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Marsis Cabral Junior Seção de Recursos Minerais e Tecnologia Cerâmica - SRM / CT-Obras Aproveitamento de Resíduos de APLs de Cerâmica Vermelha em Centrais.

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1 Marsis Cabral Junior Seção de Recursos Minerais e Tecnologia Cerâmica - SRM / CT-Obras Aproveitamento de Resíduos de APLs de Cerâmica Vermelha em Centrais de Massa Salvador 2012

2 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.

3 M. Cabral Junior (2010) 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. 

4 Fonte: M. Cabral Junior (2012)

5 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.

6 M. Cabral Junior (2012) RCV PEÇAS DEFEITUOSAS E APARAS Limitação na Diminuição de Perdas Controle na qualidade e constância da matéria-prima Processo de Secagem Queima

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11 M. Cabral Junior (2012) INDÚSTRIA CERÂMICA VERMELHA PRODUÇÃO ESTIMADA BRASIL PEÇASMASSARCVARGILA - CONSUMO 65 Bilhões130 Milhões t6,5 a 13 Milhões t170 Milhões t EST. SÃO PAULO PEÇASMASSARCV *ARGILA - CONSUMO 16 Bilhões32 Milhões t1,5 a 3 Milhões t37 Milhões t * Perdas – 5 a 10%

12 PRINCIPAIS AGLOMERAÇÕES PRODUTIVAS MÍNERO-CERÂMICOS M. Cabral Junior (2012) Potencial de aproveitamento do RCV nos APLs - efeito escala

13 M. Cabral Junior (2012) PROJETO Desenvolvimento 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.

14 M. Cabral Junior (2012)

15 ROTEIRO DO PROJETO 1)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.

16 M. Cabral Junior (2012)  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.

17 M. Cabral Junior (2012)  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

18 M. Cabral Junior (2012)  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)

19 Central de Massa Cerâmica - Projeto M. Cabral Junior (2012) 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.

20 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 ( t/ano) e máxima ( t/ano) instaladas. M. Cabral Junior (2012)

21 Lay out da central de preparação de massas cerâmicas M. Cabral Junior (2012)

22 Etapa de cominuição, empilhamento e homogeneização Etapa de mistura e composição de massas CHAMOTE

23 M. Cabral Junior (2012) - 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 CO 2 )  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

24 Marsis Cabral Jr. Muito Obrigado.


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