Estudo da viabilidade de formação de Mulite a partir de residuos de vidro CRT e de Lamas de anodização

Abstract

A mulite é a única fase cristalina estável no sistema Al2O3-SiO2, ocorrendo muito raramente na natureza, devido à necessidade de altas temperaturas e baixas pressões para a sua formação. Devido às suas excelentes propriedades físicas e químicas, nomeadamente, alto ponto de fusão, fraca dilatação, boa resistência à fractura e ao choque térmico, boa resistência à fluência, significativa estabilidade térmica, baixa constante dieléctrica e carácter anfotérico, tem-se assumido com significativa importância técnica. Assim, ao longo do tempo numerosos esforços de investigação têm sido enveredados para se conseguir sintetizar mulite. Recentemente, a constituição da mulite tem vindo a criar expectativas para a possibilidade de a sintetizar a partir de resíduos ricos em sílica e em alumina. A produção de mulite aliada à valorização de resíduos torna-se uma possibilidade sustentada, podendo-se produzir produtos ricos em mulite conduzindo a materiais cerâmicos de elevado desempenho e concomitantemente permitir a diminuição de resíduos, sejam eles urbanos ou industriais, transformando-os em matéria-prima para a indústria de cerâmica. No presente trabalho de investigação é estudada a viabilidade de formação de mulite através da junção de resíduos de vidro CRT (Cathode Ray Tube) a lamas de anodização, uma vez que cada um deles é, respectivamente, uma fonte de sílica e de hidróxidos de alumínio. Desta forma será possível valorizar dois resíduos, um urbano e outro industrial, numa só aplicação, podendo proporcionar vantagens significativas no que diz respeito à diminuição da utilização de recursos não renováveis e redução da quantidade de resíduos a tratar. Neste sentido, foram preparadas misturas de alumina-sílica numa razão 3:2 de Al2O3:SiO2, utilizando numa fase inicial para além do vidro CRT, alumina . nanométrica e, só posteriormente lamas de anodização. A preparação dos materiais consistiu, no caso do vidro, na sua moagem, de modo a produzir, de uma forma economicamente sustentada, partículas com tamanho inferior a 25 µm, de forma a aumentar a sua reactividade, e no caso das lamas estas foram previamente calcinadas antes de se efectuar a mistura. Em seguida, os dois constituintes da mistura mineralogicamente e sujeitos a uma prensagem unidireccional a seco com uma pressão de 20 MPa. A sua sinterização ocorreu num forno eléctrico a diferentes temperaturas. De forma a avaliar a influência do teor de sílica no material foram realizadas novas misturas com diferentes incorporações de alumina-sílica.

A análise fásica das diferentes misturas sinterizadas mostra que as únicas fases cristalinas identificadas foram a alumina e a ortoclase. Destacar também a baixa condutibilidade térmica associada a uma elevada porosidade presente nas amostras analisadas, característica mais evidente nas misturas com baixo teor de incorporação de vidro.