WO2011100810A1

WO2011100810A1 - Processo de obtenção de sílica presente na cinza da casca de arroz (cca) a partir da queima da casca de arroz (ca)

Info

Publication number: WO2011100810A1
Application number: PCT/BR2010/000050
Authority: WO
Inventors: Andrea Serturini
Original assignee: Radici Plastics Ltda
Priority date: 2010-02-18
Filing date: 2010-02-18
Publication date: 2011-08-25

Abstract

Obtenção da sílica presente na cinza da casca de arroz CCA a partir da queima da casca de arroz CA, que se baseia na combustão controlada da CA (Casca de Arroz) que gera cinzas em formas estruturais variáveis dependendo do tipo de equipamento usado para a sua queima como também o tempo e temperatura resultando na CCA (Cinza da Casca de Arroz) que é composta em até 95% de dióxido e em sua estrutura amorfa quando queimada em intervalos de temperatura de 400 a 800° C com patamar de duas a oito horas e sendo posteriormente micronizada com sua aplicação como matéria prima para a produção de peças termo-moldadas por injeção atendendo aos mercados de autopeças e brinquedos e carcaças para eletrodomésticos e com a sua reciclagem ajuda na conservação do meio ambiente substituindo em parte a extração da areia na natureza e podendo ajudar a incentivar a plantação de arroz.

Description

PROCESSO DE OBTENÇÃO DA SÍLICA PRESENTE NA CINZA DA CASCA DE ARROZ (CCA) A PARTIR DA QUEIMA DA CASCA DE ARROZ (CA)

Refere-se a presente patente de invenção a obtenção da sílica (dióxido de silício) por processo de queima da casca do arroz (CA) com seu campo de aplicação como matéria prima para a produção de peças termo-moldadas por injeção, atendendo diversos mercados, tais como: autopeças, brinquedos, carcaças para eletrodomésticos dentre outros.

O composto químico dióxido de silício, também conhecido como sílica, é o óxido de silício cuja fórmula química é Si0₂. Em seu estado natural pode ser encontrado em diversas formas diferentes, possuindo mais de uma dezena de formas cristalinas distintas, entre elas o quartzo, o topázio e a ametista. A sílica é o principal componente da areia e é a principal matéria prima para o vidro e também é usada na fabricação de cimento Portland. Sílica fundida é produzida em fornos de arco, de plasma ou de outros tipos podendo ter pureza de até 98% de Si0₂.

O equilíbrio ecológico, um desenvolvimento sustentável são itens de extrema importância nos dias atuais. Nos diversos ecossistemas, as plantas, animais e microorganismos estabelecem entre si e com o ambiente um relacionamento que garante não apenas a sobrevivência de todos, mas também a preservação dos recursos naturais oferecidos pelo meio em que vivem. A areia, matéria prima para a obtenção da sílica é usualmente extraída de depósitos em canais e terraços fluviais, e a sua exploração económica é dada somente pelas características físicas da areia, geometria das partículas e sua química. Dentre vários tipos de extração da areia a mais utilizada é a em leito de rio, consistindo na dragagem dos sedimentos ativos existentes nos leitos, em profundidades não muito elevadas. A dragagem é feita através de bombas de sucção instaladas sobre barcaças ou flutuadores. As bombas de sucção são acopladas às tubulações que efetuam o transporte da areia na forma de polpa até as peneiras dos silos ou pilhas de minério. Independentemente dos processos usados para a extração da areia, todos provocam danos ao meio ambiente, sendo os mais frequentes e danosos o aprofundamento do leito do rio, poluição orgânica, poluição química com o óleo diesel utilizado para abastecer os motores, perturbação e destruição da flora e fauna aquática, e mesmo utilizando-se medidas e precauções necessárias na extração da areia, sempre impactos negativos ocorrem ao meio ambiente.

Essa invenção baseia-se na combustão da CA (casca do arroz), que gera cinzas em formas estruturais variáveis amorfas e/ou cristalinas dependendo do tipo do equipamento, queima, tempo e temperatura da queima. O arroz beneficiado gera grandes quantidades de cascas que não tem valor nutritivo, com tempo muito longo de degradação se tratada como lixo. O resultante dessa queima além de poder gerar energia elétrica gera a CCA (Cinza da Casca do Arroz), que é composta em até 95% de dióxido de silício e a sua reciclagem no processo de queima proporciona um ciclo virtuoso de economia e de contribuição ao meio ambiente, pois substitui em parte a extração da areia solucionando os problemas aventados causadores de degradações ambientais, obviamente além de trazer maior incentivo ao plantio de arroz o que geraria uma maior produção de alimentos.

A constituição básica da CA (casca do arroz) é formada por 50% de celulose, 30% de lignina e 20% de resíduo inorgânico. O resíduo inorgânico contém, em média, 90 a 98% em peso de sílica (dióxido de silício) na forma amorfa hidratada, dependendo da espécie e local de plantio.

Com a combustão controlada da CA (casca do arroz) geram-se cinzas com formas estruturais variáveis (amorfa e/ou cristalina) que dependem do tipo de equipamento, tipo de queima usada (processo artesanal a céu aberto, grelhas, processo industrializado por leito fluidizado com ou sem controle da temperatura e na geração de energia) bem como o tempo e a temperatura de queima para a sua obtenção. Para a obtenção da CCA (Cinza da Casaca do Arroz) em sua estrutura amorfa, que é objeto desse patente, deve ser obtida em intervalos de temperatura de 400 a 800°C, com patamar de duas a oito horas, sendo posteriormente moída ou micronizada.

No caso da geração de energia pela combustão direta, o resíduo final é a cinza impura. A cor dessa¹ cinza pode variar para uma cor mais escura (negra ou cinza escura) dependendo da quantidade de matéria orgânica (carbono) presente nela. Controlando-se o processo de queima dessa casca, pode-se conseguir um resíduo de cor branca que indica a total pureza dessa sílica pela ausência de compostos orgânicos agregados a ela. A tabela abaixo mostra a composição química típica % em peso da CCA.

O depositante reserva-se o direito de reivindicar também outras características de significado inventivo, reveladas no relatório descritivo e não constantes das reivindicações apresentadas.

Claims

Reivindicações.

'Obtenção da Sílica presente na Cinza da Casca de Arroz (CCA) a partir da queima da Casca de Arroz (CA)" caracterizado pelo processo de combustão controlada da CA (Casca do Arroz) que gera cinzas em formas estruturais variáveis amorfa (CCA) quando a sua queima é executada em intervalos de temperatura de 400 a 800°C em patamares de duas a oito horas e sendo posteriormente moída ou micronizada.