OBTENÇÃO E CARACTERIZAÇÃO DE SÍLICA DE CASCA DE ARROZ PRÉ-QUEIMADA

  • Leticia Lima
  • Leticia De Souza Cassimiro Lima
  • Rubens Silveira Meichtry
  • Jacson Webwer Menezes
  • Chiara Valsecchi
Rótulo Sílica, sustentável, Cinza, casca, arroz, Lixívia, ácida, Pozolanas

Resumo

A casca de arroz é um resíduo agrícola produzido em alta escala no Brasil. De acordo com a Companhia Nacional de Abastecimento (CONAB)(¹), a safra 2017/2018 gerou 578,4 mil toneladas de arroz, sendo 68,8 mil toneladas de casca. As próprias industrias usam parte da casca na geração de energia elétrica, através de queima. Com este processo, é gerado um resíduo industrial, a cinza, equivalente à 20% do volume inicial da casca de arroz (MAYER, 2009)(²). Tal resíduo, quando descartado na natureza, demanda de muitos anos para sua decomposição e é considerado altamente poluente. Com o propósito de reduzir o impacto da casca de arroz ao meio ambiente, o presente trabalho visou a obtenção e caracterização da sílica a partir de casca de arroz: a diferença está no fato que a casca já foi previamente queimada pela indústria Urbano Arroz (São Gabriel, RS) para geração de energia termoelétrica. Sílica pura pode ser aplicada na fabricação de vidros (componente principal) e concretos (aditivo mineral, pozolana). Para um maior grau de pureza de sílica, a cinza de casca de arroz foi submetida a diferentes tratamentos, considerando vários parâmetros: concentração do ácido, tempo de reação, temperatura e duração de calcinação. Primeiramente, retirou-se a umidade da cinza em estufa a 100°C, em seguida, amostras de cinzas foram colocadas em soluções de ácido clorídrico (HCl), nas concentrações de 5% e 10% e ácido sulfúrico (H2SO4), nas concentrações de 2,5% e 5%. O tratamento de lixivia ácida ocorreu entre 1 hora e 1 hora e 30 minutos a 70°C, com o auxílio de chapa quente com agitador. A cinza foi posteriormente lavada até pH neutro e acondicionada na estufa a 100°C por ~20 horas. Por fim, as diferentes amostras foram calcinadas em forno mufla a 800°C e 900°C por 5 e 6 horas, respectivamente. A composição da sílica obtida após a calcinação foi avaliada em teste de fluorescência de raios-x, com o propósito de indicar a concentração de manganês (Mn), ferro (Fe), cálcio (Ca) e alumínio (Al), elementos considerados as principais impurezas metálicas. A análise de granulometria permitiu determinar as dimensões dos grãos das amostras. A partir dos resultados obtidos, observou-se que a amostra submetida ao tratamento com ácido sulfúrico com concentração de 2,5% e calcinada a 800°C alcançou maior pureza, visto que apontou maior decrescimento de concentrações de íons metálicos. A cinza apresentou 0.04% de Mn, 0,01% de Fe, 0,05% de Ca e 0,49% de Al em relação a amostra padrão com 0.08% de Mn, 0.04% de Fe, 0.36% de Ca e 1.01% de Al. Quanto à dimensão das partículas obtidas, constatou-se que estaticamente não houve diferença significativa entre os variados tipos de tratamentos e temperaturas de calcinação, mostrando que a média dos grãos se mantem ao redor de 100 mm. Em conclusão, além de ser um destino sustentável, a sílica originada da cinza de casca de arroz agrega valor a um resíduo descartável, com possíveis aplicações futuras em produção de cimento e vidro.

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Publicado
2020-03-30
Como Citar
LIMA, L.; DE SOUZA CASSIMIRO LIMA, L.; SILVEIRA MEICHTRY, R.; WEBWER MENEZES, J.; VALSECCHI, C. OBTENÇÃO E CARACTERIZAÇÃO DE SÍLICA DE CASCA DE ARROZ PRÉ-QUEIMADA. Anais do Salão Internacional de Ensino, Pesquisa e Extensão, v. 11, n. 2, 30 mar. 2020.