Resumo em Português:

As vantagens econômicas decorrentes da comercialização de alumínio líquido por meio de cadinhos ressaltam a importância da correta seleção dos revestimentos refratários, a fim de otimizar o processo. Uma primeira etapa na seleção se relaciona ao estudo da composição química do refratário e a busca por soluções que reduzam a corrosão. Para tanto, é fundamental a escolha de composições contendo óxidos termodinamicamente estáveis e aditivos anti-molhantes, os quais colaboram para o aumento da vida útil do revestimento. Além do aspecto químico, o controle da distribuição de tamanho de poros é outra variável relevante quando se procura retardar a infiltração do metal fundido no material. Como, durante a operação, o revestimento está sujeito a uma variedade de mecanismos de desgaste, as propriedades mecânicas dos refratários também devem ser consideradas, além das características físicas que influenciam diretamente na carga útil para o transporte. Adicionalmente, os aspectos de transferência de calor, tais como cálculos de fluxo de calor e temperatura da face fria, podem ser realizados simulando-se as respostas que diferentes propostas de revestimento trariam, sem a necessidade de experiências ou riscos, quando aplicados em escala industrial. Desta forma, uma análise sistêmica para a escolha do revestimento foi desenvolvida, a qual busca englobar todos os fatores que interferem no desempenho do cadinho e na análise econômica, visando-se encontrar a melhor alternativa para conservação de energia, e aumento da vida útil e da capacidade de carga.

Resumo em Inglês:

The growing interest in molten aluminum transportation, due to economic reasons, highlights the importance of the correct refractory lining selection for the ladles used in this operation. The chemical composition of the refractory and the search for solutions that reduce the corrosion are the first topics to be addressed. For this purpose, it is of utmost importance to select thermodynamically stable oxides and anti-wetting containing refractories, in order to extend ladle lining life. Besides the chemical approach, another central issue to delay the infiltration of molten aluminum is the control of the pore size distribution. However, the material is also subjected to wear mechanisms, e.g. during the cleaning operation. For that reason, it is also necessary to consider the mechanical strength, as well as physical properties that may consequently affect the maximum load of transported aluminum. Furthermore, heat transfer parameters, such as heat flow and cold face temperature, should also be assessed to compare different proposals, before industrial scale testing. Thus, to choose the best lining, a systemic analysis that takes into account all of the intervening factors in the ladle performance and in economic aspects was made, aiming to select the best alternative in terms of energy saving, life expectancy and aluminum capacity availability.

Resumo em Português:

Aluminato de zinco dopado com os íons terras raras itérbio e érbio nas proporções 2:1, 3:1, 4:1, e 5:1 mol de Yb:Er foi sintetizado por reação de combustão. O efeito da dopagem simultânea Yb:Er na estrutura e na morfologia do aluminato de zinco foi investigado. Os pós foram sintetizados com base nos conceitos da química dos propelentes e então caracterizados por difração de raios X, análise granulométrica, adsorção de nitrogênio (método BET) e microscopia eletrônica de varredura. Os resultados mostraram a formação da fase cristalina majoritária de ZnAl2O4:Yb:Er e traços das fases secundárias ZnO e Yb2O3 e que o aumento da relação Yb:Er favoreceu o aumento das fases secundárias. Todas as composições apresentaram morfologia formada por aglomerados moles constituídos por partículas finas. A área superficial aumentou em função da elevação da proporção Yb:Er.

Resumo em Inglês:

Zinc aluminate doped with ytterbium and erbium in the proportions 2:1, 3:1, 4:1, and 5:1 mol of Yb:Er were synthesized by combustion reaction. The effect of the Yb:Er in the structure and morphology of the zinc aluminate was investigated. The powders were synthesized on the basis of the propellants chemistry concepts and characterized by X-ray diffraction, nitrogen adsorption (BET method) and scanning electron microscopy. The results show the formation of the ZnAl2O4:Yb:Er as majority crystalline phase and traces of ZnO and Yb2O3 as secondary phases, and that the increase of the Yb:Er proportion favored the increase of the content of secondary phases. All the compositions presented morphology formed by soft agglomerates of fine particles. The surface area increases with increasing Yb:Er proportion.

Resumo em Português:

O desgaste de revestimentos refratários é um dos principais problemas em processos industriais onde as linhas de transferência estão sujeitas à alta velocidade de fluidos contendo partículas sólidas. Os trabalhos encontrados na literatura sobre desgaste erosivo em materiais refratários são raros. Como conseqüência, o desenvolvimento de materiais mais resistentes à erosão tem sido lento e, em geral, por meios empíricos. Este trabalho teve como objetivos apresentar uma revisão sobre a importância da erosão nas aplicações industriais e averiguar a resistência ao desgaste de concretos refratários em unidades de fabricação de alumínio e em petroquímicas. As variáveis avaliadas foram: o ângulo de impacto, a pressão da linha, a granulometria e a dureza do agente erosivo, e a temperatura do tratamento térmico a que o material foi submetido. Verificou-se que o histórico do tratamento térmico pode levar a comportamentos distintos quanto ao desgaste erosivo, devido a mudanças nas características dos aditivos ligantes usados em cada material. Constatou-se que o maior desgaste ocorre com um ângulo de impacto de 90º entre o jato erosivo e o material, decrescendo gradativamente até o ângulo de 30º. Verificou-se também que maiores valores de velocidade, dureza e raio da partícula resultam em maior erosão.

Resumo em Inglês:

The wear of refractory linings is often a critical problem in process units where transfer lines are subject to high velocity gas stream containing solid particles. Knowledge related to erosive wear of refractories linings under these conditions is restricted, as consequence, technological development is slow and, in general, developed in an empirical way. The goals of the present work were to review relevant aspects regarding erosive wear on industrial applications and to investigate the erosion resistance of refractory castables currently used by the aluminum industry and in catalyst cracking units. The parameters evaluated were: particle impingement angle, line pressure, particle size and hardness, and thermal history of refractories. It was observed that the plastic refractories submitted to different thermal treatments exhibited distinct erosion resistance behavior, likely due to changes in the binding agents. In addition, it was verified that the higher wear rate was obtained at 90º of impingement, and decreased slightly as the angle approached 30º. The results also pointed out that erosion was proportional to particle velocity, its hardness and size.

Resumo em Português:

Os benefícios proporcionados pela adição de carbono em concretos refratários têm ampliado a utilização destes materiais em aplicações siderúrgicas. Contudo, um dos problemas que ainda limita o emprego de concretos refratários contendo elevado teor de carbono é a corrosão de pós metálicos comumente empregados para conter a oxidação do carbono a altas temperaturas. Estudos preliminares mostraram que a corrosão das partículas metálicas é diretamente afetada pelas condições alcalinas promovidas pela presença de cimento. Diante disso, o objetivo deste trabalho foi avaliar o efeito da temperatura e a influência de diferentes agentes ligantes sobre a resistência à corrosão de pós metálicos (Al e Si) em água e em concretos refratários contendo elevado teor de carbono. Para isso, foi empregada uma técnica capaz de detectar a liberação de gás H2 como produto da reação de corrosão dos metais. Os resultados obtidos revelaram a possibilidade de aplicação dos pós metálicos em concreto refratário através da escolha de um ligante apropriado.

Resumo em Inglês:

The benefits promoted by carbon addition in refractory castables have led to an increase in the use of such materials in the steel making industry. Nevertheless, one of the problems that still hinder the use of high-carbon-containing castables is the corrosion of metal powders commonly used to prevent carbon oxidation at high temperatures. Preliminary studies have pointed out that the metal powders corrosion within the castables is affected by the aggressive alkaline conditions promoted by cement hydration. The present work aimed to evaluate the effect of temperature as well as the influence of different binders on the corrosion resistance of Al and Si powders in water and in high-carbon containing castables. A technique able to detect the H2-gas release was used to identify the metal powders corrosion. The results revealed the possibility of applying Al or Si powders in these systems through the selection of a suitable castable binder.

Resumo em Português:

Coeficientes de difusão do gadolínio foram medidos em volume e em contornos de grão de pastilhas do combustível nuclear UO2. Entre 1505 e 1703 ºC, em atmosfera de hidrogênio, o coeficiente de difusão em volume pode ser descrito pela seguinte equação de Arrhenius: D (cm²/s) = 5,3x10-3 exp (-5,1(eV)/kT). Na mesma faixa de temperaturas e na mesma atmosfera, o coeficiente de difusão do gadolínio em contornos de grão do UO2 pode ser descrito pela expressão: D' delta (cm³ / s) = 1,1x1,0-2 exp (-6,3 (eV) / kT), onde D´ é o coeficiente de difusão em contornos de grão e delta é a largura do contorno de grão. Nossos resultados mostram que a difusão em contornos de grão é cerca de quatro ordens de grandeza maior do que a difusão em volume nas mesmas condições experimentais. Para os diferentes isótopos do gadolínio utilizados nas experiências não foi observado efeito isotópico para a difusão do gadolínio no UO2. Não há na literatura dados sobre a difusão do gadolínio no UO2 para comparação com os resultados obtidos neste trabalho.

Resumo em Inglês:

Bulk and grain-boundary diffusion coefficients were measured for gadolinium diffusion in UO2 nuclear fuel pellets. Between 1500 and 1703 ºC, in hydrogen atmosphere, the bulk diffusion coefficient can be described by the following Arrhenius equation: D (cm²/s) = 5,3x10-3 exp (-5,1(eV)/kT) . In the same temperature range and in the same atmosphere, the Gd grain-boundary coefficient in UO2 can be described as follows: D' delta (cm³ / s) = 1,1x1,0-2 exp (-6,3 (eV) / kT), where D´ is the grain-boundary diffusion coefficient and delta is the grain-boundary width. Our results show that the grain-boundary diffusion is ca. 4 orders of magnitude greater than the bulk diffusion in the same experimental conditions. Isotopic effect was not observed for the diffusion of the different gadolinium isotopes used in this work. There is no data in the literature about gadolinium diffusion in UO2 to compare to the present results.

Resumo em Português:

Varistores à base de SnO2 foram preparados pelo processo convencional de mistura de óxidos. As amostras foram sinterizadas a 1250 °C por 2 h. Os difratogramas obtidos por difração de raios X e as análises por microscopia eletrônica de varredura mostraram a presença de uma única fase. Altos valores de coeficientes de não-linearidade foram obtidos para estes sistemas, que apresentaram comportamento varistor semelhantes aos de ZnO comercial

Resumo em Inglês:

SnO2-based varistor systems were prepared by conventional mixing in a ball mill. The samples were sintered at 1250 ºC for 2 h. X-ray diffraction and scanning electron microscopy results indicated that the system is single phase. High nonlinear coefficient values, which are characteristic of high-voltage and commercial ZnO varistors, were obtained for these SnO2-based systems. All the systems developed here have potentially promising varistor applications.

Resumo em Português:

O uso de entulhos, entre outros rejeitos industriais e domésticos, pela construção civil vem sendo prática comum em diversos países desenvolvidos, em razão tanto do aumento da quantidade de rejeitos e conseqüente esgotamento de espaços apropriados para seu destino final, quanto da constante e cada vez mais rigorosa fiscalização e punição pelos organismos ambientais competentes. Antecipando maneiras para solução desses problemas, propôs-se o estudo da reciclagem e imobilização de rejeitos de porcelanas elétricas em concreto, em substituição parcial aos agregados graúdos e miúdos naturais. A vantagem não foi total por causa do indício de reações expansivas que poderiam prejudicar determinadas aplicações. Assim, foi proposto o estudo das condições ideais de dosagem para mitigar os efeitos de tais reações pela presença de contaminantes destes rejeitos. Os resultados demonstraram a efetiva promoção de reações do tipo álcali-agregado, e que o uso de cimentos especiais poderá diminuir o efeito prejudicial dos subprodutos formados.

Resumo em Inglês:

The use of rubbish and other kinds of domestic and industrial wastes on civil construction has been a common practice in many developed countries, due either to the increase in the amount of waste and the resultant reduction of appropriate places to its final disposal, as well as to the severity and steadiness of environmental inspection organizations. In order to provide beforehand manners to solve or reduce these problems, study of recycling and co-disposal of waste from porcelain electrical insulators in concrete was proposed. Besides the occurrence of expansive reactions, which may be harmful to the stability of important structures, the overall results were encouraging. Some contaminants found in the three phases of porcelain contributed to the happening of alkali-aggregate reaction, which can easily inhibited by the using of special cements, such as a sulfur-resistant one.

Resumo em Português:

Pós nanométricos de titanato de bário e cálcio (Ba1-xCa xTiO3: x = 0,05/0,10/0,15/0,23 mol%) foram sintetizados a temperaturas relativamente baixas (800 °C) por meio do método de precursores poliméricos modificado. Corpos cerâmicos foram obtidos com alta densidade relativa (> 97%) e microestrutura com tamanho de grãos homogêneos, a temperatura e tempo de sinterização relativamente baixos (1275 °C/1 h). Observamos também que o tamanho de cristalitos no pó calcinado e o tamanho médio de grãos nos corpos cerâmicos sinterizados diminuem com o aumento da concentração de Ca.

Resumo em Inglês:

Barium calcium titanate nanopowders (Ba1-xCa xTiO3: x = 0.05, 0.10, 0.15 and 0.23 mol%) have been synthesized at relative low temperature ( 800 ºC) through the modified polymeric precursor method. High relative density ceramics (> 97%) and microstructure with homogeneous grain size were obtained at relative low temperature and time of sintering (1275 °C/1 h). It was also observed that the crystallite size of the calcined powder and the average grain size of the sintered ceramics decrease with the increase of the calcium concentration.

Resumo em Português:

Apesar de suas excelentes características técnicas e estéticas, a aplicação do porcelanato requer especial atenção quanto aos procedimentos de execução, devido ser um material diferente das cerâmicas convencionais, principalmente quando aplicados às fachadas as quais estão sujeitas a diversos agentes capazes de danificar os revestimentos cerâmicos. Podem ser encontrados na literatura trabalhos científicos que estudam as propriedades das argamassas colantes para assentamento de materiais cerâmicos com absorção de água superior a 3%, o que não é observado para os porcelanatos que apresentam absorção de água próxima de zero. Essa é a principal causa da perda ou falta de aderência entre o tardoz da placa de porcelanato e a argamassa, pois não permite o mecanismo de aderência mecânica existente nas cerâmicas porosas. O presente trabalho apresenta algumas propriedades de argamassas com adições de polímero e sílica ativa para a fixação de porcelanato, contribuindo para solucionar os problemas encontrados quanto a falta de aderência. A adição combinada de polímero e sílica ativa às argamassas resulta em excelentes propriedades, ideais para reparos e revestimentos que exigem elevado desempenho, o que viabiliza seu estudo visando a fixação de porcelanato. Os procedimentos experimentais para a determinação da aderência seguiram as prescrições constantes na NBR 14084 - Argamassa colante industrializada para assentamento de cerâmica - Determinação da resistência de aderência. Os resultados obtidos evidenciaram a importância da continuidade do estudo, além da aplicabilidade das argamassas especiais quanto a fixação do revestimento cerâmico em estudo. São apresentadas micrografias das amostras fraturadas das argamassas obtidas por microscopia eletrônica de varredura, assim como o diâmetro médio dos poros das argamassas obtido por porosimetria por intrusão de mercúrio.

Resumo em Inglês:

Despite the excellent characteristics of porcelain tiles, its application on building façades requires special attention, since this material differs from conventional ceramics and because façades are exposed to weathering that can damage ceramic revetments. Literature presents lots of researches about adhesive mortars properties employing ceramic tiles with higher water absorption (more than 3%). In a different way, we find about porcelain stoneware tiles with almost 0% water absorption, that is the most important cause of detachments between the back side of porcelain tiles and the mortar, for the reason that there is no mechanical adherence how occurs for porous ceramic tiles. The present study shows some properties of mortars with polymer and silica fume additions to fix porcelain tile, intending to solve the problems about the lack of adherence. The combination of polymer and silica fume to mortars results in excellent properties, which are ideal for repairs and revestments requiring high performance, thus justifying its study for the fixing of porcelain tiles. Procedures were carried out following the specifications of the NBR 14082 standard. This article presents adherence values for mortars containing different amounts of added polymer and silica, indicating the applicability of these mortars as construction material. Microstructural properties were based on mercury intrusion porosimetry tests and scanning electron microscopy of fractured samples.

Resumo em Português:

A sinterização em fase líquida de carbeto de silício (SiC) com adições de Al2O3, Y2O3 e ZrO2 foi estudada. O processo de moagem de alta energia resultou na aditivação secundaria do pó, sendo que a majoritária foi de ZrO2 [1]. As microestruturas obtidas tiveram sua fases cristalinas fortemente influenciadas pelo tamanho médio de partícula do pó, assim como pelo percentual de ZrO2. A aditivação secundária por zircônia e a conseqüente formação da fase ZrC mostraram-se benéficas nas densificações, sendo que aquelas resultantes dos pós ultrafinos de 4 e 6 h de moagem, com 12% e 16% de ZrO2, respectivamente, apresentaram valores de densidades aparentes superiores a 95%.

Resumo em Inglês:

The liquid phase sintering of silicon carbide (SiC) with additions of Al2O3 , Y2O3 and ZrO2 was studied. The high energy milling process resulted in the secondary additivation of the powder, being ZrO2 the major phase. The final microstructures showed a strong influence of the crystalline phases on the average size of the particles, as well as on the ZrO2 content. The secondary additivation of ZrO2 and the consequent formation of the ZrC phase showed a beneficial effect on densification. The sintering obtained by ultrafine powders with milling times of 4 and 6 h and with ZrO2 contents of 12% and 16%, respectively presented values of apparent densities higher than 95%.

Resumo em Português:

A aplicação de concretos refratários, principalmente na siderurgia, é um processo em constante evolução, que apresenta uma forte dependência dos avanços dos conhecimentos sobre os ligantes hidráulicos. Isso se deve a influência exercida por estes ligantes nas propriedades reológicas e desenvolvimento de resistência mecânica de concretos. O processo de hidratação dos ligantes é sensivelmente influenciado pela presença de aditivos, afetando o tempo requerido para efetuar a desmoldagem do corpo conformado. Além disso, a adição de alumina ao cimento também influencia o seu comportamento de hidratação, bem como a extensão do período de indução, a composição das fases e dos produtos de hidratação. Assim, neste trabalho foi estudada a influência da presença de aditivos dispersantes e/ou acelerador no processo de hidratação de cimento e cimento-matriz. Independente do sistema, os aditivos dispersantes atuaram como retardadores do processo de hidratação, principalmente para o caso do ácido cítrico e citrato de diamônio. Tais aditivos apresentaram-se também como os mais eficientes para a combinação com o acelerador Li2CO3, resultando em um tempo de pega intermediário. Isto mostra ser possível controlar a trabalhabilidade reduzindo o tempo para a desmoldagem.

Resumo em Inglês:

A growing demand for refractory castables with specific behaviors has been promoting a continuous technological evolution, in which, one of the most important aspects concerns in a deep knowledge of hydraulic binders. These materials present a great influence on the rheological properties and mechanical strength development of castables, defining their workability periods and demoulding times, respectively. The hydration process of calcium aluminate cement is influenced by the presence of additives, which affects the setting and demoulding time of the shaped body. Besides that, the alumina addition to cement also influences the hydration behaviour, as well as, the length of the induction period, the composition of the phases and of the hydration products. Therefore, in this work it was studied the influence of the dispersant and/or accelerator additives on the hydration process of calcium aluminate cement and cement-matrix. Independent of the system, the dispersant additives acted as retarders on hydration process, mainly the citric acid and diammonium citrate. These additives were the most efficient to combine with the accelerator (Li2CO3) resulting an intermediate setting time, good workability and a short demolding time.

Resumo em Português:

Existe um grande interesse no uso de materiais de baixo custo para remoção de metais pesados em águas residuais. Novas técnicas de processamento e adsorventes incluindo argilas, resinas sintéticas, turfa e quitosana tem sido estudados objetivando substituir o carvão ativado. No presente trabalho, xisto retortado (XR), um rejeito sólido da transformação térmica do xisto oleígeno, foi caracterizado com o objetivo de utilizá-lo como adsorventes para remoção de metais pesados. O aproveitamento desse rejeito é de grande interesse, uma vez que o Brasil possui a segunda maior reserva mundial de xisto oleígeno. Os rejeitos foram caracterizados por diferentes técnicas de caracterização, incluindo tamanho de partícula, análise termogravimétrica, fluorescência de raios X, espectroscopia na região do infravermelho, difração de raios X, e microscopia eletrônica de varredura-EDS. As características dos pós foram adequadas para os experimentos de adsorção. Estudos de adsorção de Pb2+ pelo método de banho finito foram realizados. A remoção do Pb2+ foi superior a 85%.

Resumo em Inglês:

There has been a growing interest in the use of cost-effective materials to remove heavy metals from wastewater. New processing techniques and adsorbents including natural clays, synthetic resins, peat and chitosan have been studied aiming at replacing activated coal. In the present investigation, retorted shale, a solid residue of the thermal transformation of oil shale, was characterized with the objective of preparing heavy metals adsorbents. In addition to the direct environmental benefits from the technology to wastewater, Brazil has the second world reserve of oil shale. The fine residue was fully characterized by different techniques including particle size determination, thermogravimetric analyses, BET, FTIR, X-ray diffraction, and SEM/EDS. The characteristics of the powder were appropriate for adsorption. Batch adsorption studies in Pb2+ synthetic solution were performed. The removal of Pb 2+ ion was found to be above 85%.

Resumo em Português:

As amostras de esmectita do estado do Pará, Amazônia, Brasil foram caracterizadas utilizando XRD, 27Al MAS NMR, FTIR e análise textural por curvas isotérmicas de adsorção-dessorção de nitrogênio. Na produção das argilas pilarizadas foi usado como íon intercalante, o Al13 (o íon de keggin), obtido pela reação das soluções AlC(l3)6H2O/NaOH, com razão molar OH/Al=2. Foram adotadas as proporções (Al/Argila): 5, 10, 20 e 25 meq/g de argila, com intercalação em 25 ºC, durante as 3 h e calcinada a 450 ºC (temperatura adequada da calcinação). O resultado mostrou que o processo de pilarização aumentou o espaçamento basal da argila natural de 14,02 para 18,84 Å e a área superficial de 44,30 para 198,03 m²/g (Al/Argila=25meq/g de argila, pH=4). O material preparado com relação Al/Argila=25meq/g de argila mostrou a incorporação máxima de Al. A estabilidade térmica da argila natural foi melhorada pelo procedimento de pilarização.

Resumo em Inglês:

Smectite-type clays from the state of Pará, Brazil, were characterized by XRD, 27Al MAS NMR, FTIR and textural analysis by nitrogen adsorpition-desorption isotherms. In the production of pillared clays, the Al13 ion (keggin's ion) was used. This ion was obtained by the reaction of AlC(l3)6H2O/NaOH solutions with OH/Al=2 molar ratio and with Al/clay ratios of 5, 10, 15, 20, 25 meq/g of clay, intercalated at 25 ºC during 3 h and calcined at 450 ºC (adequate temperature for calcination). The results showed that the pillarization process increased the basal spaces of the natural clay from 14.02 to 18.84 Å and the surface area from 44.30 to 198.03 m²/g (Al/g of clay = 25 meq/g of clay, pH=4). Materials prepared with different Al/g clay ratio showed the maximum Al incorporation for Al/g of clay = 25 meq/g of clay. The thermal stability of the natural clay was improved by the pillaring procedure.

Resumo em Português:

Cerâmicas de zircônia parcialmente estabilizada com cálcia foram preparadas com pós nanométricos obtidos pela técnica da co-precipitação. A sinterização dos compactos foi feita a 1500 ºC com tempos de patamar de 3 min e 2 h para o estudo do efeito produzido por diferentes fases na resistividade elétrica da cerâmica sinterizada. O estudo da decomposição térmica do gel mostrou que a formação do óxido ocorre a temperaturas relativamente baixas. A área de superfície específica é elevada quando comparada com valores dos materiais comerciais. A densificação de compactos preparados com pós nanométricos inicia a temperaturas inferiores a 1000 ºC, mas a cinética de sinterização é dependente da fase formada durante o aquecimento. Os compactos sinterizados apresentam fases distintas dependendo do tempo de sinterização à mesma temperatura. A contribuição relativa das fases formadas na zircônia parcialmente estabilizada para a resistividade elétrica das cerâmicas sinterizados pode ser diferenciada por meio de medidas de espectroscopia de impedância.

Resumo em Inglês:

CaO-partially stabilized ZrO2 ceramics were prepared from nanosized powders synthesized by the coprecipitation technique. In order to study the effect of different crystallographic phases on the electrical resistivity, powder compacts were sintered at 1500 ºC for soaking times of 2 h and 3 min. The thermal decomposition of the precursor gel occurs at low temperatures giving rise to a high specific surface area powder material. The densification of powder compacts starts at temperatures lower than 1000 ºC, although the sintering kinetics depends on the crystallographic phase formed during heating of the compact. The phase assemblage of sintered compacts depends on the soaking time. Impedance spectroscopy measurements allowed for identification of the relative contribution of different phases to the total electrical resistivity of calcia-partially stabilized zirconia ceramics.

Resumo em Português:

O resíduo (lodo) gerado nos decantadores das Estações de Tratamento de Água (ETA) possui composição variada, de acordo com a região onde ela está localizada, com o mês de coleta e com o coagulante usado. Neste trabalho foram feitas caracterizações, física, química e mineralógica, deste lodo e ensaios tecnológicos em corpos de prova, com a finalidade de avaliar a possibilidade de incorporação deste resíduo em massa cerâmica para produção de tijolos. Retração linear, absorção de água, porosidade e massa específica aparente e ensaios de resistência à flexão em corpos-de-prova, com diferentes concentrações de lodo, foram avaliadas. Também, foi avaliado o efeito do tipo de floculante usado na ETA, sobre as propriedades dos corpos-de-prova. A análise mineralógica mostrou que estes lodos apresentaram composição parecida com as das argilas usadas pelas cerâmicas. Em geral, a adição destes materiais à massa cerâmica piorou suas propriedades, entretanto, os valores obtidos para as propriedades tecnológicas ainda permaneceram dentro dos valores limites aceitáveis para a produção de tijolos, dependendo da temperatura de queima e da concentração na mistura. O lodo obtido com floculante à base de alumínio, em geral, prejudicou mais as propriedades cerâmicas do que aqueles à base de ferro. Os resultados indicaram que o lodo de ETA pode ser incorporado à massa cerâmica para produzir material cerâmico.

Resumo em Inglês:

The residue (sludge) produced in the decantation ponds of Water Treatment Plants (WTP) has variable composition according to the regional WTP localization, the month of collection and the chemical used to flocculation. In this work the sludge was submitted to physical, chemical and mineralogical characterization. Also, technological trials were realized on ceramic probes to evaluate the possibility of sludge incorporation in ceramic mass used to produce bricks. Linear shrinkage, water absorption, mechanical resistance to flexion, apparent porosity and density were evaluated in samples with different sludge concentration. Also, the effect of the chemical product used by the WTP to flocculate the solid particles on the probe ceramic properties was evaluated. The mineralogical analysis showed that the sludge and the ceramic mass had equivalent composition. As a general rule the sludge incorporation make worse the ceramic properties of the probes. Depending on the temperature of firing and the sludge concentration, the measured values can be in accordance with the limit-accepted values to produce bricks. The sludge flocculated by chemicals with aluminum is more deleterious than that obtained by using chemicals with iron. The results indicated that ETA sludge can be mixed to the raw material to produce massive bricks.