Tratamento de resíduos de rochas ornamentais

Este trabalho tem como objetivo o estudo do reaproveitamento da parte metálica e a caracterização dos óxidos presente no resíduo de granito gerado na etapa de desdobramento. Para isto, foram utilizados: separador magnético, mesa concentradora e ciclone. Após os ensaios de recuperação, o produto obtido em cada ensaio com teor mais elevado de Fe metálico foi levado para a produção de briquetes.

Rocha ornamental é definida como sendo um material rochoso natural, submetido a diferentes graus de aperfeiçoamento (apicoado, frameado, polido e recortado) e utilizado para exercer uma função estética.

O beneficiamento de rochas ornamentais envolve diversas etapas. A extração das rochas em céu aberto para a transformação em blocos é a primeira dessas etapas. A segunda etapa é onde ocorre o desdobramento dos blocos, ou seja, ocorre à transformação dos blocos em chapas que podem ter várias espessuras. Esta etapa também é conhecida por beneficiamento primário (o resíduo gerado nesta etapa que foi estudado). A última etapa do beneficiamento é a transformação das placas em produto final onde são usados equipamentos denominados de politrizes. É nesta etapa que é realizado o polimento, lustração, corte e acabamento finais das chapas. Um dado importante é que a exploração de rochas ornamentais, desde a extração até o acabamento, gera uma quantidade média de 40 a 50% de resíduo.

No processo de desdobramento (beneficiamento primário) os principais métodos de obtenção das chapas são por corte com lâminas, disco diamantado ou fio diamantado. Nestes processos de corte, 25 a 30% do bloco acaba se tornando resíduo. Este resíduo é constituído de água, cal, granalha de aço e rocha moída. Os resíduos são geralmente estocados em locais a céu aberto ou em alguns casos, são jogados em rios sem nenhum tipo de tratamento ocasionando problemas de assoreamento, contaminando as águas de rios e córregos e podendo até mesmo contaminar reservatórios naturais de água. Inicialmente, foi feita a caracterização química e física do resíduo através de análise química, difração de raios-X, microscopia eletrônica de varredura e análise granulométrica.

Após a caracterização do resíduo, foi dado inicio aos processos para a recuperação do Fe metálico que envolveram: separação magnética, mesa concentradora e ciclonagem. A separação magnética foi realizada em três etapas: a primeira onde se utilizou um separador magnético a úmido de alta intensidade, onde foi utilizado apenas o campo magnético remanescente do equipamento. Na segunda etapa, onde o material magnético obtido na primeira etapa foi submetido a uma nova separação magnética manual utilizando um imã de terras raras. Na terceira etapa, o material magnético obtido com o imã de terras raras foi submetido a uma separação magnética manual com um imã ferrítico.

Nos ensaios de mesa concentradora, foram realizadas variações na inclinação da mesa, freqüência de oscilação e vazão de água de lavagem. Já nos ensaios de ciclone, o parâmetro variado foi à pressão de alimentação. Foram realizadas variações nos parâmetros dos equipamentos com o intuito de se aperfeiçoar e definir os melhores parâmetros para a recuperação do Fe metálico. Após cada ensaio, foi realizada a análise química volumétrica para a determinação do teor de Fe metálico obtido em cada produto. Pelos resultados obtidos, o método de separação magnética foi a que apresentou os melhores resultados, sendo possível a obtenção de um concentrado ferroso com 93% de Fe metálico e um concentrado granítico com 0,6% de Fe metálico. Já nos ensaios de mesa concentradora, o melhor resultado obtido foi um concentrado ferroso com apenas 13,7% de Fe metálico, e nos ensaios de ciclone foi possível à obtenção de um produto com apenas 7,2% de Fe metálico.

A partir do concentrado ferroso e granítico obtido na separação magnética foi realizada a caracterização através de microscopia eletrônica de varredura, difração de raios-X e análise granulométrica. A partir do concentrado ferroso obtido, foram produzidos briquetes com uso de 2% de cal hidratada como aglomerante. Foram realizados testes de resistência mecânica a verde e a seco nos briquetes produzidos. Foi obtida uma resistência mecânica a verde de no máximo 1,02 kN e a seco de no máximo 3,59 kN.