AS PROPRIEDADES FÍSICO-QUÍMICAS DA CINZA DA CASCA DO ARROZ
Por: ibrahimrahman • 26/7/2021 • Artigo • 3.313 Palavras (14 Páginas) • 146 Visualizações
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RELATÓRIO PARCIAL DE AVALIAÇÃO DA CINZA DA CASCA DO ARROZ
PROPRIEDADES FÍSICO-QUÍMICAS DA CINZA DA CASCA DO ARROZ
IBRAHIM ISMAIL ANTUNES ABDER RAHMAN, EDUARDO WELINGTON STOCCO
Campo Grande, MS – Brasil
07 de agosto, 2018
- Moagem (Moinho de Bolas)
Para a utilização da Cinza da casca do arroz (CCA) como um material pozolânico e trabalhar como um parcial substituto do cimento é necessário que o CCA esteja com uma granulometria similar ao cimento encontrado no mercado, ou seja, como fino ou ultrafino. Para realização desse processo foi utilizado o moinho de bolas a fim de reduzir o tamanho das partículas desse material e buscar produzir uma distribuição granulométrica com 80% das partículas menores que 75 μm. para que assim a cinza consiga reagir com os outros componentes e formar um produto com um resultado satisfatório.
O moinho de bolas é um equipamento de Cilindro horizontal, preenchido parcialmente com esferas e movidos por um motor a uma velocidade baixa. Ao girar, este cilindro provoca o cascateamento das esferas que atritam com as matérias depositadas internamente. As ações de choque e cisalhamento provocam a redução do material a uma granulometria mais fina, a partir de equipamentos indicados para materiais de difícil fragmentação (AZEVEDO, 2004). Neste equipamento são utilizadas esferas de aço fundido ou de porcelana como meio moedor. A figura 1.1 mostra respectivamente uma ilustração interna do moinho de bolas e o que foi utilizado para a elaboração do experimento.
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- (b)
Figura 1.1 – Desenho Moinho de bolas(a) e Aparelho real utilizado no experimento(b)
A moagem pode ser realizada a seco ou a úmido, dependendo do tipo de material a ser moído e do processamento subsequente. A cinza da casca do arroz exige uma moagem já que a sua superfície específica está diretamente ligada à sua capacidade ser utilizado como um substituinte ao cimento.
Os parâmetros para realização do experimento devem ser estudados antes e são eles: o tempo de rotação da cinza no aparelho e a quantidade de bolas que serão colocadas na máquina. Os dois elementos citados anteriormente influenciam na granulometria da cinza e na sua superfície específica, sendo que eles foram escolhidos para obter uma característica semelhantes aos parâmetros granulométricos de uma amostra cimentícia.
O tempo de moagem da cinza foi embasado em SANTOS (1997) que realizou um ensaio com o objetivo de estabelecer o tempo de moagem ideal para a cinza da casca de arroz em função da superfície específica que proporcionasse maior índice de atividade pozolânica com cimento Portland (ABNT NBR 5752, 2014). As moagens foram realizadas a seco em moinho de bolas (175 dm³), com velocidade de 44 rpm, e em circuito aberto com alimentação de 11 kg por batelada. Os tempos de moagem empregados foram: 0,25, 0,5, 1, 2, 4, 6, 8, 10 e 20 horas. A Figura 1.2 apresenta os resultados de atividade pozolânica e superfície específica (Método de Blaine) obtidos para cada tempo de moagem. Observa-se tendência de redução nos valores de atividade após 4 horas de moagem, mesmo com o aumento da superfície específica. Este fato foi atribuído à aglomeração das partículas, com formação de grumos e aderência do material nas bolas e carcaça do moinho, após longos períodos de cominação.[pic 5]
Figura 1.2 – Valores de índice de atividades pozolânica com cimento Portland (gráfico de barras) e a superfície de cinza de casca de arroz submetida a diferentes tempos de moagem
(SANTOS., 1997)
Com as informações retiradas desses trabalhos e ensaios realizados anteriormente foi possível estabelecer valores base para esse experimento sendo que: o tempo de moagem ideal é de 4 horas e o número de bolas utilizado foram trinta e dois (32). A figura 1.3 mostra como foi o processo de manuseio do material no equipamento e o modelo das bolas utilizadas.
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Figura 1.3 – O processo de manuseio da cinza da casca do arroz e o produto final (a) e as bolas de porcelana (b)
Após todo o processo de moagem do material é visível que a cinza está com uma granulometria reduzida em comparação a inicial e similar ao do cimento Portland. Os valores referentes a granulometria serão melhor mencionados depois da realização do ensaio de granulometria onde será possível observar se o objetivo de obter 80% do material com partículas menores que 75 μm. Na figura 1.4 pode-se ver a diferença entre a cinza in natura e logo após a sua moagem e seu tamanho em comparação a um pincel.
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Figura 1.4 – A comparação da cinza após a moagem e como foi retirada in natura.
- Análise Granulométrica a laser
A análise granulométrica a laser é uma técnica amplamente utilizada para determinação do tamanho de partículas para materiais que vão desde centenas de nanômetros a vários milímetros de tamanho.
A difração laser mede as distribuições de tamanho das partículas por medição da variação angular na intensidade da luz difundida à medida que um feixe de laser interage com as partículas dispersas da amostra. Partículas grandes dispersam a luz em pequenos ângulos em relação ao feixe de laser e partículas pequenas dispersam a luz em ângulos grandes, como ilustrado abaixo. Os dados sobre a intensidade da dispersão angular são então analisados para calcular o tamanho das partículas responsáveis por criar o padrão de dispersão, com base na teoria de difusão da luz de Mie. O tamanho das partículas é indicado como o diâmetro de uma esfera de volume equivalente. A técnica de ultrassom é utilizada para desestabilizar as agregações presentes na amostra. Apenas a circulação de água no circuito não é suficiente para desestabilizar essas agregações, causadas por cimentação de óxidos e hidróxidos de ferro e alumínio (RIBEIRO, 2014). O gráfico da figura 1.5 e 1.6 mostram o resultado dessa análise da cinza da casca do arroz feita em meio aquoso e etanólico respectivamente.
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