BR102013021278A2 - Processo de preparação de compósito à base de cimento e resíduo da flotação da molibdenita para fabricação de argamassa, tijolos e blocos ecológicos para alvenaria - Google Patents

Abstract

Processo de preparação de compósito a base de cimento e resíduo da flotação da molibdenita para fabricação de argamassa, tijolos e blocos ecológicos para alvenaria a presente invenção trata de um processo de preparação de um compósito utilizando material descartado do beneficiamento do rejeito da lavra de esmeraldas que é seco e misturado com cimento, areia. Pedrisco e água. Em proporções adequadas e que. Após compactação e cura, resulta em blocos ou tijolos com furos com excelentes características de durabilidade, resistências mecânicas e proteção termo acústica. Mais especiticamente. Em um primeiro aspecto, a presente invenção consiste na fabricação de um novo tipo de tijolo ecológico. Pois além de ter baixo impacto para o meio ambiente possibilita o aproveitamento de resíduo que vem sendo descartado para o meio-ambiente após o beneficiamento do rejeito da exploração da esmeralda para a retirada da molibdenita. Em um segundo aspecto a presente invenção também se refere à preparação de blocos pré-moldados. Com ou sem furos. Tais como, blocos estruturais, blocos calhas, blocos de vedação, blocos venezianas.bloco pilar. Meio bloco e pisos que são exemplos demonstrativos não limitantes.em um terceiro aspecto a invenção se refere à preparação de argamassa. Neste caso.através da mistura de agregados miúdos, resíduo descartado do beneficiamento de esmeraldas. Cimento e água. Contendo ou não outros aglomerantes e aditivos com propriedades de aderência e endurecimento.a invenção tem potencial aplicabilidade na construção civil como um processo simples e de custo reduzido para a fabricação de argamassa. Tijolos com furos ou blocos para alvenaria

Description

PROCESSO DE PREPARAÇÃO DE COMPÓSITO À BASE) DE CIMENTO E RESÍDUO DA FLOTAÇÃO DA MOLIBDENITA PARA FABRICAÇÃO DE ARGAMASSA, TIJOLOS E BLOCOS ECOLÓGICOS PARA ALVENARIA

Campo da Invenção A presente invenção trata de um processo de preparação de um compósito utilizando material descartado do benefíciamento do rejeito da lavra de esmeraldas sendo portanto uma patente verde. A invenção, além de ter baixo impacto para o meio ambiente pelo fato de não contribuir para o efeito estufa já que não utiliza a queima, tem ainda o mérito de contribuir para diminuir o passivo ambiental já que irá contribuir para diminuir o resíduo do benefíciamento do rejeito da lavra de esmeraldas que vem sendo acumulado há décadas no meio ambiente.

Mais especificamente o resíduo resultante da flotação para a retirada da molibdenita é seco, peneirado e usado em conjunto ou como substituto dos agregados miúdos da massa de concreto destinada à fabricação dos tijolos ou blocos para alvenaria com excelentes características de durabilidade, resistências mecânicas e proteção termo acústica.

Mais particularmente a presente invenção trata de um processo dè preparação de um compósito utilizando material descartado do-benefíciamento do rejeito da lavra de esmeraldas que também pode ser utilizada como argamassa após mistura em proporções adequadas de cimento, água e aditivos específicos. A invenção tem potencial aplicabilidade na construção civil Como um processo simples e de custo reduzido para a fabricação de argamassa, tijolos com furos ou blocos para alvenaria.

Fundamentos da Invenção Para que os minerais possam ser consumidos pelas indústrias devem ser submetidos aos processos de benefíciamento que incluem processos físicos e físico-químicos, tais como, fragmentação, moagem, classificação, concentração e flotação. Atualmente, a flotação é usada em quase todos os tipos de minérios, devido à sua grande versatilidade e seletividade, permitindo obtenção de concentrados com elevados teores e expressivas recuperações (Ferran, A. P. N. de. A mineração e a flotação no Brasil Uma Perspectiva Histórica. Departamento Nacional de Produção Mineral-Ministério das Minas e Energia, 20Ò7). Por este método são processados anualmente no Brasil toneladas de diferentes tipos de minérios, tais como, areias quartzosas de elevada pureza, cloretos, feldspatos, fluorita, molibdenita, fosfatos, magnesita, sulfetos, talco, mica, berilo, etc. 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 benefíciamento da molibdenita através da flotação do rejeito da exploração de esmeraldas produzem uma enorme quantidadé de resíduos com composição média de 73% de Si02 e AhOs 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 Cefâmica de Revestiménto. Dissertação de Mestrado UFRN, 2010).

Esses resíduos 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. Dissertação de Mestrado UFRN, 2010) e também gerando problemas de saúde na população 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 do resíduo (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), é possível o seu direcionamento para utilização de parte do volume de resíduo para a produção de tijolos e blocos para alvenaria e ainda economizar matérias-primas não renováveis e energia, de modo a contribuir para o desenvolvimento sustentável.

Neste contexto, os tijolos e blocos para alvenaria da 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. O termo alvenaria é definido como sendo “o conjunto coeso e rígido de tijolos ou blocos, denominados unidades de alvenaria, conformado em obra e unidos entre si por meio da interposição de argamassa, projetado para resistir a esforços de compressão” thttp://www.inmetro.gov.br/consumidor/produtos/blocoConcreto.aspt· Existem basicamente dois tipos de blocos de concreto, de acordo com sua aplicação, o bloco yazado de concreto simples para alvenaria sem função estrutural (NBR 7173/82), também chamado de bloco de vedação, ou bloco para alvenaria e o bloco vazado de concreto simples para alvenaria estrutural (NBR 6136/1994), denominado de bloco estrutural.

As funções básicas dos tijolos e blocos para alvenaria ou blocos de vedação são, portanto, para divisão dos cômodos de uma residência, por exemplo, vedação, proteção, resistência mecânica e isolamento térmico e acústico, As vantagens dos blocos vazados são a maior velocidade no levantamento das paredes, devido ao tamanho maior das peças quando comparadas aos tijolos convencionais, o que também permite que as paredes sejam erguidas com alinhamento mais definido. Por serem vazados podem permitem a passagem de tubulações destinadas às instalações elétricas, telefônicas e sanitárias. Os blocos para alvenaria ou blocos de vedação aparentemente são idênticos aos blocos estruturais também feitos de concreto. No entanto, os blocos estruturais devem ter paredes mais espessas, para terem maior resistência aos esforços de compressão e, portanto, serem usados para dar sustentação às construções. O concreto é uma mistura em proporções adequadas de cimento, areia, água, brita e aditivos. Segundo a proporção entre os constituintes do concreto são definidas várias classes de concreto, com aplicações diferentes, consoante os esforços a que serão submetidos e o tipo de construção (http://www. i nmetro. go v. br/consumi dor/pr odutos/bl oco Concreto .aso). Técnica relacionada O emprego de diferentes resíduos para fabricação de tijolos ■ blocos é relatado em diversas publicações. A potencialidade da utilização do resíduo de caulim para produção de telhas, blocos cerâmicos e corpos mulíticos já foi estudada (Maria Luiza de S. Rezende, Romualdo R. Menezes, Gelmires de Araújo Neves, José Wallace B. Nascimento, Antonio Farias Leal Utilização do resíduo de 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 serragpm 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 UM 8601094-8U trata de um tijolo ecológico produzido com argila misturada com cimento e reforçado com fibras vegetais de cuilauá e do tronco do coqueiro submetido a um processo de secagem natural. A patente MU8702089-0 U2 se refere a um tijolo ecológico obtido a partir de cimento, areia, pedrisco, água e agregados ecológicos triturados tais como PET triturado, isopor, pneus usados, etc. A patente PI 06000228-5 A trata da fabricação de um tijolo reciclado a partir de cimento, papel, isopor e água não entrando na composição barro, areia, argila, saibro ou massapé. A patente PI 0803983-6 A2 se refere a u tijolo ecológico à base de garrrafa PET com ar comprimido combinado com isopor reciclado coadjuvante com areia, cimento e água. A Patente MU8601663-6 U20 propõe um bloco feito de areia, cimento e resíduos de gesso que é compreendido pela composição de areia lavalda de rio ou areia artificial de brita, cimento e resíduos de gesso. A Patente MU8601960-0 U2 trata de um bloco feito com cimento, areia, gesso e água com encaixe macho e fêmea. A Patente PI1003663-6 A2 se refere a um tijolo ecológico de papel reciclável. A Patente MU8902969-0 U2 diz respeito a um tijolo térmico em que existe uma abertura central que vai da parte inferior a parte superior com duas paredes laterais internas onde é colocado a placa de isolamento térmico.

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 de blocos e tijolos. 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 do tijolo e bloco tradicionais através da adição em proporção adecjuada de resíduo do beneficiamento do rejeito da lavra de esmeraldas. Através da presente invenção são produzidos blocos ou tijolos com excelentes características de durabilidade, resistências mecânicas e proteção termo acústica. A presente invénção é considerada uma patente verde, pois, além de ter baixo impacto para o meio ambiente pelo fato de não contribuir para o efeito estufa possui ainda o mérito ae utilizar material descartado do beneficiamento do rejeito da lavra de esmeraldas que vem sendo acumulado na natureza durante décadas.

Mais especificamente, em um primeiro aspecto, a presente invenção consiste na fabricação de um novo tipo de tijolo ecológico, pois além de ter baixo impacto para o meio ambiente possibilita o aproveitamento de resíduo que verh sendo descartado para o meio-ambiente após o beneficiamento do rejeito da exploração da esmeralda para a retirada da molibdenita. Em um segundo aspecto a presente invenção também se refere à preparação de blocos pré-moldados, com ou sem furos, tais como, blocos estruturais, blocos calhas, blocos de vedação, blocos venezianas, bloco pilar, meio bloco e pisos que são exemplos demonstrativos não limitantes.

Em um terceiro aspecto a invenção se refere à preparação de argamassa, neste caso, através da mistura de agregados miúdos, resíduo descartado do beneficiamento de esmeraldas, cimento e água, contendo ou não outros aglomerardes e aditivos com propriedades de aderência e endurecimento.

Descrição detalhada da invenção Em um primeiro aspecto a presente invenção; trata de um processo de preparação de um compósito utilizando material descartado "do beneficiamento da molibdenita que é misturado com cimento, areia e água, em proporções adequadas e que, após compactação e cura úmida, resulta num tijolo com excelentes características de Λ I durabilidade e resistências mecânicas. A mistura pode também ser adicionada pedrisco em proporções adequadas e aditivos específicos visando melhorar as características mecânicas do tijolo. Exemplos demonstrativos não limitantes destes aditivos são os impermeabilizantes.

Mais especificamente a presente invenção consiste na fabricação de um novo tipo de tijolo 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 dé dispensar a queima de combustível na fabricação do tijolo além de possibilitar o aproveitamento| dos resíduos do beneficiamento do rejeito da exploração de esmeraldas que. em geral, são descartados para o meio-ambiente. Pode-se usar uma aréia com qualquer granulometria, mas, as areias mais finas levam a um maior cohsumo de cimento. Pode ser adicionado também pedrisco à mistura.

Como exemplo demonstrativo os tijolos ou blocos de concreto podem ser fabricados artesanalmente a partir de cimento, areia lavada e resíduo do beneficiamento da molibdenita seco, na proporção de 3-4 de areia, 1-2 de resíduo seco, para 1 de cimento. 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 manualmerite para que fique bem compactado e possa ser desenformada sem quebrar. A seguir colocar os tijolos ou blocos em lugar seco e ventilado. Algumas horas depois, ou no dia seguirite, os tijolos são pulverizados com água e deixados de 24-72 horas para o processo de cura. O compósito pode ser feito também sem o uso da areia misturando-se 2 partes em volume de pedrisco, 3 partes de resíduo da flotação de molibdenita e 1 parte de cimento. Um exemplo demonstrativo é o uso de 0,33 m3 de pedrisco, 0,5 m3 de resíduo da flotação de molibdenita e 0,166 m3 de cimento (CP 32 com massa específica real Dc = 3150 kg/m3) e 1-3 Kg de aditivo impermeabilizante para cada saco de 50 Kg de cimento, além de água em proporção adequada para a liga.

Para preparação da argamassa deve ser processada a mistura de 1-2 m3 de cimento e 1-3 m3 de resíduo da flotação de molibdenita, podendo também receber adição de 1-3 Kg de aditivo impermeabilizante por cada 50 Kg de cimento usado na massa e agregados miúdos. Um exemplo demonstrativo não limitante é o uso de 0,25 m3 de cimento, 0,75 nr de resíduo da flotação de molibdenita e 3 Kg de aditivo impermeabilizante para cada 50 Kg de cimento.

Para a fabricação de blocos de concreto industrialmente em usinas especializadas, utilizam-se máquinas apropriadas, que além de vibrar o concreto, moldam o bloco e realizam a compactação por meio de prensas acionadas por pistões, garantindo as características especificadas para o bloco.

Claims (6)

1- PROCESSO DE PREPARAÇÃO DE ÇOMPÓSITO À BASE DE CIMENTO E RESÍDUO DA FLOTAÇÃO DA MOLIBDENITA PARA FABRICAÇÃO DE ARGAMASSA, TIJOLOS E BLOCOS ECOLÓGICOS PARA ALVENARIA caracterizado pelo compósito ser preparado utilizando material descartado do benefíciamento do rejeito da lavra de esmeralda e dos tijolos e blocos serem preparados a partir do seguinte procedimento: Io - Construir os moldes dos tijolos ou blocos de material plástico ou madeira em forma de paralelepípedo, com as dimensões internas iguais às dimensões dos blocos pretendidos, e sem uma face. 2o - Produzir o compósito misturando nas proporções adequadas o cimento, a água, o resíduo da flotação de molibdenita, a brita e eventuais aditivos. 3o - Encher os moldes com a massa preparada tendo o cuidado de ir agitando sempre o compósito para retirada de bolhas de ar, e proceder à sua compactação. 4o - Algumas horas depois, ou no dia seguinte, os tijolos ou blocos são pulverizados com água e deixados de 24-72 horas para o processo de cura. 5o- Desenformar os moldes.

2- PROCESSO DE PREPARAÇÃO DE COMPÓSITO À BASE DE CIMENTO E RESÍDUO DA FLOTAÇÃO DA MOLIBDENITA PARA FABRICAÇÃO DE ARGAMASSA, TIJOLOS E BLOCOS ECOLÓGICOS PARA ALVENARIA caracterizado pela argamassa ser preparada a partir da mistura de 1 -2 m3 de cimento e 1-3 m3 de resíduo da flotação de molibdenita, podendo também receber adição de 1-3 Kg de aditivo impermeabilizante por cada 50 Kg de cimento usado na massa. Um exemplo demonstrativo não limitante é o uso de 0,25 nr de cimento, 0,75 m3 de resíduo da flotação de molibdenita e 3 Kg de aditivo impermeabilizante para cada 50 Kg de cimento.

3- PROCESSO DE PREPARAÇÃO DE COMPÓSITO À BASE DE CIMENTO E RESÍDUO DA FLOTAÇÃO DA MOLIBDENITA PARA FABRICAÇÃO DE ARGAMASSA, TIJOLOS E BLOCOS ECOLÓGICOS PARA ALVENARIA caracterizado pelo compósito ser preparado a frio por adição de pó do rejeito, cimento e água, em proporções adequadas e que, após compactação e cura úmida, resulta num tijolo com excelentes características de durabilidade, resistências mecânicas e proteção termo acústica.

4- PROCESSO DE PREPARAÇÃO DE COMPÓSITO À BÀSE DE CIMENTO E RESÍDUO DA FLOTAÇÃO DA MOLIBDENITA PARA FABRICAÇÃO DE ARGAMASSA, TIJOLOS E BLOCOS ECOLÓGICOS PARA ALVENARIA conforme reivindicações 1 e 2 caracterizado por mistura na proporção de 1-2 partes em volume de pedrisco, 1-3 partes de resíduo da flotação de molibdenita e 1-2 partes de cimento. Um exemplo demonstrativo não restritivo é o uso de 0,33 m3 de pedrisco, 0,5 m3 de resíduo da flotação de molibdenita e 0,166 m3 de cimento (CP 32 com massa específica real Dc = 3150 kg/m3)e 1-3 Kg de aditivo impermeabilizante/saco de 50 Kg de cimento, além de água em| proporção adequada para a liga.

5- PROCESSO DE PREPARAÇÃO DE COMPÓSITO À BÀSE DE CIMENTO E RESÍDUO DA FLOTAÇÃO DA MOLIBDENITA PARA FABRICAÇÃO DE ARGAMASSA, TIJOLOS E BLOCOS ECOLÓGICOS PARA ALVENARIA conforme reivindicações 1, 2 e 3 caracterizado por adição de 1 ou mais aditivos à mistura do compósito para preparação do tijolo, com objetivo de melhorar as características mecânicas, tais como, resistência à compressão, índice de impermeabilidade, índice de retração volumétrica e durabilidade.

6- PROCESSO DE PREPARAÇÃO DE COMPÓSITO À BASE DE CIMENTO E RESÍDUO DA FLOTAÇÃO DA MOLIBDENITA PARA FABRICAÇÃO DE ARGAMASSA, TIJOLOS E BLOCOS ECOLÓGICOS PARA ALVENARIA conforme reivindicações 1 e 2 caracterizado por moldagem dos tijolos em moldes padronizados de madeira ou outro material adequado e secagem na temperatura ambiente preferencialmente em lugar seco e protegido da chuva.