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https://rd.uffs.edu.br/handle/prefix/7529
Tipo: | Dissertação |
Título: | Estabilização/solidificação de rejeito de mineração de ferro com ligante álcali-ativado oriundo de resíduos agroindustriais |
Autor(es): | Levandoski, William Mateus Kubiaki |
Primeiro Orientador: | Korf, Eduardo Pavan |
Primeiro coorientador: | Ferrazzo, Suéllen Tonatto |
Primeiro membro da banca: | Consoli, Nilo Cesar |
Segundo membro da banca: | Pelissaro, Deise Trevizan |
Resumo: | Diante dos impactos ambientais e socioeconômicos associados a disposição de rejeitos de mineração, a valorização de resíduos e o uso de ligantes álcali-ativados são importantes para práticas sustentáveis. Apesar da existência de estudos sobre ativação alcalina aplicada na estabilização de rejeitos de mineração de ferro (RMF), ainda é preciso explorar os fatores que influenciam o comportamento do resíduo cimentado. Além disso, compreender o comportamento mecânico e de lixiviação de rejeitos de mineração com cimentos alcalinos ao longo do tempo é de suma importância para a viabilidade técnica do material. Nesse sentido, este estudo avaliou a estabilização/solidificação de RMF com ligante álcali-ativado (LAA) a base de cinza de bagaço de cana-de-açúcar e cal de casca de ovo. Foram realizados ensaios de resistência à compressão simples (RCS), lixiviação, composição química, mineralogia e microestrutura com 7 a 365 dias e de resistência à tração por compressão diametral e rigidez inicial para menores tempos de cura. RCS de até 6,59 MPa foi alcançada após 28 dias de cura a 40°C. A redução da porosidade e o aumento o teor de ligante melhoraram as resistências e rigidez de RMF-LAA. O desenvolvimento da RCS ocorreu até 60 dias, apresentando baixa variação após este período. RMF-LAA com maior teor de ligante e peso específico não apresentou toxicidade por metais ao longo do tempo. Ba, Mn, Pb e Zn foram encapsulados na matriz cimentada, sendo que a partir de 90 dias de tempo de cura é observado um encapsulamento total de todos os metais. A mineralogia do rejeito cimentado não apresentou alterações decorrentes do teste de lixiviação. A presença de gel N-A-S-H foi identificada em todas as misturas RMF-LAA. A exposição ao ambiente ácido do ensaio de lixiviação alterou as bandas das ligações de carbonatos em RMF-LAA. |
Abstract/Resumen: | Due to the environmental and socioeconomic impacts associated with the disposal of mining tailings, the waste valorization and the use of alkali-activated binders are important for sustainable practices. Despite the existence of studies on alkaline activation applied to the stabilization of iron ore tailings (IOT), it is still necessary to explore the factors that influence the behavior of cemented waste. Furthermore, understanding the mechanical and leaching behavior of mining tailings with alkaline cements over time is crucial for the technical viability of the material. In this sense, this study evaluated the stabilization/solidification of IOT with alkali-activated binder (AAB) based on sugarcane bagasse ash and eggshell lime. Unconfined compressive strength (UCS), leaching, chemical and mineralogical composition and microstructure tests were conducted with 7 to 365 days and tensile strength and initial stiffness for shorter curing times. UCS of up to 6.59 MPa was achieved after 28 days of curing at 40°C. Reducing porosity and increasing binder content improved the strength and stiffness of IOT-AAB. UCS development occurred up to 60 days, showing low variation after this period. IOT-AAB with higher binder content and dry unit weight showed no metal toxicity over time. Ba, Mn, Pb and Zn were encapsulated in the cemented matrix and after 90 days of curing time, total encapsulation of metals was observed. The mineralogy of the cemented tailings showed no changes due to the leaching test. The presence of N-A-S-H gel was identified in all IOT-AAB mixtures. Exposure to the acidic environment of the leaching test altered the carbonate bond bands in IOT-AAB. |
Palavras-chave: | rejeitos de mineração cimento alcalino comportamento mecânico encapsulamento de metais microestrutura |
Idioma: | por |
País: | Brasil |
Instituição: | Universidade Federal da Fronteira Sul |
Sigla da Instituição: | UFFS |
Faculdade, Instituto ou Departamento: | Campus Erechim |
Nome do Programa de Pós Graduação : | Programa de Pós-Graduação em Ciência e Tecnologia Ambiental |
Tipo de Acesso: | Acesso Aberto |
URI: | https://rd.uffs.edu.br/handle/prefix/7529 |
Data do documento: | Fev-2024 |
Nível: | Mestrado |
Aparece nas coleções: | Programa de Pós-Graduação em Ciência e Tecnologia Ambiental |
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