marsis cabral junior seção de recursos minerais e tecnologia cerâmica - srm / ct-obras

Marsis Cabral JuniorSeção de Recursos Minerais e Tecnologia Cerâmica - SRM / CT-Obras

Aproveitamento de Resíduos de APLs de Cerâmica Vermelha em Centrais de Massa

Salvador 2012

M. Cabral Junior (2012)

CONTEXTO

Apesar dos esforços e recentes avanços da indústria cerâmica

nacional, envolvendo uma série de iniciativas importantes:

Melhoria dos processos industriais, maior controle e padronização

dos produtos, e a sua capacitação técnica e gerencial,

Entrave importante que persiste em praticamente todos os APLs

cerâmicos refere-se às perdas ao longo processo produtivo, e que

interferem na competitividade da empresas.


CONTEXTO

Quando os defeitos acontecem antes da queima, em que pese a queda de

produtividade, os produtos extrudados (secos ou úmidos) podem ser

reprocessados.

O mesmo não acontece com as peças defeituosas queimadas, que não se tem

até o momento nenhum aproveitamento em larga escala:

Os resíduos gerados – RCV (caco cerâmico): descartados junto aos empreendimentos cerâmicos.

Aplicação dos resíduos ocorre em algumas cerâmicas: pequenas parcelas são aproveitadas no cascalhamento das vias de acesso e dos interiores das unidades fabris.

Fonte: http://www.anicer.com.br



CONTEXTO

Além das perdas econômicas, esse processo cumulativo de resíduos tem

resultado em passivos ambientais de dimensões consideráveis nas

aglomerações cerâmicas.

Impactos negativos incluem: a mobilização de áreas expressivas, incomodo

visual e, ocasionalmente, proliferação de insetos nocivos em decorrência do

acúmulo de materiais, quase sempre dispostos desordenadamente.

Mesmo em manufaturas cerâmicas tecnologicamente mais sofisticadas, as

perdas ocorrem, embora em taxas menores. Isto se deve à própria limitação dos

processos e equipamentos utilizados nas indústrias de cerâmica vermelha no

País.

Blo

cos

Telhas

argila A(taguá)

desintegração

laminação

homogeneização

estocagem

laminação

extrusão

secagem

queima

seleção

expedição

argila B

reje

ito

moagem

alimentação edosagem

secagem

alimentação edosagem

apar

as

prensagem


RCV

PEÇAS DEFEITUOSASE APARAS

Limitação na Diminuição de Perdas

• Controle na qualidade e constância da matéria-prima • Processo de Secagem • Queima


INDÚSTRIA CERÂMICA VERMELHA PRODUÇÃO ESTIMADA

BRASILPEÇAS MASSA RCV ARGILA - CONSUMO

65 Bilhões 130 Milhões t 6,5 a 13 Milhões t 170 Milhões t

EST. SÃO PAULOPEÇAS MASSA RCV * ARGILA - CONSUMO

16 Bilhões 32 Milhões t 1,5 a 3 Milhões t 37 Milhões t

* Perdas – 5 a 10%

414141414141414141

383838383838383838

393939393939393939

424242424242424242

404040404040404040

434343434343434343

363636363636363636

444444444444444444

373737373737373737

454545454545454545

464646464646464646

353535353535353535

343434343434343434

272727272727272727

242424242424242424252525252525252525

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262626262626262626

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282828282828282828

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313131313131313131

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323232323232323232

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PRINCIPAIS AGLOMERAÇÕES PRODUTIVAS MÍNERO-CERÂMICOS


Potencial de aproveitamento do RCV nos APLs - efeito escala


PROJETODesenvolvimento de tecnologia para o aproveitamento de resíduos da indústria de cerâmica vermelha – RCV

Parceria – IPT & Secretaria de Desenvolvimento Econômico, Ciência e Tecnologia do Estado de São Paulo (BID)

OBJETIVOS

Serão estudadas duas vertentes de aplicações para o RCV:

1) Aditivo mineral ativo, de ação pozolânica.

2) Material cerâmico inerte – chamote.


ROTEIRO DO PROJETO1) Quantificação do volume de RCV e amostragem

2) Caracterização do RCV para aplicações específicas: análises e ensaios laboratoriais

3) Estudo de Mercado Potenciais segmentos consumidores, volumes demandados, especificações

granulométricas e desempenho tecnológico esperado, aspectos de logística (distância

dos potenciais consumidores e formas de distribuição) e expectativa de valores de

comercialização.

4) Projeto Conceitual Baseando-se nas referências tecnológicas e econômicas obtidas, será elaborado um

projeto conceitual de uma planta de produção de RCV: Etapas de processamento – recepção, homogeneização, estocagem, cominuição,

classificação granulométrica e estocagem. Lay out da estrutura produtiva: equipamentos estacionários e móveis,

operações unitárias de processamento industrial e estimativa de investimentos.


1ª Rota Tecnológica: Desenvolvimento do RCV como material pozolânico Pozolanas: Materiais inertes que reagem com hidróxidos de cálcio na presença de água dando origem a um material aglomerante – naturais e artificiais.

Apesar de não terem por si só propriedades aglomerantes hidráulicas, são capazes de se

combinar, a temp. ambiente e em presença da água, com o hidróxido de cálcio, para

formar compostos estáveis de poder aglomerante (silicatos e e aluminatos de cálcio

hidrato), semelhantes aos originados na hidratação do clínquer portland (cimento

convencional).

Procedimento usual na produção de pozolanas artificiais:Calcinação de argilas entre 600 ºC e 900 ºC. A atividade pozolânica é desenvolvida pela formação de substância

amorfa ou de alto grau de desordem produzido pela desidroxilação dos argilominerais.


1ª Rota Tecnológica: Desenvolvimento do RCV como material pozolânico

Aditivo mineral ativo, de ação pozolânica, em cimentos de baixo impacto ambiental

Aditivo mineral ativo, como aglomerante de baixo impacto ambiental, para obtenção de blocos de construção, confeccionados com RCV e cal hidratada.

Reatividade pozolânica do RCV e composição dos produtos:

Variáveis do RCV: composição da matéria –prima mineral do produto cerâmico e temperatura de queima dos produtos cerâmicos.

Determinações de processo: faixa granulométrica de moagem do RCV e formulação dos produtos - cimentos e blocos de alvenaria


2ª Rota Tecnológica: Uso do RCV como chamote

Incorporação na massa cerâmica, atuando com propriedades desplastificante, auxiliar de secagem e controlando a retração na queima

vantagem nas condições operacionais – diminuição de perdas e custos de produção

Desenvolvimento de massas para produtos inovadores de maior valor agregado no APLs.

Ação do chamote no desempenho e composição dos produtos:

Variáveis do RCV: composição da matéria –prima mineral do produto cerâmico e temperatura de queima dos produtos cerâmicos (desempenho melhora com o aumento da T queima - > 900º C).

Determinações de processo: faixa granulométrica de moagem do RCV e formulação de massas e desenvolvimento dos produtos - tradicionais e novos produtos - pisos extrudados (tipo cotto ou adoquim)

Central de Massa Cerâmica - Projeto


Objetivo Melhoria do sistema de suprimento mineral nos APLs mínero-cerâmicos

Compreende um conjunto de operações que buscam a obtenção de argilas

homogeneizadas e misturas dosadas, ambas com propriedades controladas.

Operações: estocagem, sazonamento, cominuição, homogeneização,

mistura de diferentes tipos de argilas (composição de massas) e

formação de lotes de matérias-primas.

Produtos comercializados: argilas beneficiadas (cominuídas e

homogeneizadas) e misturas dosadas prontas para o consumo, com a

composição específica para cada tipo de produto (telhas, blocos, tubos,

etc.), ambas acondicionadas em lotes com propriedades controladas.

Central de Massa Cerâmica - Projeto

Dimensionamento levam em conta os fatores seguintes: Volumes das substâncias minerais consumidas pelo parque cerâmico na região Tipos de matérias-primas disponíveis e em uso Tipos de produtos cerâmicos manufaturados Acesso a jazidas (aspectos legais e logísticos) Equipamentos de beneficiamento disponíveis no mercado e correspondentes

potenciais fornecedores, Produtividade do sistema projetado Unidade modular, permitindo o aumento da capacidade produtiva e

aprimoramento dos processos.

• Os investimentos globais para a montagem da central de massa situam-se na faixa entre R$ 7,5 a 11 milhões, respectivamente para a capacidade mínima (450.000 t/ano) e máxima (1.350.000 t/ano) instaladas.


7

A B C

D

1

5Módulo 2

OFICINA

ALMOXARIFADO

ESCRITÓRIO E LABORATÓRIO

6

2 3 4

65

321

65

321

Módulo 1

Módulo 3

4

4

F H

IGE

PILHA (1)BLOCOS

TELHAS E TUBOSPILHA (2)

ADORNOPILHA (3)

PRODUTOS ESPECIAISPILHA (4)

8

910

12

13

8

8

J

K

L

M

OPERAÇÕES

1º ETAPA: Recepção e Estocagem das Matérias-Primas

2º ETAPA: Cominuição e Homogeneização das Matérias-Primas

3º ETAPA: Composição das Massas

EQUIPAMENTOS

1 - Alimentador de Sapatas (90 t/h)

2 - Destorroador (90 t/h)

3 - Desintegrador (90 t/h)

4 - Laminador de desbaste (90 t/h)

5 - Moinho de Martelos (90 t/h)

6 - Peneira Vibratória (circuito fechado)

7 - Empilhadora (90, ou 180 ou 270 t/h)

(2 º Etapa)

(3 º Etapa)

8 - Alimentador de sapatas (60 t/h)

9 - Misturador (90 t/h)

10 - Correia transportadora - massa de blocos

11 - Correia transportadora - massa de tubos

12 - Correia transportadora - massa artística

13 - Correia transportadora - massa especial

MATÉRIAS-PRIMAS

Bruta

Homogeneizada

Blendada

A - Taguá mole - argila principal

B - Taguá duro - argila fundente

C - Argila plástica

D- Taguá duro (lote em formação)

H - Argila plástica (lote completo)

J - Pilha para blocos

K - Pilha para tubos e telhas

M - Pilha para produtos especiais

E - Taguá duro (lote em consumo)F - Taguá mole (lote em formação)

G - Taguá mole (lote em consumo)

I - Argila plástica (lote em final de consumo)

L - Pilha para cerâmica artística

sem escala

Lay out da central de preparação de massas cerâmicas


PILHA (1)BLOCOS

TELHAS E TUBOSPILHA (2)

ARTISTICAPILHA (3)

PRODUTOS ESPECIAISPILHA (4)

8

9

10

12

13

8

8

J

K

L

M8 - Alimentador de sapatas (60 t/h)9 - Misturador (90 t/h)

10 - Correia transportadora - massa de blocos11 - Correia transportadora - massa de tubos12 - Correia transportadora - massa artística13 - Correia transportadora - massa especial

7

1- Alimentador de Sapatas (90 t/h)

2 - Destorroador (90 t/h)

3 - Desintegrador (90 t/h)

4 - Laminador de desbaste (90 t/h)

5 - Moinho de Martelos (90 t/h)

6 - Peneira Vibratória (circuito fechado)

7 - Empilhadora (90, ou 180 ou 270 t/h)

10

.0m

65

321

Módulo 1

4

60.0m

Etapa de cominuição, empilhamento e homogeneização

Etapa de mistura e composição de massas

CHAMOTE


- Agregação de valor aos negócios da indústria de cerâmica vermelha- Produção mais sustentável

Incorporação de resíduos nas massas cerâmicas: Ganhos de produtividade Fabricação de produtos de maior valor agregado Minimização do consumo de argilas (recursos naturais não renováveis),

Aproveitamento de RCV como aditivo mineral ativo pozolânico Gerar um subproduto e/ou um novo negócio ao ceramista Contribuir com a produção de produtos de baixo impacto ambiental (produtos

cimentícios de menor emissão de CO2)

Redução dos passivos ambientais derivados do descarte e acúmulo dos resíduos cerâmicos.

Expectativa do projeto: efeito demonstração para outras aglomerações mínero-cerâmicas.

Aproveitamento econômico do RCV GANHOS ESPERADOS

Marsis Cabral Jr.

[email protected]

Muito Obrigado.

www.ipt.br

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