARTADA DE FUNDIÇÃO (ADF) NA FABRICAÇÃO DE VIDRO