Tecnologia em Metalurgia, Materiais e Mineração
https://tecnologiammm.com.br/doi/10.4322/2176-1523.0832
Tecnologia em Metalurgia, Materiais e Mineração
Artigo Original

TECNOLOGIA MINERAL PARA CINZAS DA COMBUSTÃO DE CARVÃO MINERAL DA REGIÃO CARBONÍFERA DO BAIXO JACUÍ-RS

MINERAL TECHNOLOGY FOR COAL COMBUSTION ASHES FROM BAIXO JACUÍ-RS COAL AREA

Sabedot, Sydney; Sundstron, Marcelo Garcia; Miltzarek, Gerson Luis; Sampaio, Carlos Hoffmann

Downloads: 0
Views: 1017

Resumo

Este artigo reúne informações e dados sobre os aspectos físicos que marcam as cinzas de carvão mineral geradas na queima da matéria-prima em usinas térmicas. A abordagem se dá sob o foco da tecnologia mineral, com o objetivo de aproveitamento econômico dos resíduos e gestão ambiental sustentável. Os métodos utilizados relacionam-se com a distribuição granulométrica, colorimetria, densidade e moabilidade. Os principais resultados são: as cinzas pesadas, em geral, têm D50 < 0,6 mm e as cinzas leves < 20 µm; as alvuras em ambas as cinzas variam muito, indicando variações na presença de carvão incombusto nas amostras das três usinas; as densidades, em ambas as cinzas, variam entre 2,16 e 2,33 g/cm3, indicando homogeneidade entre elas; o Índice de Trabalho de Bond em amostra de cinza pesada tem valor de 11,9 kWh/t, indicando ser o material de fácil moagem. Com estes resultados de características físicas, conclui-se que, além das cinzas leves, as cinzas pesadas também podem ser aplicadas como aditivo à indústria do cimento, com o uso de processos de moagem de baixo custo operacional.

Palavras-chave

Tecnologia mineral, Cinza de carvão, Cinza pesada, Cinza leve.

Abstract

This paper shows information and data about the physical characteristics of coal ash samples generated in power plants that burn coal. The study focuses on mineral technology and the objectives are both the economic uses and sustainable environmental management for the waste. The methods applied are related to particle size distribution, colorimetry, density and grindability. The main results are: bottom ash and fly ash generally have D50, respectively, < 0.6 mm and < 20 µm; the brightness values ​​in both ashes vary widely, indicating variations in the presence of unburned coal in the samples of three power plants; the densities in both ashes ranging from 2.16 to 2.33 g/cm3, indicating homogeneity among them; the Bond Work Index value is 11.9 kWh/t in a sample of bottom ash, indicating that the material is easy to grinding. These results suggest that physical characteristics of the bottom ash, as the fly ash, also can be applied as an additive to the cement industry, using grinding processes with low operating cost.

Keywords

Mineral technology, Coal ash, Bottom ash, Fly ash.

Referências

1. Sabedot S, Sundstron MG, Böer SC, Sampaio CH, Dias RGO. Caracterização e aproveitamento de cinzas da combustão de carvão mineral geradas em usinas termelétricas. In: Anais do III Congresso Brasileiro de Carvão Mineral; 2011 ago 21-24; Gramado, Brasil.

2. Brasil. Ministério de Minas e Energia. Departamento Nacional de Produção Mineral - DNPM. Sumário Mineral 2013. Brasília; 2013. v. 33.

3. Copelmi Mineração Ltda. Produzindo desenvolvimento com responsabilidade socioambiental. [acesso em 28 out. 2014]. Disponível em: http://www.copelmi.com.br. Tecnol. Metal. Mater. Miner., São Paulo, v. 12, n. 3, p.244-250, jul./set. 2015

4. Rohde GM, Zwonok O, Chies O, Silva NLW. Cinzas de carvão fóssil no Brasil: aspectos técnicos e ambientais. Porto Alegre: CIENTEC; 2006.

5. Rohde GM. Cinzas, a outra metade do carvão fóssil-nova estratégia para a termeletricidade. In: Anais do IV Congresso Brasileiro de Carvão Mineral; 2013 ago 22-24; Gramado, Brasil. p. 40-54.

6. Santos W. Avaliação da cinza pesada gerada no Complexo Termoelétrico Jorge Lacerda para uso em aterros de trecho da duplicação da BR 101 [monografia]. Tubarão: Universidade do Sul de Santa Catarina; 2008.

7. Ryu TG, Ryu JC, Choi CH, Kim CG, Yoo SJ, Yang HS, et al. Preparation of Na-P1 zeolite with high cation exchange capacity from coal fly ash. Journal of Industrial and Engineering Chemistry. 2006;12:401-407.

8. Suárez-Ruiz I, Hower JC, Thomas GA. Hg and Se capture and fly ash carbons from combustion of complex pulverized feed blends mainly of anthracitic coal rank in Spanish power plants. Energy & Fuels. 2007;21(1):59-70. http://dx.doi.org/10.1021/ef0603481.

9. Ozdemir O, Ersoy B, Celik MS. Separation of pozzolonic material from lignitic fly ash of Tuncbilek Power Station. In: Proceedings of the 2001 International Ash Utilization Symposium; 2001 October 22-24. Lexington: University of Kentucky. p. 216-234.

10. Erol M, Küçükbayrak S, Ersoy-Meriçboyu A. Characterization of coal fly ash for possible utilization in glass production. Fuel. 2007;86(5-6):706-714. http://dx.doi.org/10.1016/j.fuel.2006.09.009.

11. American Coal Ash Association - ACAA. Coal combustion products: beneficial use: simply recycling by another name. Aurora: American Coal Ash Association Educational Foundation; 2009.

12. Andrade LB, Rocha JC, Cheriaf M. Influence of coal bottom ash as fine aggregate on fresh properties of concrete. Construction & Building Materials. 2009;23(2):609-614. http://dx.doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2008.05.003.

13. Kochert S, Ricci D, Sorrenti R, Bertolino M. Transforming bottom ash into fly ash in coal fired power stations. World of Coal Ash Conference; 2009; Lexington, USA.

14. Kurama H, Kaya M. Usage of coal combustion bottom ash in concrete mixture. Construction & Building Materials. 2008;22(9):1922-1928. http://dx.doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2007.07.008.

15. Andrade LB. Metodologia de avaliação para uso de cinzas pesadas de termelétrica para agregado de concreto [dissertação]. Florianópolis: UFSC; 2004.

16. Kreuz AL. Utilização de cinzas pesadas de termelétricas na substituição de cimento e areia na confecção de concretos [dissertação]. Florianópolis: UFSC; 2002.

17. Associação Brasileira de Normas Técnicas - ABNT. NBR 7181: solo: análise granulométrica: método de ensaio. Rio de Janeiro; 1984.

18. Technical Association of the Pulp and Paper Industry - TAPPI. T 534 pm-92: brightness of clay and other mineral. Pigments (d/0 diffuse). Atlanta; 1994.

19. Associação Brasileira de Normas Técnicas - ABNT. NBR NM-ISO 2470: papel, cartão e pastas celulósicas: medida do fator de reflectância difusa no azul (alvura ISO). Rio de Janeiro; 2001.

20. Departamento Nacional de Estradas de Rodagem - DNER. DNER ME 093/94: Solos: determinação da densidade real. Norma Rodoviária. Método de ensaio. Brasília; 1994.

21. Associação Brasileira de Normas Técnicas - ABNT. NBR 11376: Moinho de bolas: determinação do índice de trabalho: método de ensaio. Rio de Janeiro; 1990.

22. Barbato CN, Sampaio JA. Determinação experimental do Índice de Trabalho (WI). Rio de Janeiro: CETEM-Centro de Tecnologia Mineral; 2007.

23. Figueira HVO, Almeida SLM, Luz AB. Cominuição. In: Luz AB, Sampaio JA, Almeida SLM, editors. Tratamento de Minérios. 4. ed. Rio de Janeiro: CETEM/MCT; 2004, p. 113-182.

24. Barrat D, Sherman M. Factors which influence the selection of comminuition circuit. In: Mular AL, Halbe DN, Barratt DJ, editors. Mineral processing plant design, practice and control. SME; 2002. p. 539-565. v. 1.
588696fd7f8c9dd9008b47bd tmm Articles
Links & Downloads

Tecnol. Metal. Mater. Min.

Share this page
Page Sections