BR102013021271A2 - Processo de fabricação de telhas ecológicas - Google Patents

Abstract

Processo de fabricação de telhas ecológicas a presente invenção consiste na fabricação de um novo tipo de telha com atributo ecológico, pois. Além de ter baixo impacto para o meio ambiente e para os trabalhadores por não usar o tóxico amianto, possibilita o aproveitamento de um resíduo que vem sendo descartado para o meio-ambiente. Após o beneficiamento do rejeito da exploração da esmeralda para a retirada da molibdenita.mais especificamente em um primeiro aspecto a presente invenção trata de um processo de fabricação de telha a partir de um compósito utilizando material descartado do beneticiamento do rejeito da lavra de esmeraldas que é seco e misturado com cimento, agregados leves e água, em proporções adequadas e que.após compactação e cura, resulta em blocos ou tijolos com telhas com excelentes características de durabilidade, proteção térmica e resistências mecânicas. Em outro aspecto a presente invenção rcfcre também à fabricação de telhas queimadas a temperaturas superiores à 400 °c . A invenção tem potencial. Aplicabilidade na construção civil como um processo simples e de custo reduzido para a fabricação de telhas dc baixo custo.

Description

PROCESSO DE FABRICAÇÃO DE TELHAS ECOLÓGICAS Campo da Invenção A presente invenção consiste na fabricação de um novo tipo de telha com atributo ecológico, pois, além de ter baixo impacto para o meio ambiente e para os trabalhadores por não usar o tóxico amianto, possibilita o aproveitamento de um resíduo que vem sendo descartado para o meio-ambiente, após o beneficiamento do rejeito da exploração da esmeralda para a retirada da molibdenita.

Mais especificamente em um primeiro aspecto a presente invenção trata de um processo de fabricação de telha a partir de um compósito utilizando material descartado do beneficiamento do rejeito da lavra de esmeraldas que é seco e misturado com cimento, agregados leves e água, em proporções adequadas e que, após compactação e cura, resulta em blocos ou tijolos com telhas com excelentes características de durabilidade, proteção térmica e resistências mecânicas. Em outro aspecto a presente invenção refere também à fabricação de telhas queimadas a temperaturas superiores à 400 °C. A invenção tem potencial aplicabilidade na construção civil pomo um processo simples e de custo reduzido para a fabricação de telhas de baixo custo. Fundamentos da Invenção A molibdenita é a principal fonte de molibdênio. Comumente a molibdenita ocorre, em depósitos de filões, associada à cassiterita, scheelita, wolframita e fluorita e em depósitos metamórficos de contato, com silicatos de cálcio, scheelita e calcopirita (Braga, P. F. A. Recuperação de Molibdenita Em Rejeitos De Garimpo. I Jornada do Programa de Capacitação Interna — CETEM. Ministério da Ciência e Tecnologia. Disponível em: http://www.cetem.gov.br/publicacao/CTs/CT2008-078-00.pdf). A extração e o beneficiamento da molibdenita através da flotação do rejeito da exploração de esmeraldas produzem uma enorme quantidade de resíduos com composição média de 73% de Si02 e A1203 e 17,77% por MgO, Na20 e K20 (Ronaldo Fonseca Cavalcanti, Estudo do Potencial de Utilização do Resíduo da Extração de Esmeraldas na Fabricação de Cerâmica de Revestimento. Dissertação de Mestrado UFRN, 2010). Os óxidos de alumínio, sílica e magnésia são os materiais mais usados na produção de refratários que possuem como característica principal a capacidade de serem estáveis química e fisicamente a altas temperaturas, alta resistência ao choque térmico, ser quimicamente inertes e possuir faixas específicas de expansão ténnica.

Os resíduos gerados a partir do beneficiamento da molibdenita são, em geral, descartados em campo aberto sem qualquer critério desprezando-se as exigências de utilização de aterros e provocando um enorme passivo ambiental (Ronaldo Fonseca Cavalcanti, Estudo do Potencial de Utilização do Resíduo da Extração de Esmeraldas na Fabricação de Cerâmica de Revestimento. Dissértação de Mestrado UFRN, 2010) e também gerando problemas de saúde na popc.lação residente nas regiões vizinhas aos depósitos de resíduos, principalmente em função da granulometria fina do resíduo que é carregado pelo vento.

Com base em dados da quantidade disponível e das características químicas do resíduo da flotação da mobibdenita é possível o seu direcionamento para utilização de parte do volume de resíduo para a prõdução de telhas e ainda economizar matérias-primas não renováveis e energia, de modo a contribuir para o desenvolvimento sustentável. [ Neste contexto, a presente invenção pode ser um diferencial na vida de comunidades carentes, pois, devido a sua simplicidade de fabricação possui um grande potencial de ser produzido por cooperativas de trabalhadores rurais. Técnica relacionada \ l O emprego de diferentes resíduos para fabricação de telhas é relatado em diversas publicações. A potencialidade da utilização do resíduo de caulim para produção de telhas, blocos t cerâmicos e corpos mulíticos já foi estudada (Maria Luiza de S. Rezende, Romualdo R. Menezes, Gelmires de Araújó Neves, José Wallace B. Nascimento, \ Antonio Farias Leal Utilização do resíduo dè caulim em blocos de vedação. REM: R. Esc. Minas, Ouro Preto, 61(3): 285-290, jul. set. 2008; LIMA, M. S. Utilização do resíduo de caulim para uso em blocos de concreto sem função estrutural. Campina Grande: Universidade Federal de Campina Grande, 2005. 74f. Dissertação de Mestrado em Engenharia Civil; MENEZES, R. R. et alii. Utilização do resíduo do beneficiamento do caulim na produção de blocos e telhas cerâmicos. Revista Matéria, v. 12, η. 1, p. 226-236, 2007; MENEZES, R. R. et alii. Análise da coutilização do resíduo do beneficiamento do caulim e serragem de granito para produção de blocos e telhas cerâmicos. Cerâmica, v. 53,. p. 192-199, 2007; MENEZES, R. R. et alii. Utilização do resíduo do beneficiamento do caulim para produção de corpos mulíticos. Cerâmica, v. 53, p. 388-395, 2007). A patente PI 0304044-5 trata de um processo de fabricação de telhas utilizando refuge de lenços umedecidos. j A patente BRMU8502068U se refere a uma'telha ecológica produzida com plástico reciclável. ; A patente PI 0303850-5 A2 diz respeito a um processo de fabricação de telhas ecológicas moldadas por prensa termoelétrica e serem composta^ por embalagens de pasta de dente, embalagens aluminizadas 'de remédios, embalagem de suco de frutas, embalagens de doces, embalagens dé polietileno metalizado, embalagens de polipropileno metalizado, embalagens de polietileno com alummio, embalagens de polietileno com papel, capas de polietilerio de fios telefônicos, capas de pvc de fios elétricos, pó de serragem de madeira, laminados de madeira, cavacos de madeira e fórmica. f A patente MU7500865-3 U2 de "telha ecológica" é feita de material "PP", o qual advém de material reciclado, não agredindo assim a natureza. A patente MU 9002137-1 U2 diz respeito a úma cobertura ecológica constituída por peças compostas por uma parte superior de agregado leve e cimento dotada dos compartimentos para plantar vegetação', disposta sobre um reservatório impermeável. * No entanto, nenhum dos pedidos de patentes ou outras publicações acima citados sugerem um processo que viabilize o uso do resíduo do beneficiamento do rejeito da exploração de esmeraldas para a produção i de telhas. Portanto, a necessidade do desenvolvimento de um processo que reúna as vantagens da simplicidade e baixo ¥ custo da técnica aliado à obtenção de um produto com excelentes características mecânicas e durabilidade é suprida com o processo proposto da presente invenção.

Sumário da invenção Os requerentes descobriram que é possível melhorar as características mecânicas das telhas de cimento tradicionais de cura úmida ou queimadas através da adição em proporção adequada de resíduo do beneficiamento do rejeito da lavra de esmeraldas. Mais especificamente o resíduo é seco, peneirado e usado como substituto dos agregados miúdos da massa de concreto destinada à fabricação de telhas.

Mais particulannente em um primeiro aspecto a presente invenção trata de um processo de preparação de um compósitp utilizando material descartado do beneficiamento do rejeito da lavra de esmeraldas que é seco e misturado com cimento e água, em proporções adequadas ei que, após compactação e cura úmida, resulta em telhas com excelentes características de durabilidade e resistências mecânicas. Para melhorar ainda mais as características da telha o compósito pode ainda receber adição de outros pós e agregádos miúdos tais como, cascas de coco, isopor, plásticos, pós de serra, aditivos imperíneabilizantes, corantes, tintas, que são exemplos demonstrativos não limitantes. Em üm segundo aspecto da presente invenção as telhas após serem secas em estufa podem ainda ser queimadas em temperaturas superiores à 400°C para adquirirem maior resistência mecânica. Descrição detalhada da invenção j Em um primeiro aspecto a presente invenção trata de um processo de preparação de um compósito utilizando material descartado do benefíciamento da molibdenita que é misturado com cimento e água, em proporções adequadas e que, após compactação e cura úmida, resulta em uma telha com excelentes características de durabilidade, proteção térmica e resistências;mecânicas. À mistura pode também ser adicionada em proporções adequadas agregados miúdos e aditivos específicos visando melhorar as características da telha. Exemplos demonstrativos não limitantes destes aditivos são os impermeabilizantes, cascas de coco, isopor, papel, madeira, etc. Mais especificamente neste primeiro aspecto a presente invenção consiste na fabricação de um novo tipo de telha que afora seus atributos técnicos, também engloba o conceito ecológico, pois tem o mérito de ter baixo impacto para o meio ambiente por não contribuir para a geração de gases de efeito estufa pelo fato de dispensar a queima de combustível na fabricação da telha além de possibilitar o aproveitamento dos resíduos do benefíciamento do rejeito da exploração de esmeraldas que, em geral, são descartados para o meio-ambiente gerando um enorme passivo ambiental.

Como exemplo demonstrativo as telhas podem ser fabricados artesanalmente ou industrialmente na proporção de 1 -3 partes de resíduo da flotação de molibdenita e 1-2 partes de cimento, além de aditivos e agua até o ponto ótimo adequado para a moldagem das telhas. Um exemplo demonstrativo não limitante as telhas podem ser í fabricadas a partir da mistura na proporção; de 0,75 m3 de resíduo da flotação de molibdenita, 0,25 m3 de cimento (CP 32 dom massa específica real Dc = 3150 kg/m3) e 2 Kg de aditivo impermeabilizantejpara cada saco de 50 Kg de cimento e água até o ponto ótimo adequado para a moldagem das telhas. Os sólidos secos são inicialmente misturados e a água é adicionada aos poucos visando homogeneização completa e sendo testada a cada adição de; água. Um teste simples é pegar um punhado na palma da mão, apertar e depois abrir. Se o bolinho continuar armado na mão, sem se desfazer, está no ponto e pode ser colocado na forma, compactado manualmente ou através de máquina. A boa compactação é um ponto crítico para que a telha possa ser desenformada sem se quebrar. A seguir colocar as telhas devem ser colocadas em lugar seco e ventilado. Algumas horas depois, ou no dia seguinte, as telhas são pulverizadas com água e deixadas de 24-48 horas para o processo de cura.

Em outro aspecto a presente invenção se refere também à fabricação de telhas refratárias. Neste caso após a cura úmida, as telhas são secas em estufa através de um aumento gradual da temperatura até 110°C por 18-32 horas e a seguir queimadas a temperaturas superiores à 400°C também através de um aumento lento e gradual da temperatura por 18-32 horas. Na sequência as telhas são ésfriadas dentro do forno até à temperatura ambiente. O compósito pode ser feito também com o uso de areia e outros aditivos visando melhorar as características das telhas. Entre os aditivos que podem ser usados encontram-se aditivos impermeabilizantes, isopor, plásticos, papel, cascas de coco e sisal que são exemplos demonstrativos não limitantes.

Para a fabricação de telhas industrialmente utilizam-se máquinas apropriadas, que além de vibrar a massa, moldam as telhas e realizam a compactação por meio de prensas acionadas por pistões, garantindo as características especificadas para as telhas.

Claims (7)

1- PROCESSO DE FABRICAÇÃO DE TELHAS ECOLÓGICAS caracterizado por utilizar material descartado do beneficiamento do rejeito da lavra de esmeralda.

2- PROCESSO DE FABRICAÇÃO DE TELHAS ECOLÓGICAS conforme reivindicação 1 caracterizado por mistura à frio dos seguintes componentes em proporções adequadas: pó do rejeito, cimento e água, que, após compactação e cura úmida, resulta em uma telha com excelentes características de durabilidade, proteção térmica e resistências mecânicas.

3- PROCESSO DE FABRICAÇÃO DE TELHAS ECOLÓGICAS conforme reivindicações 1 e 2 caracterizado por mistura na proporção de 1-3 partes de resíduo da flotação de molibdenita e 1-2 partes de cimento, aditivo impermeabilizante e água até o ponto de liga adequado para a moldagem das telhas. Um exemplo demonstrativo não restritivo é o uso de 0,75 m3 de resíduo da flotação de molibdenita, 0,25 m3 de cimento (CP 32 com massa específica real Dc = 3150 kg/m3)e 2 Kg de aditivo impermeabilizante/saco de 50 Kg de cimento, além de água até o ponto adequado para a moldagem das telhas.

4- PROCESSO DE FABRICAÇÃO DE TELHAS ECOLÓGICAS conforme reivindicações 1, 2 e 3 caracterizado por adição de 1 ou mais aditivos à mistura do compósito para preparação da telha, com objetivo de melhorar as características mecânicas, tais como, resistência à compressão, índice de impermeabilidade, índice de retração volumétrica e durabilidade.

5- PROCESSO DE FABRICAÇÃO DE TELHAS ECOLÓGICAS conforme reivindicação 3 caracterizado por os aditivos serem agregados leves, aditivos impermeabilizantes, corantes, ou outros resíduos ecológicos, tais como, cascas de coco, isopor, mica, resíduos de plásticos que são exemplos demonstrativos não limitantes.

6- PROCESSO DE FABRICAÇÃO DE TELHAS ECOLÓGICAS conforme reivindicações 1 e 2 caracterizado por moldagem das telhas em moldes padronizados de madeira ou outro material adequado e secagem na temperatura ambiente preferencialmenteem lugar seco e protegido da chuva.

7- PROCESSO DE FABRICAÇÃO DE TELHAS ECOLÓGICAS conforme reivindicações 1 a 6 caracterizado por fabricação de telhas refratárias a partir da secagem das telhas em estufa através de um aumento gradual da temperatura até 110°C por 18-32 horas e a seguir por queima das telhas a temperaturas superiores à 400°C também através de um aumento lento e gradual da temperatura por 18-32 horas. Na sequência as telhas são esfriadas dentro do forno até à temperatura ambiente.