Adobes produzidos a partir do rejeito de mineração e da lignina kraft
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Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Biomateriais
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Fundação de Amparo à Pesquisa de Minas Gerais (FAPEMIG)
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Áreas Temáticas da Extenção
Objetivos de Desenvolvimento Sustentável
Dados abertos
Resumo
Uma das bases da economia brasileira é a mineração, que gera no processo milhões de toneladas de rejeito anualmente. Esse rejeito é depositado em barragens de contenção, se tornando um risco em potencial. No ano de 2015, na cidade de Mariana-MG, ocorreu o que ficaria conhecido como o maior desastre ambiental da história do Brasil, que foi o rompimento da barragem do Fundão. Depois, no ano de 2019, outra barragem de rejeitos rompeu, dessa vez em Brumadinho-MG. Assim, estudos que visem uma destinação mais adequada ao rejeito de mineração são de grande importância. O objetivo do trabalho foi avaliar o uso do rejeito na produção de adobes e sua estabilização com lignina Kraft (LK), que é um polímero orgânico natural, renovável e hidrofóbico. Foram confeccionados adobes com 0%, 0,5%, 1%, 2%, 4% e 8% de LK na matriz, com relação a massa seca do rejeito. Após moldados, os adobes ficaram em ambiente protegido das intempéries até a completa secagem. Para as propriedades mecânicas, os adobes com 2% de LK se destacaram com um módulo de ruptura de 0,64 MPa e um módulo de elasticidade de 75,5 MPa. O tratamento sem lignina obteve a maior resistência a compressão, sendo essa de 1,20 MPa, seguido do adobe com 2% de LK, com resistência a compressão de 1 MPa. Para a propriedade de absorção de água, no geral todos os adobes com LK obtiveram melhores resultados que o tratamento controle, com destaque para os adobes com 2%, 4% e 8% de LK, com valores de 3,8 % de absorção de água. Para o ensaio de perda de massa (erodibilidade), os adobes com 4% de LK tiveram a menor perda: 0,23 g. No teste de ângulo de contato, os adobes com 4% de LK foram os mais hidrofóbicos, apresentando ângulo de 87,3 °. Dessa forma, o rejeito proveniente do rompimento da barragem apresenta potencial para a produção de adobes, o qual sua principal aplicação é em paredes de vedação. Além disso, pode-se afirmar que os adobes com lignina Kraft ficaram coesos e resistentes aos impactos da gotícula de água em sua superfície, evidenciando o efeito aglutinante e estabilizante da lignina Kraft no rejeito de mineração.
Abstract
One of the bases of the Brazilian economy is mining, which generates millions of tons of waste annually in the process. This waste is deposited in containment dams, becoming a potential risk. In 2015, in the city of Mariana-MG, what would become known as the biggest environmental disaster in the history of Brazil occurred, which was the rupture of the Fundão dam. Then, in 2019, another tailings dam broke, this time in Brumadinho-MG. Thus, studies aimed at a more appropriate destination for mining waste are of great importance. The objective of this work was to evaluate the use of waste in the production of adobes and its stabilization with Kraft lignin (KL), which is a natural, renewable and hydrophobic organic polymer. Adobes were made with 0%, 0.5%, 1%, 2%, 4% and 8% KL in the matrix, in relation to the dry mass of the waste. After molding, the adobes were kept in an environment protected from the weather until completely dry. For mechanical properties, adobes with 2% LK stood out with a rupture modulus of 0.64 MPa and an elastic modulus of 75.5 MPa. The treatment without lignin had the highest compressive strength, which was 1.20 MPa, followed by adobe with 2% LK, with a compressive strength of 1 MPa. For the property of water absorption, in general, all adobes with LK obtained better results than the control treatment, especially the adobes with 2%, 4% and 8% of LK, with values of 3.8% of water absorption. water. For the mass loss test (erodibility), the adobes with 4% KL had the lowest loss: 0.23 g. In the contact angle test, adobes with 4% KL were the most hydrophobic, with an angle of 87.3°. In this way, the tailings from the dam failure have the potential for the production of adobes, which are mainly used in fence walls. In addition, it can be stated that the adobes with Kraft lignin were cohesive and resistant to the impacts of water droplets on their surface, showing the binding and stabilizing effect of Kraft lignin in mining waste.
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OLIVEIRA, Marina Resende Ribeiro de. Adobes produzidos a partir do rejeito de mineração e da lignina kraft. 2023. 59p. Dissertação (Mestrado em Engenharia de Biomateriais) - Universidade Federal de Lavras, Lavras, 2023.
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