Análise do comportamento mecânico de rejeito de minério de ferro álcali-ativado com escória de alto forno

• Ano de defesa: 2022
• Autor(a) principal: Oliveira, Jessamine Pedroso de
• Orientador(a): Consoli, Nilo Cesar
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Palavras-chave em Português: Rejeito de mineração; Ativação alcalina; Escória de alto-forno; Comportamento mecânico
• Palavras-chave em Inglês: Industrial waste; Performance; Chemical reactions; Mining
• Link de acesso: http://hdl.handle.net/10183/266132

Diante do grande consumo dos recursos naturais e geração de resíduos, principalmente pelo setor construtivo, torna-se imprescindível a busca por soluções inovadoras e sustentáveis. Ligado a isto, no decorrer dos anos diversos setores tem evoluído tecnologicamente, como o da mineração, que vêm adotando melhores métodos para os processos de beneficiamento. No entanto muitas jazidas existentes no Brasil têm apresentado teores mais baixos de minerais puros, se comparado com anos anteriores, gerando assim maiores quantidades de rejeitos de mineração no beneficiamento. Neste contexto surge a necessidade do desenvolvimento de novas alternativas de disposição e aplicações para os elevados volumes de rejeitos gerados. Desse modo a presente pesquisa propõe o estudo de rejeitos de minério de ferro, oriundo de Minas Gerais, submetido a estabilização através da álcali-ativação com escória de alto forno, silicato de sódio e hidróxido de sódio. Com intuito de avaliar o comportamento mecânico deste rejeito com adição de teores de 5%, 7,5% e 10% do ligante álcali-ativado. Sendo este ligante otimizado através da metodologia de superfície de resposta e análise da variância. Realizando ensaios de caracterização física, química-mineralógica, de resistência à compressão simples, e triaxiais drenados. Assim como, executando uma comparação com o rejeito estabilizado com CAA, e com cimento Portland de alta resistência CPV-ARI, o qual, tende a assegurar um controle da eficiência da ativação alcalina neste rejeito. Na otimização do ligante obteve-se as razões molares ótimas de SiO2/Al2O3 com 4,616 e Na2O/SiO2 com 0,307. Para as análises do comportamento mecânico através de resistência à compressão simples, atingiram-se valores entre 0,98MPa a 8,45MPa para o CAA, e valores entre 1,1MPa e 5,01MPa para CPV-ARI, considerando 7 e 28 dias de cura. Evidenciando a grande competitividade e eficiência da álcali ativação diante de um aglomerante convencional. Verificou-se também a adequabilidade do índice η/Biv para previsão da RCS nas misturas de CAA e CPV-ARI. Por fim, o comportamento tensão-deformação analisado para mistura com CAA, através de ensaios triaxiais drenados, demonstrou um comportamento característico de solos estruturados e uma natureza coesiva friccional, com valores de φpico de 48,10°, c’ de 248,65 kPa, e φúltimo de 44,86°.