Resumo A substituição de matéria-prima argilosa por resíduos industriais é uma alternativa para redução da exploração do mineral e do impacto ambiental. Nesse trabalho, o dregs (resíduo inorgânico rico em carbonato de cálcio) gerado na fabricação de celulose, foi adicionado a uma argila caulinítica nos teores de 10%, 20%, 30% e 40% (em massa). Os corpos de prova (CPs) prensados foram sinterizados em 850, 950 e 1050 °C com patamar de 180 min e em 850 e 950 °C com patamar de 300 min, visando avaliar a influência do ciclo de queima nas propriedades dos CPs. Em seguida, foram medidas as propriedades físico-mecânicas e avaliado o desenvolvimento de eflorescência, além da realização de análises por MEV e DRX após imersão dos CPs em água. Apesar da obtenção de valores satisfatórios nas propriedades físico-mecânicas após sinterização com patamar de 180 min, a presença de CaCO3 não reagido tornou necessário patamar de 300 min em 950 °C para aplicação do dregs em teores de até 20% em massa.

Abstract The replacement of clayey raw material by industrial wastes is an alternative to reduce mineral exploration and environmental impact. In this study, dregs (inorganic waste rich in calcium carbonate generated by the cellulose pulp production) was added to a kaolinitic clay in the contents of 10, 20, 30, and 40 wt%. The specimens prepared by uniaxial pressing were sintered at 850, 950, and 1050 °C with a holding time of 180 min, and at 850 and 950 °C with a holding time of 300 min, aiming to evaluate the influence of firing cycle on the properties of specimens. Then, physical-mechanical properties were measured, and efflorescence development was evaluated, besides the SEM and XRD analysis of specimens after water immersion. Even though satisfactory physical-mechanical properties were achieved after sintering with 180 min holding time, the presence of unreacted CaCO3 made necessary the sintering at 950 °C and holding time of 300 min to use up to 20 wt% dregs.

Resumo Neste trabalho foi avaliada a utilização de dregs, um resíduo sólido inorgânico proveniente do processo Kraft, como matéria-prima alternativa em cerâmica vermelha. As matérias-primas foram caracterizadas por fluorescência de raios X, difração de raios X, distribuição de tamanho de partículas, análise térmica diferencial e termogravimétrica. Os corpos de prova com adições de até 40% em massa do resíduo foram conformados por prensagem uniaxial e sinterizados a 850 e 950 °C, sendo então determinadas as seguintes propriedades físico-mecânicas: resistência à flexão, retração linear, absorção de água, porosidade aparente, massa específica aparente e perda ao fogo. Também foi feita análise das fases desenvolvidas durante a sinterização e da microestrutura final por difração de raios X e microscopia eletrônica de varredura, respectivamente. Os resultados mostraram que a incorporação de até 20% em massa de dregs não interferiu na resistência à flexão da massa, sendo possível sua utilização em substituição parcial da argila.

Abstract In this paper the use of dregs, an inorganic solid waste generated by Kraft process, as an alternative raw material in red ceramic was evaluated. The raw materials, dregs and clay, were characterized by X-ray fluorescence, X-ray diffraction, particle size distribution by laser diffraction, differential thermal analysis and thermogravimetry. Formulations with varying dregs content between 0 and 40 wt% were prepared. The plasticity of mixtures was evaluated by Atterberg method. Specimens were obtained by uniaxial pressing and fired at 850 and 950 °C, then the following physical-mechanical properties were determined: flexural strength, firing shrinkage, water absorption, open porosity, bulk density and loss on ignition. Crystalline phases developed during sintering and final microstructure were evaluated by X-ray diffraction and scanning electron microscopy, respectively. The results showed that incorporation of dregs until 20 wt% did not affect flexural strength, being possible its use in partial replacement of clay.