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Valorização das escórias da celulose do caima por técnicas de vitrificação

Ribeiro, A. S. M.; Davim, E. J. R.; Monteiro, R. C.; Fernandes, M. H. V.
2007-07-01

Resumo em português Um dos mais graves problemas ambientais com que se debatem actualmente os países civilizados está relacionado com a dificuldade de encontrar o destino certo para os resíduos industriais. Um exemplo destes resíduos são as escórias produzidas pelas caldeiras de biomassa, as quais são habitualmente reutilizadas em misturas com lamas para correctivo de solos, no enchimento de estradas, na inertização de lamas de etares ou são simplesmente depositadas em aterros. Sã (mais) o estes resíduos, sem utilização ou indesejáveis pelo seu detentor, que podem apresentar potencialidades para valorização. O objectivo deste trabalho foi testar uma forma de valorizar este tipo de resíduos. Foram utilizadas escórias provenientes do leito da caldeira de biomassa da Celulose do Caima, indústria produtora de papel situada em Constância-Sul que origina cerca de 70 toneladas de escórias por mês. A vitrificação destas escórias foi o processo testado, tendo em conta a sua composição química e mineralógica. As escórias foram caracterizadas física, química, mineralógica e termicamente, sendo notório o seu elevado teor em SiO2 (> 81%) e o reduzido tamanho médio de partículas (entre 0,06 e 53 mm). Para favorecer a formação de um fundido com viscosidade adequada ao vazamento utilizou-se Na2O, como agente fundente, proveniente da soda Solvay. A mistura fundida a 1450 ºC deu origem a um vidro de cor verde, homogéneo e trabalhável. Os resultados da caracterização deste vidro por Análise Térmica Diferencial e por Análise Dilatométrica sugeriram que o material obtido tem propriedades térmicas idênticas à de outros materiais obtidos por vitrificação de resíduos e tem potencialidades para ser submetido a tratamentos térmicos posteriores que conduzam à obtenção de materiais estruturais com aplicação na construção civil tais como revestimento e pavimento. Resumo em inglês One of the most serious environmental problems of the developed countries is related with the difficulty in finding alternative treatments for the produced industrial wastes. Slag produced by biomass boilers is an example of these industrial wastes and is usually used for road wadding, land corrective mixtures, sludge inertization or landfilling. However, these undesirable wastes can offer interesting valorisation capabilities. The main purpose of this work was to try an (mais) alternative way of recycling industrial wastes from a biomass boiler. The slag was produced in a Portuguese plant “Celulose do Caima”, located in Constância-Sul, and producing about 70 tons of slag per month. Vitrification of the slag was the tested procedure as suggested by its chemical and mineralogical composition. Physical, chemical, mineralogical and thermal characterisation of the slag indicated a high proportion of SiO2 (>81%) and a particle size distribution in the range 0,06-53 mm. In order to produce a melt of suitable viscosity for casting and aiming to favour vitrification, Na2O was used as fluxing agent, which was provided by soda Solvay. The mixture was heated at 1450 ºC and gave rise to a castable melt and a homogeneous green coloured glass on cooling. Characterisation of the obtained glass by differential thermal analysis and dilatometry showed thermal properties similar to the ones of other glasses obtained from waste vitrification. The results also indicated that these glasses are capable of being further heat treated to obtain structural materials to be used in building applications, such as floor and wall cladding panels.

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Suportes poliméricos para catalisadores sulfônicos: síntese e caracterização/ Polymer supports for sulfonic catalysts: synthesis and characterization

Coutinho, Fernanda M. B.; Cunha, Luciana da; Gomes, Ailton S.
2004-03-01

Resumo em português Suportes poliméricos foram sintetizados por meio da copolimerização de estireno (S) e divinilbenzeno (DVB) em suspensão aquosa na presença de misturas diluentes constituídas por tolueno e n-heptano, solventes esses considerados como bom e mau para o polímero respectivamente, em composições variadas. Foram usados dois teores de DVB (60 e 80%) e dois graus de diluição (100 e 200%). Os suportes foram caracterizados no estado seco e no estado inchado e suas proprie (mais) dades foram relacionadas com os parâmetros de síntese. No estado seco, os copolímeros foram analisados quanto à densidade aparente, à área específica, ao volume de poros e à morfologia. No estado inchado foi observado o comportamento dos copolímeros em tolueno e em n-heptano. Neste trabalho são comentadas as vantagens do uso desses suportes para a preparação de catalisadores sulfônicos e se faz uma comparação entre esses catalisadores e os catalisadores homogêneos convencionais comumente usados em sínteses orgânicas. Resumo em inglês Polymer supports were synthesized by aqueous suspension copolymerization of styrene and divinylbenzene in the presence of diluent mixtures formed by toluene (good solvent) and heptane (bad solvent) in different compositions. Two relative concentrations of DVB (60 and 80%) and two dilution degrees relative to the monomers volume (100 and 200%) were used in the copolymerizations. The supports were characterized in dry and swollen states and their properties were related to (mais) the synthesis parameters. In the dry state, the bulk density, surface area, pore volume and morphology of the copolymers were determined. In the swollen state, a study was made of the copolymers behavior in toluene and heptane respectively. In this work the advantages of using polymer supports in the preparation of sulfonic catalysts were discussed including a comparison between homogeneous and heterogeneous catalysts often used in organic synthesis.

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Imobilização de TiO2 em concreto: fotodegradação de clorofórmio e fenol/ TiO2 immobilization onto concrete: chloroform and phenol photodegradation

Santos, Valquíria Claret dos; Kondo, Márcia Matiko
2006-04-01

Resumo em inglês TiO2 immobilization on concrete was studied using mixtures with cement, varnish and resin. The UV radiation sources were a germicide UV lamp and solar light. Aqueous solutions of chloroform (CHCl3) and of phenol were prepared and recirculated over the TiO2 immobilized surfaces. The immobilized TiO2 surfaces showed better photocatalytic efficiency for phenol degradation compared to the control. For CHCl3, the presence or absence of the catalyst did not cause any significan (mais) t difference to its degradation efficiency. The micrographic results showed a more homogeneous surface for TiO2 immobilized in resin and varnish.

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Efeito da modificação da composição química na sinterização e microestrutura de porcelanas de ossos bovinos/ Effect of chemical composition modification on sinterability and microstructure of bone china

Gouvêa, D.; Hirakata, S.; Kahn, H.
2010-12-01

Resumo em português Bone china é um tipo especial de porcelana que foi primeiramente desenvolvida no Reino Unido e é caracterizada pela alta resistência mecânica, grande alvura e translucidez. É fabricada com uma mistura de matérias-primas composta por aproximadamente 50% de cinza de ossos bovinos calcinados (OBC) e 25% de fundentes, 25% de caulim ou argilas plásticas. A modificação das proporções e tipos das matérias-primas originais, ou seja, a substituição de Cornish stone p (mais) or feldspato para a fabricação de bone china acarreta numa alteração das proporções óxidos fundentes/SiO2. Quando fabricada com Cornish stone, a composição é de 50:25:25 (OBC:caulim:Cornish stone). A fabricação de bone china nesta proporção com OBC:caulim:feldspato já apresenta uma maior fundência e uma temperatura de sinterização inferior, mas muito próxima, da composição original inglesa. A modificação para a composição 60:20:20 faz com que ocorra um aumento da relação fundentes/SiO2, que leva a uma facilitação da sinterização devido à redução da viscosidade do vidro formado durante o processo. Nesta composição o material sinteriza a 1200 ºC, que é cerca de 80 ºC abaixo da temperatura de queima da composição inglesa original, e apresenta uma microestrutura final muito homogênea e de baixa porosidade. Resumo em inglês Bone china is a type of high quality porcelain body first developed in Britain in which calcined cattle bone (bone ash) is a major component (50%), but with also Cornish stone (25%) and kaolin (25%). Whiteness, strength and high translucency are the characteristic features of this ware. Cornish stone acts as a flux in the bone china, melting first and acting as a solvent for the other constituents. In this work Cornish stone was substituted by feldspar as a flux and the m (mais) ixtures 50:25:25, 50:30:20 and 60:20:20 (Bone Ash:feldspar:kaolin) were sintered from 1000 to 1300 ºC (50 ºC steps). The samples were characterized by X-ray diffraction, mercury porosimetry, scanning electron microscopy, X-ray fluorescence and dilatometry. All samples sintered at temperatures lower than that of original bone china and the 60:20:20 composition presented complete densification at 1200 ºC, 80 ºC lower than the British pottery, and show a homogeneous microstructure.

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Misturas NR/SBR: influência da composição e do modo de preparação sobre propriedades mecânicas e reométricas/ NR/SBR mixtures: influence of composition and preparation mode on the mechanical and rheological properties

Abreu Junior, Hérlon M. B.; Nunes, Regina C. R.; Visconte, Leila L. Y.
2010-01-01

Resumo em português Aplicações de produtos à base de borracha diversas vezes requerem um conjunto de propriedades as quais, geralmente, não são fornecidas por um único elastômero. Dessa forma, um dos recursos utilizados é a mistura de dois ou mais polímeros para obtenção de novas propriedades. Neste caso, os demais ingredientes que são adicionados, normalmente distribuem-se de forma irregular, dependendo de sua afinidade com cada uma das borrachas. O grau de dispersão de cada um (mais) desses ingredientes em cada fase elastomérica irá então influenciar a velocidade de cura e o grau de vulcanização e, certamente, terá conseqüências nas propriedades do produto final. Neste trabalho, a borracha natural (NR) foi misturada ao elastômero de butadieno-estireno (SBR) nas proporções de 75:25 e 50:50, em massa. As composições foram preparadas empregando-se quatro maneiras distintas para a incorporação dos aditivos. Os resultados das propriedades mecânicas mostraram que, apesar da utilização de uma mesma formulação, o modo de preparo tem grande influência sobre as propriedades. No caso da mistura NR/SBR as melhores propriedades são obtidas quando é favorecida a vulcanização da borracha que, isoladamente, apresenta propriedades inferiores. Resumo em inglês Frequently a set of properties required for a given application cannot be accomplished by one elastomer only and, thus, mixtures of two or more polymers must be employed. In these cases, the other ingredients added are normally dispersed in a non homogeneous way, depending on their affinity to each polymer. The degree of dispersion each additive experiences in each elastomeric phase will influence the rate and the degree of vulcanization and will certainly have consequenc (mais) es on the properties of the final product. In this work, natural rubber (NR) was mixed with styrene-butadiene elastomer (SBR) in 75:25 and 50:50 w/w ratios. The compositions were prepared in a two-roll mill, by introducing the additives according to four different modes. The results of mechanical properties show that, although having been prepared following the same formulation, the properties of these mixtures are influenced by the preparation mode. For NR/SBR blends, the best properties are achieved when one favours the vulcanization of the rubber with inferior properties.

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