Coprocessamento de rejeitos de mineração de ferro em argila para produção de cerâmica vermelha

Abstract

A indústria de fabricação de materiais cerâmicos possui enorme potencial para o uso de matérias-primas alternativas e resíduos de processos industriais, como da mineração. A mina de Alegria, situada em Mariana/MG, propriedade da mineradora Samarco S.A., é responsável por 7,86% da produção nacional de minério de ferro. A barragem de rejeitos dessa mina rompeu em novembro de 2015, espalhando 43,7 milhões de metros cúbicos de lama ao longo do Rio Doce, ficando 10,5 milhões de metros cúbicos retidos na barragem de Candonga da hidrelétrica Risoleta Neves, em Santa Cruz do Escalvado. Dessa forma, buscou-se avaliar a utilização tecnológica de amostras do rejeito à base de ferro da barragem de Candonga para produção de cerâmica vermelha, agregando valor aos materiais de maneira a gerar impactos sociais e econômicos positivos na região de produção desses materiais, além de diminuir o volume de rejeitos em barragens. Inicialmente, foram realizados processos de beneficiamento do rejeito por sedimentação e flotação. Em seguida foram realizados experimentos de caracterização das porções da sedimentação e da flotação a partir da análise de composição química, mineralógica e granulométrica. Foram, enfim, produzidas 78 amostras com uma mistura de argila, coletada na olaria Cerâmica Baixio Ltda, em São João do Oriente/MG, e resíduo nas proporções 10, 20, 30, 50 e 75 (% p/p), conformadas em molde de 60x20 mm e expostas ao processo de sinterização à temperatura de 950 °C. Para avaliar a eficácia do uso dos resíduos, os corpos de prova foram expostos a ensaios de retração linear, perda ao fogo, coloração na carta de Munsell, absorção de água, porosidade e massa específica aparente, resistência à flexão e microscopia eletrônica de varredura. Os resultados apontaram que o coprocessamento dos resíduos de mineração de ferro pode ser considerado viável no aspecto de melhoria tanto das propriedades tecnológicas quanto na diminuição do volume explorado de jazidas de solo e de barragens de rejeito; trazendo, por conseguinte, ganhos econômicos e ambientais. A utilização dos processos de separação se apresentou como uma inovação no coprocessamento do tipo de rejeito utilizado, de maneira a agrupar melhor minerais com características semelhantes. O teor máximo de resíduo indicado foi de 30% para qualquer uma das porções utilizadas, mesmo para as amostras que apresentaram diminuição acentuada da absorção de água, percebendo-se que a partir dessa concentração as peças se tornam muito frágeis, principalmente pelo alto teor de quartzo e baixo teor de argilominerais no rejeito.