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CARACTERIZAÇÃO E APROVEITAMENTO DE
CINZAS DA COMBUSTÃO DE CARVÃO MINERAL
GERADAS EM USINAS TERMELÉTRICAS
Sydney Sabedot – Unilasalle – PPG Avaliação de Impactos Ambientais em Mineração
Marcelo Garcia Sundstron – Copelmi Mineração Ltda.
Carlos Hoffmann Sampaio – UFRGS
Sabrine Cássia de Böer – Unilasalle
Rosane Grings de Oliveira Dias – Unilasalle
Claudete Gindri Ramos – Unilasalle
1. INTRODUÇÃO
• Projetos de Pesquisa (em andamento):
• Edital MCT/CNPq N° 14/2009 Universal.
• Edital MCT/CNPq/FNDCT Nº 020/2009 Formação de Recursos Humanos em Produção e Conversão de Combustíveis Sólidos.
• Objetivos:
• Caracterização tecnológica das cinzas pesadas e leves.
• Identificação de alternativas para aplicações industriais das cinzas pesadas.
• Formação de alunos em curso de mestrado acadêmico na área ambiental.
• Inserção de alunos de cursos de graduação em atividades de pesquisa (IC).
• Entidades participantes:
• UNILASALLE acadêmico e laboratórios.
• UFRGS/Laprom/Rede Carvão laboratório.
• Copelmi Mineração financeiro, laboratório e bolsa de mestrado.
• Tractebel Energia, CMPC Celulose Riograndense e Braskem amostras.
• CNPq financeiro, bolsa mestrado, bolsas IC.
• Estudos em desenvolvimento:
• Caracterização Física:
• Distribuição granulométrica;
• Densidade;
• Colorimetria;
• Índice de Trabalho de Bond;
• pH.
• Caracterização Química:
• CNHS (CNHOS Elementar)
• Principais óxidos (Fluorescência RX);
• Metais As, Pb, Cr, Cd, Hg e U (ICP-IOES).
• Caracterização Mineralógica:
• Difração RX
2. CARACTERIZAÇÃO FÍSICA
2.1. Distribuição Granulométrica cinzas pesadas
• Amostras 1: • semelhanças entre as curvas CMPC e TRAC; • massa de grãos grossos é maior na curva BRAS.
• Amostras 2: • semelhanças entre as curvas CMPC e BRAS; • curva TRAC mostra 11% da massa de grãos acima de 9,5 mm.
2. CARACTERIZAÇÃO FÍSICA
2.1. Distribuição Granulométrica cinzas leves
• Amostras 1 e 2: • semelhanças nas curvas CMPC e BRAS:
• 100% grãos < 70 µm • D50: 11 e 17 µm
• curva TRAC: • 70% grãos < 70 µm • grãos até 300 µm • D50: ~ 50 µm
2. CARACTERIZAÇÃO FÍSICA
2.2. Densidade
2. CARACTERIZAÇÃO FÍSICA
2.3. Colorimetria
• Correlação carvão incombusto e alvura? controles, redução custos análises. • Cinzas para misturas onde a cor seja fator decisivo.
2. CARACTERIZAÇÃO FÍSICA
2.3. Colorimetria
2. CARACTERIZAÇÃO FÍSICA
2.4. Índice de Trabalho de Bond teste de moabilidade
• Cinza pesada Wi = 11,9 kWh/t valor considerado médio!
2. CARACTERIZAÇÃO FÍSICO-QUÍMICA
2.5. pH
3. CARACTERIZAÇÃO QUÍMICA
3.1. CNHS
3. CARACTERIZAÇÃO QUÍMICA
3.2. Principais elementos e LOI
4. CARACTERIZAÇÃO MINERALÓGICA
Difratograma Carvão alimentado
Cinza pesada
Cinza leve
5. APROVEITAMENTO DAS CINZAS
5. APROVEITAMENTO DAS CINZAS
• Projetos direcionados para o aproveitamento das cinzas pesadas.
• Principal segmento CONSTRUÇÃO CIVIL:
Indústria cimenteira:
• adequação quanto à distribuição granulométrica;
• retirada de material incombusto.
Indústria cerâmica;
Indústria de filtros;
indústria de blocos e tijolos;
pavimentação de rodovias.
6. CONCLUSÕES (PRELIMINARES)
6.1. Distribuição granulométrica
• Cinzas pesadas: semelhante nas três usinas 55% massa < 0,6 mm.
• Cinzas leves: Braskem e CMPC D50: 11 e 17 µm;
Tractebel D50: 50 µm.
6.2. Densidade real
• Cinzas pesadas: 2,3 g/cm3.
• Cinzas leves: 2,2 g/cm3.
6.3. Índice de Trabalho de Bond (Wi)
• Cinzas pesadas: 11,9 kWh/t médio!
6.4. pH
• Cinzas pesadas: 9.
• Cinzas leves: 12.
6. CONCLUSÕES (PRELIMINARES)
6.5. Análises químicas
• C elevado nas cinzas pesadas da Braskem e CMPC.
• As, Pb e Cr total Classe I
• Cd, Hg e U Classe II
ABNT NBR 10004/2004
6.6. Mineralogia
• Cinzas pesadas: quartzo, mulita, plagioclásio e calcita.
• Cinzas leves: quartzo e mulita.
6.7. Aproveitamento das cinzas
Construção Civil:
• Cinzas pesadas: potencial para indústria cimenteira, cerâmica, blocos e tijolos.
• Cinzas leves: indústria cimenteira.
AGRADECIMENTOS
• Rede Carvão
• CNPq
• Copelmi Mineração Ltda.
• Braskem S/A
• CMPC Celulose Riograndense
• Tractebel Energia S/A