REGISTRO DOI:10.5281/zenodo.11099351
C. Lima, J. S. Santos1
RESUMO
Este artigo apresenta um estudo com objetivo de mitigar o envio de resíduos de Mg2+, Sílica e SiC gerados no processo produtivo de abrasivos magnesianos e corroborar com o cumprimento da Lei 12.305/10 que instituiu o PGRS (Plano de Gerenciamento de Resíduos Sólidos). Avaliações quantitativas de Mg2+, Sílica e SiC liberados de resíduos de abrasivo magnesiano após digestão ácida foram realizadas. A porcentagem média de magnésio recuperada foi de 21,27 %(m/m) e a porcentagem média de Sílica e SiC recuperada foi de 36,21 %(m/m). Este estudo indica avaliações que o Mg2+ pode ser utilizado como nutriente em diversas culturas agrícolas ou seu reuso no processo de produção de abrasivos magnesianos evitando assim o envio para aterros.
Palavras-chave: Abrasivo Magnesiano. Cimento Sorel. Resíduo industrial. Magnésio.
INTRODUÇÃO
Os abrasivos magnesianos são utilizados no polimento de rochas ornamentais, tais como mármore e granitos.
De acordo com Leitão (2011) os abrasivos magnesianos são constituído do ligante (MgO) e do abrasivo (SiC) formando a liga Sorel. O carbeto de silício (SiC) é utilizado por ter dureza elevada, 9,5 na escala de Mohs, por ser inerte quimicamente e por ter alta temperatura de fusão, maior que 2000º C.
Braga (2011), afirma que o cimento oxicloreto magnesiano é normalmente constituído de misturas estequiométricas de óxido de magnésio (MgO) e soluções aquosas de cloreto de magnésio (MgCl2.6H2O). Juntos, eles formam o cimento magnesiano, também conhecidos por cimento Sorel (MgO.MgCl2.6H2O).
Os resíduos do abrasivo em estudo são gerados durante o processo de desmoldagem, Foto 01.
Foto 01: Mesa com as fôrmas para produção do abrasivo na vertical (em pé)
Outras propostas de mitigação de resíduos foram sugeridas como a de que o abrasivo fosse produzido em outro tipo de fôrma, onde o abrasivo cura na posição horizontal (deitado), com uma máscara de plástico nas cavidades. Essa proposta resultou em alguma diminuição, porém insatisfatória e gerou manipulações onerosas, então propôs-se inserir uma peça plástica (batoque) nas cavidades das formas, onde os abrasivos são produzidos na posição vertical (em pé), e embora esta alternativa também tenha reduzido a quantidade de resíduo, ao passar a ferramenta para regularizar os abrasivos, alguns dos batoques acabaram caindo e sendo incorporados as peças abrasivas, podendo causar reclamações dos clientes e transtornos durante a utilização dos abrasivos, já que o batoques foram colocados para fecharem as duas cavidades entre as fôrmas e os engates dos abrasivos, conforme pode ser visto na Foto 02..
Foto 02: indicação do local onde os batoques foram colocados.
De acordo com César de Castro… [et al.] (2020) as plantas absorvem íon Mg2+ via xilema para diversas partes das plantas em desenvolvimento. O magnésio desempenha funções importantes no metabolismo vegetal, como a atividade fotossintética e a incorporação do carbono (C) à planta, além de ser fundamental nos mecanismos de defesa das plantas em condições de estresse abiótico.
Neste trabalho avaliou-se a massa de Mg2+, de Sílica e de SiC recuperadas após a digestão ácida dos resíduos de abrasivos magnesianos.
OBJETIVO
Avaliação quantitativa dos íons Mg2+, da Sílica e do SiC liberados de resíduos abrasivos magnesianos após digestão em meio HCl.
MATERIAIS E MÉTODOS
A metodologia adotada para liberação dos íons Mg2+ presentes no abrasivo foi a descrita por Braga (2011): digestão ácida em meio HCl concentrado.
As amostras foram cedidas pela empresa Cobral e foram coletadas de um bag de resíduo Foto 03. Vale ressaltar que esse resíduo é classificado como Classe II A – Não perigosos e não inertes (PASCHOA, 2019).
Foto 03: Big bag cheio com o resíduo gerado.
Para a quantificação dos íons Mg2+ liberados utilizou-se da técnica espectrofotométrica UV-vis (Vogel, 1981) – método do negro de Solocromo. A técnica de Filtração foi utilizada para determinar a porcentagem de Sílica e SiC recuperada.
Massas entre 1,00 e 1,55 grama do resíduo foram utilizadas para compor a triplicata. Essas massas foram adicionadas nos seus respectivos béqueres e sobre cada massa adicionou-se 30 mL de água destilada, 5 mL de HCl P.A e iniciou-se a digestão da amostra em chapa de aquecimento sob capela. Manteve-se o meio reacional em ebulição por 10 minutos para cada uma das amostras. Após esse tempo filtrou-se a solução, recolheu-se o filtrado para determinação de magnésio e o resíduo foi seco e este medido para determinação do resíduo insolúvel em mufla a 1000º C. O cálculo para determinar a porcentagem de resíduo insolúvel foi:
RI = (Mf – Tr ) / Am x 100
Onde: Mf = massa final, Tr = tara do cadinho e Am = peso da amostra inicial.
O filtrado da digestão ácida é separado para determinação de Mg2+. Para essa determinação espectrofotométrica utilizou-se do MgSO4.7H2O como padrão no preparo das soluções de referência para obtenção da curva analítica, a concentração da solução estoque foi de 101,3 mg/L de Mg2+. O reagente cromogênico utilizado foi o Negro de Solocromo a 0,1% (m/V) dissolvido em metanol. O meio reacional foi tamponado e utilizou-se de uma solução aquosa de 0,75 % (m/V) de cloreto de amônio com 5 % (m/V) de hidróxido de amônia, pH 10,1 para o tamponamento.
As leituras das absorvâncias dos padrões e das amostras foram em 520 nm.
RESULTADOS E DISCUSSÕES.
O resíduo insolúvel foi quantificado utilizando a técnica de precipitação seguida da queima em mufla. Esse resíduo insolúvel é formado por Sílica SiC e a porcentagem média foi de 36,21 %(m/m).
A curva analítica obtida apresentou modelo linear descrito pela Equação:
UA = 35,964 . C(mg/L) + 0,5868
As amostras foram preparadas nas mesmas condições que os padrões e a porcentagem média de Mg2+ foi de 21,27% (m/m) mg/L
Os resíduos estudados, embora se comportem como resíduos de classe II, precisam ser descartados em locais apropriados com emissão de CADRI (Certificado de Movimentação de Resíduo de Interesse Ambiental) e monitoramento via MTR realizados por empresa especializada, gerando custos para destinação.
No presente trabalho foi possível verificar que o ataque ácido com HCl ao resíduo, além de ser capaz de dissolver a liga Sorel e deixar a sílica e o SIC livre, ainda libera o Mg2+ para um meio aquoso propiciando seu uso na agricultura como nutriente ou reúso como MgCl2 no próprio processo produtivo do abrasivo magnesiano, proporcionando economia e/ ou gerando receita.
De acordo com as análises realizadas, seria possível retirar desse resíduo cerca de 542,7 kg de magnésio por mês e diminuir a quantidade dos resíduos destinados para aterro industrial de 4.000 kg para 1448,4 kg por mês.
AGRADECIMENTOS
Agradeço ao Sr. Claudio Gonçalves por abrir as portas da empresa para que pudesse acompanhar o processo produtivo, estendo os agradecimentos aos profissionais da Cobral Abrasivos Ltda que me acompanharam durante as visitas, ao Antônio que me auxiliou com os reagentes e equipamentos de laboratório e aos professores do IFSP-Campus Suzano, Dra. Alana Mello dos Santos e Dr. Alexandre Correa de Lima, pela orientação e apoio no desenvolvimento desse trabalho.
CONCLUSÃO
O presente trabalho demonstrou ser possível recuperar Mg2+ de resíduo abrasivo magnesiano propiciando economia de custos com aterros. O Mg2+ recuperado pode gerar receita via comercialização como nutriente agrícola. O SiC também foi recuperado e sugere-se seu reuso na produção de abrasivos magnesianos.
Referências Bibliográficas
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