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

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. M. Cabral Junior (2010)

Fonte: http://www.anicer.com.br M. Cabral Junior (2012)

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. M. Cabral Junior (2012)

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

INDÚSTRIA CERÂMICA VERMELHA PRODUÇÃO ESTIMADA BRASIL PEÇAS MASSA RCV ARGILA - CONSUMO 65 Bilhões 130 Milhões t 6,5 a 13 Milhões t 170 Milhões t EST. SÃO PAULO RCV * 16 Bilhões 32 Milhões t 1,5 a 3 Milhões t 37 Milhões t * Perdas – 5 a 10% M. Cabral Junior (2012)

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

Serão estudadas duas vertentes de aplicações para o RCV: 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: Aditivo mineral ativo, de ação pozolânica. Material cerâmico inerte – chamote. M. Cabral Junior (2012)

M. Cabral Junior (2012)

ROTEIRO DO PROJETO 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. 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. 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 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) M. Cabral Junior (2012)

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. M. Cabral Junior (2012)

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. M. Cabral Junior (2012)

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

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

Aproveitamento econômico do RCV GANHOS ESPERADOS - 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. M. Cabral Junior (2012)

Muito Obrigado. Marsis Cabral Jr. marsis@ipt.br www.ipt.br