Dossiê Mármore e Granito

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D O S S I Ê T É C N I C O MÁRMORE E GRANITO: LAVRA, BENEFICIAMENTO E TRATAMENTO DE RESÍDUOS Ingrid Vieira Machado de Moraes Rede de Tecnologia do Rio de Janeiro Dezembro 2006

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Page 1: Dossiê Mármore e Granito

D O S S I Ecirc T Eacute C N I C O

MAacuteRMORE E GRANITO LAVRA BENEFICIAMENTO E TRATAMENTO DE RESIacuteDUOS

Ingrid Vieira Machado de Moraes

Rede de Tecnologia do Rio de Janeiro

Dezembro 2006

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DOSSIEcirc TEacuteCNICO

Sumaacuterio

1 INTRODUCcedilAtildeO 2 2 PROCESSO DE LAVRA 2 21 Lavra de maciccedilos rochosos 3 211 Lavra do tipo fossa 3 212 Lavra do tipo poccedilo 3 213 Lavra por bancadas baixas 3 214 Lavra por bancadas altas 4 215 Lavra por desabamento 4 216 Lavra subterracircnea 4 22 Lavra de matacotildees 4 3 PROCESSO DE ENEFICIAMENTO 5 4 IMPACTOS AMBIENTAIS DO SETOR DE ROCHAS ORNAMENTAIS 7 5 CARACTERIZACcedilAtildeO DE RESIacuteDUOS SOacuteLIDOS NO SETOR DE ROCHAS ORNAMENTAIS 10 51 Etapas para a caracterizaccedilatildeo 10 511 Classificaccedilatildeo do resiacuteduo 10 512 Composiccedilatildeo quiacutemica ( em peso) do resiacuteduo de granito 11 6 APROVEITAMENTO DOS RESIacuteDUOS SOacuteLIDOS 11 7 ALGUNS EQUIPAMENTOS UTILIZADOS NO TRATAMENTO DE RESIacuteDUO DA INDUacuteSTRIA DE BENEFICIAMENTO DE MAacuteRMORE E GRANITO 12 71 Hidrociclone 12 72 Filtro-prensa 13 73 Filtro de tambor rotativo 15 74 Filtro de Discos 16 8 SELECcedilAtildeO DO EQUIPAMENTO PARA FILTRACcedilAtildeO 18 Conclusotildees e recomendaccedilotildees 19 Referecircncias 19

Tiacutetulo

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Maacutermore e granito lavra beneficiamento e tratamento de resiacuteduos

Assunto

Extraccedilatildeo de pedra areia e argila

Resumo

Informaccedilotildees sobre os principais meacutetodos de lavra de pedras ornamentais teacutecnicas de beneficiamento resiacuteduos provenientes da induacutestria de beneficiamento de maacutermore e granito tratamento e aproveitamento na construccedilatildeo civil

Palavras chave

Maacutermore granito tratamento de resiacuteduo resiacuteduo soacutelido meio ambiente aproveitamento de resiacuteduo beneficiamento lavra

Conteuacutedo

1 INTRODUCcedilAtildeO

O Brasil eacute um dos maiores produtores e exportadores de rochas ornamentais do mundo Dentre elas destaca-se o maacutermore o granito propriamente dito o diorito e o gnaisse comercialmente conhecidos por maacutermore e granito O estado do Espiacuterito Santo eacute o principal poacutelo de rochas ornamentais do paiacutes instalado na regiatildeo de Cachoeiro de Itapemirim No estado do Rio de Janeiro a regiatildeo Noroeste tambeacutem eacute rica em rochas ornamentais com enfoque para o municiacutepio de Santo Antocircnio de Paacutedua As rochas ornamentais deste municiacutepio satildeo principalmente rochas graniacuteticas No entanto existem tambeacutem em Santo Antocircnio de Paacutedua cerca de 72 empresas explorando pedras de revestimento denominadas de pedra Paduana pedra Miracema pedra olho de Pombo e a Pinta Rosa Estas pedras correspondem ao produto da milonitizaccedilatildeo de um ortognaisse intrusivo

Para se ter sucesso nos negoacutecios com rochas ornamentais eacute necessaacuterio o conhecimento de vaacuterios segmentos do setor industrial geologia caracterizaccedilatildeo tecnoloacutegica lavra transporte beneficiamento e vendas Soacute se pode determinar a viabilidade teacutecnica e econocircmica de pedreiras de rochas ornamentais apoacutes concluir certas etapas preliminares como exploraccedilatildeo geoloacutegica regional pesquisa geoloacutegica de detalhe e amostragem A determinaccedilatildeo de reservas eacute feita com furos de sondagem No caso de rochas ornamentais tambeacutem satildeo necessaacuterios testes de serragem e polimento Apoacutes a cubagem da jazida eacute realizado o planejamento de lavra

O Brasil possui um enorme potencial geoloacutegico para a produccedilatildeo de rochas ornamentais (especialmente granitos) de variados padrotildees esteacuteticos Existem muitos meacutetodos de lavra para rochas ornamentais usados no mercado lavra de matacotildees lavra por bancadas lavra por paineacuteis verticais lavra por desabamento e lavra subterracircnea Aspectos teacutecnicos e econocircmicos satildeo considerados na escolha do meacutetodo a ser usado A lavra de mataccedilotildees tem o menor custo de produccedilatildeo mas causa grandes danos ambientais A lavra de maciccedilos rochosos tem maior custo de produccedilatildeo mas causa menores danos ao meio ambiente

2 PROCESSO DE LAVRA

As jazidas de rochas ornamentais podem ser lavradas em maciccedilos rochosos e em matacotildees utilizando-se meacutetodos e teacutecnicas que possibilitam resultados satisfatoacuterios em termos da relaccedilatildeo custobenefiacutecio

Os meacutetodos de lavra consistem num conjunto especiacutefico dos trabalhos de planejamento dimensionamento e execuccedilatildeo de tarefas devendo existir uma harmonia entre essas tarefas e os equipamentos dimensionados O planejamento inclui a individualizaccedilatildeo dos blocos com dimensotildees adequadas agrave etapa seguinte da cadeia produtiva representada pelo desdobramento dos blocos em chapas

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Eacute importante verificar durante a fase do planejamento se o maciccedilo rochoso ou o matacatildeo possuem caracteriacutesticas ideais para serem lavrados como a verificaccedilatildeo da existecircncia de impurezas trincas alteraccedilotildees topografia local etc

Um planejamento de lavra bem elaborado forneceraacute o dimensionamento dos equipamentos e instalaccedilotildees caacutelculo de custos sequumlecircncia de atividades implicaccedilotildees econocircmicas do impacto ambiental e anaacutelise das condiccedilotildees hidroloacutegicas

Um bom projeto exige a melhor escolha do meacutetodo de lavra e a adoccedilatildeo de tecnologias adequadas nas quais sejam indicados os niacuteveis produtivos desejados levando-se em conta as caracteriacutesticas da jazida Entende-se por melhor escolha o meacutetodo que proporciona melhor resultado em termos de custobenefiacutecio

Um outro aspecto importante no planejamento da lavra refere-se agrave necessidade de serem definidos os possiacuteveis usos futuros da aacuterea minerada uma vez concluiacuteda a atividade de lavra

A preocupaccedilatildeo com a qualidade e a quantidade da rocha produzida implica a necessidade de o setor investir em tecnologia para reduzir seus custos A lavra em maciccedilos rochosos eacute a que possibilita maiores vantagens operacionais pois proporciona uma lavra racional com reflexo positivo na relaccedilatildeo custobenefiacutecio havendo uma tendecircncia mundial no sentido de se praticar a lavra de rochas ornamentais em maciccedilos rochosos em detrimento da lavra de matacotildees Ambas pode ser praticadas segundo formas diferentes podendo-se classificar os meacutetodos em lavra do tipo fossa tipo poccedilo por bancadas baixas por bancadas altas por desabamento e subterracircnea

A lavra em matacotildees eacute de concepccedilatildeo mais simples exigindo na maioria dos casos equipamentos pouco sofisticados e matildeo-de-obra pouco qualificada

Nos paiacuteses subdesenvolvidos onde eacute difiacutecil a obtenccedilatildeo de creacutedito para adquirir equipamentos sofisticados e para treinar matildeo-de-obra especializada estas jazidas de faacutecil acesso satildeo lavradas com o uso de teacutecnicas rudimentares Tais teacutecnicas proporcionam rendimento baixo e produtos de valor agregado igualmente baixo

21 Lavra de maciccedilos rochosos

211 Lavra do tipo fossa

Eacute um meacutetodo de lavra que apresenta um impacto visual pequeno pois a aacuterea explorada soacute pode ser vista de niacuteveis mais elevados Uma das desvantagens eacute que atinge facilmente o lenccedilol freaacutetico e o bombeamento de aacutegua do interior da cava agraves vezes deve ser constante O acesso agrave frente de lavra eacute feito atraveacutes de escadas (do tipo marinheiro) ou de guindastes Seu uso depende entre outros fatores das condiccedilotildees geoloacutegicas da jazida

212 Lavra do tipo poccedilo

Esse meacutetodo eacute mais oneroso que o anterior pois possui rampas laterais com forte inclinaccedilatildeo que satildeo utilizadas para acesso agrave frente de lavra Problemas com inundaccedilotildees e acidentes de trabalho satildeo comuns em pedreiras que utilizam esse meacutetodo Nos casos em que a qualidade da rocha oferece condiccedilotildees de estabilidade o avanccedilo da lavra em profundidade nos tipos fossa e poccedilo pode levar agrave necessidade de mudanccedila para a lavra subterracircnea

213 Lavra por bancadas baixas

Consiste em um meacutetodo com bancadas horizontais baixas em que uma das dimensotildees do bloco final natildeo deve ultrapassar 30 m uma vez que o bloco final eacute retirado da cava com dimensotildees adequadas ao uso nos teares Esse meacutetodo eacute recomendado para materiais homogecircneos sendo muito flexiacutevel para a identificaccedilatildeo das partes satildes que seratildeo utilizadas na forma de blocos

A mecanizaccedilatildeo eacute facilitada devido agrave grande extensatildeo horizontal apresentada Essa flexibilidade facilita a movimentaccedilatildeo de equipamentos (perfuratrizes carregadeiras) e de

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blocos Eacute um meacutetodo vantajoso em termos de seguranccedila do trabalho pois evita e reduz de forma consideraacutevel o risco de acidentes graves aleacutem de possibilitar um controle minucioso da frente de lavra

214 Lavra por bancadas altas

O meacutetodo de bancadas altas eacute geralmente usado quando o maciccedilo possui uma altura de 60 a 160 m Consiste na abertura de bancadas variando de 30 a 60 m de largura e 400 m de comprimento podendo-se utilizar diferentes tecnologias de corte em especial o fio diamantado Eacute caracterizado pela grande incidecircncia de perfuraccedilatildeo para fazer a subdivisatildeo em blocos com dimensotildees adequadas agrave serragem Eacute mais oneroso que o meacutetodo de lavra por bancadas baixas uma vez que requer uma maior quantidade de matildeo-de-obra e equipamentos

215 Lavra por desabamento

O desabamento pode ser feito por paineacuteis horizontais ou verticais O primeiro caso eacute recomendado quando o relevo tem inclinaccedilatildeo baixa enquanto que para se fazer a lavra com paineacuteis verticais o relevo necessariamente deve ser iacutengreme

Eacute um meacutetodo que exige pouco conhecimento teacutecnico Algumas das principais vantagens satildeo os baixos custos de operaccedilatildeo e o investimento inicial baixo Geralmente se utiliza um colchatildeo de areia para amortecer a queda da prancha com o objetivo de diminuir o impacto no solo Esse meacutetodo apresenta um custo semelhante ao custo da lavra de matacotildees mas com o uso de equipamentos de maior porte para limpeza das praccedilas

216 Lavra subterracircnea

Devido agrave existecircncia em todo mundo de inuacutemeros depoacutesitos de rochas ornamentais aflorantes ou proacuteximos agrave superfiacutecie a lavra subterracircnea eacute ainda pouco utilizada Seu uso eacute justificado em casos de jazidas de rochas de qualidade excepcional com alto valor no mercado Segundo Duarte (1998) citado por Reis e Sousa (2003) a principal mina subterracircnea localiza-se nos EUA no Estado de Vermont Sua operaccedilatildeo foi iniciada em 1870 a ceacuteu aberto passando a subterracircnea em 1907 Consiste em uma camada horizontal de maacutermore com cerca de 500 m de profundidade lavrada pelo meacutetodo de cacircmaras e pilares com cacircmaras e pilares de 150 a 200 m de largura cada uma

A lavra subterracircnea tem como maior vantagem um impacto ambiental na superfiacutecie pequeno Por outro lado a lavra subterracircnea apresenta grandes dificuldades operacionais problemas geomecacircnicos maior probabilidade de ocorrer acidentes e ainda custo de lavra mais alto que a lavra a ceacuteu aberto

22 Lavra de matacotildees

Os matacotildees consistem em partes especiacuteficas do maciccedilo rochoso individualizadas a partir da atuaccedilatildeo de agentes intempeacutericos (Destro 2000 Chiodi Filho 1998 citados por Reis e Sousa 2003) Quando os matacotildees satildeo deslocados por rolamento adquirem formas arredondas conhecidas por acebolamento

A lavra de matacotildees consiste em um meacutetodo menos oneroso por apresentar custos baixos para abertura de acessos matildeo-de-obra pouco qualificada e custos operacionais reduzidos mas com grandes problemas ambientais

O esquadrejamento dos blocos eacute feito atraveacutes de cunhas manuais ou cunhas pneumaacuteticas sendo que no primeiro caso o processo eacute mais lento e eacute recomendado para matacotildees de ateacute 100 m3 No segundo caso ocorre a utilizaccedilatildeo de explosivos em furos coplanares e paralelos As vantagens principais do meacutetodo satildeo implantaccedilatildeo raacutepida do empreendimento investimento inicial baixo necessidade de pouco conhecimento teacutecnico equipamentos simples e custo operacional baixo As desvantagens principais estatildeo relacionadas ao volume grande de esteacuteril produzido recuperaccedilatildeo baixa e dificuldades em um planejamento mais abrangente

A determinaccedilatildeo do meacutetodo de lavra correto em uma pedreira de rochas ornamentais eacute de

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importacircncia fundamental para a conduccedilatildeo adequada dos trabalhos de planejamento e de execuccedilatildeo da lavra Na fase de definiccedilatildeo do meacutetodo um erro poderaacute significar custos de produccedilatildeo excessivamente altos e menor vida uacutetil da pedreira

A ausecircncia de normas e procedimentos de classificaccedilatildeo tanto da Associaccedilatildeo Brasileira de Normas Teacutecnicas - ABNT quanto das associaccedilotildees de produtores dificulta a sistematizaccedilatildeo dos meacutetodos de lavra

Figura 1 Etapas produtivas e principais produtos da induacutestria de rochas ornamentais Fonte httpwwwdesenbahiabagovbrrecursosnewsvideo7B3FC152B1-BEAA-4ED5-B748-C370C1559F4B7D_Rochas_ornamentariasprnpdf

3 PROCESSO DE BENEFICIAMENTO

O beneficiamento de rochas ornamentais eacute o desdobramento de materiais brutos extraiacutedos nas pedreiras na forma de blocos e pode ser subdividido em processo de beneficiamento primaacuterio e secundaacuterio (Figura 2) O beneficiamento primaacuterio eacute entendido como o processo de obtenccedilatildeo de chapas com espessuras variadas em unidades industriais chamadas serrarias enquanto o beneficiamento secundaacuterio (corte e acabamento de peccedilas) eacute realizado nas marmorarias

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Figura 2 Fluxograma do processo de beneficiamento primaacuterio e secundaacuterio de rochas ornamentais Fonte Margueron Mello (2005)

Existem empresas integradas verticalmente nas quais a serraria e a marmoraria estatildeo juntas na mesma unidade industrial Haacute tambeacutem empresas que soacute possuem serraria outras que soacute possuem atividades de marmoraria Satildeo trecircs os meacutetodos baacutesicos para fazer o desdobramento de blocos produzidos nas pedreiras corte com talha-blocos corte com fio diamantado e corte com tear multilacircminas O talha-blocos eacute um maquinaacuterio de serragem com discos diamantados usados para produtos padronizados (lajotas) no aproveitamento de blocos menores que o tamanho padratildeo (entre 5 e 10 msup3) O corte com fio diamantado eacute aplicado basicamente ao esquadrejamento de blocos e de peccedilas curvas O tear de multilacircminas eacute o equipamento de corte de blocos mais antigo e mais utilizado para produccedilatildeo de chapas Este tear possui o menor custo de produccedilatildeo e a mais alta produtividade de chapas em grandes dimensotildees (1 a 2 m de largura e 2 a 35 m de comprimento)

Segundo Alencar et al (1996) citados por Almeida e Chaves (2002) o beneficiamento do maacutermore brasileiro eacute 95 feito em teares convencionais que usam granalha e o restante em teares diamantados e talha-blocos Isto caracteriza um grande atraso tecnoloacutegico visto que no mundo inteiro praticamente 100 do maacutermore eacute beneficiado em teares de lacircminas diamantadas ou talha-blocos

O beneficiamento do granito brasileiro eacute praticamente 100 feito em teares convencionais

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que usam granalha

A serragem nos teares eacute auxiliada por uma polpa de aacutegua cal e granalha despejada continuamente sobre a carga para otimizaccedilatildeo do corte e resfriamento das lacircminas Os teares importados da Itaacutelia satildeo melhores que os brasileiros pois oferecem mais produtividade e maior qualidade nos produtos Esta falta de competitividade dos teares fabricados e usados no Brasil eacute causada por vaacuterios fatores entre os quais a baixa qualificaccedilatildeo da matildeo-de-obra brasileira na operaccedilatildeo e manutenccedilatildeo e a inadequadas condiccedilotildees e controle de instalaccedilatildeo

Depois de serradas nos teares ou talha-blocos as chapas e outras peccedilas passam por um acabamento final atraveacutes dos processos de levigamento polimento e lustro ou do apicoamento e flameamento - Beneficiamento Secundaacuterio As teacutecnicas de apicoamento e flameamento quando aplicadas a certos tipos de material produzem resultados esteacuteticos e praacuteticos diferentes dos do polimento no qual satildeo usados vaacuterios tipos de politrizes manuais de ponte e multicabeccedila O corte final das chapas ou peccedilas usa cortadeiras que utilizam o disco diamantado

4 IMPACTOS AMBIENTAIS DO SETOR DE ROCHAS ORNAMENTAIS

Haacute em todo paiacutes diversos tipos de rejeitos e efluentes originaacuterios da atividade de lavra e beneficiamento de minerais e carvotildees que natildeo foram tratados ou que estatildeo sendo descartados sem serem aproveitados Esses rejeitos deixam de gerar novos produtos e produzem impactos ambientais pela deposiccedilatildeo inadequada pelo risco de contaminaccedilatildeo de lenccediloacuteis freaacuteticos e pelas perdas de aacutegua de processo por falta do seu tratamento e do seu reuso Um exemplo de perda e de impacto ambiental de rejeitos e efluentes eacute o das lamas provenientes da induacutestria de beneficiamento de maacutermore e granito

Nas diversas etapas de produccedilatildeo (nomeadamente extraccedilatildeo corte serragem e polimento dos blocos de pedra) as perdas podem ser da ordem de 30 a 40 Atualmente e em grande parte dos casos natildeo existe nenhuma preocupaccedilatildeo com o meio ambiente sendo o rejeito jogado diretamente em lagoas e rios sem nenhum tratamento preacutevio o que apesar de as lamas de serragem natildeo serem consideradas resiacuteduo perigoso (classe I) constituem um seacuterio problema ambiental

Figura 3 Impactos ambientais da lavra Fonte Neto 2006

Poluiccedilatildeo sonora

Poluiccedilatildeo atmosfeacuterica Doenccedilas respiratoacuterias silicose

Solo transportado

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LAVRA BENEFICIAMENTO

Figura 4 Impactos ambientais do setor de rochas ornamentais Fonte Neto 2006

Para o uso das rochas ornamentais na construccedilatildeo civil eacute necessaacuterio o seu desdobramento de blocos para chapas Este processo eacute responsaacutevel pelo resiacuteduo na forma de lama abrasiva Esta lama eacute geralmente depositada num paacutetio poreacutem a quantidade produzida eacute significativa Aleacutem disso a polpa afeta a paisagem esteticamente necessita-se de grande espaccedilo para a sua estocagem e o alto custo do recolhimento e armazenamento Ressalta-se ainda que este resiacuteduo (lama) quando seco constitui-se num poacute fino que provoca danos a sauacutede humana

Figura 5 Impactos ambientais do beneficiamento Fonte Neto 2006

O processo industrial de beneficiamento de rochas ornamentais envolvendo o desdobramento de blocos de rochas o polimento das chapas brutas serradas e no corte nas dimensotildees dos materiais para comercializaccedilatildeo envolve grandes quantidades de aacuteguas para a sua realizaccedilatildeo A necessidade de aacutegua nessa etapa do processo industrial eacute muito grande encontrando-se para uma uacutenica politriz de 20 cabeccedilotes operando 24 horasdia valores de aacuteguas residuaacuterias de ateacute 576 m3dia No processo de corte das chapas polidas satildeo utilizadas maacutequinas cortadeiras equipadas com discos de corte que funcionam com aacutegua para resfriamento gerando por conseguinte tambeacutem grande quantidade de aacuteguas residuaacuterias

O lanccedilamento das aacuteguas residuaacuterias resultantes desse processo em corpos hiacutedricos proporciona reduccedilatildeo acentuada da qualidade de suas aacuteguas principalmente devido agrave

Lagoa de deposiccedilatildeo do resiacuteduo (LAMA)

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grande concentraccedilatildeo dos soacutelidos totais presentes os quais contribuem fortemente para o assoreamento dos corpos receptores e na variaccedilatildeo do pH para valores altamente alcalinos dificultando a autodepuraccedilatildeo atraveacutes de meacutetodos bioloacutegicos

Tais aacuteguas residuaacuterias devem ser submetidas a tratamento preacutevio para que consigam a atender a legislaccedilatildeo ambiental para lanccedilamento em corpos receptores (Resoluccedilatildeo CONAMA 02086) visto que natildeo atendem aos padrotildees limites estabelecidos

Neto (2006) propotildee um sistema de tratamento adequado da lama (Fig 6)

Tratamento adequado da lama

Figura 6 Tratamento adequado da lama Fonte Neto 2006

No processo de corte dos blocos de rochas onde satildeo utilizados teares com lacircminas de accedilo satildeo lanccedilados sobre as mesmas uma mistura de aacutegua cal e granalha de ferro com objetivo principal de lubrificaacute-las e aumentar seu poder de corte Tal mistura eacute constantemente monitorada pelos operadores das maacutequinas controlando-se assim a densidade da lama a concentraccedilatildeo e capacidade de corte da granalha dosando quando necessaacuterio os ingredientes para se manter uma boa qualidade da mistura Com isso tornam-se necessaacuterias descargas perioacutedicas do excesso da lama principalmente devido ao acreacutescimo do material removido dos blocos de rocha

As aacuteguas residuaacuterias desse processo apresentam valores altos para o pH devido ao uso da cal e que podem ser recirculadas apoacutes tratamento ainda que com pH alcalino sem prejuiacutezos agrave qualidade do processo industrial de desdobramento de blocos

Jaacute os efluentes do processo de polimento e corte das chapas possuem valores de pH mais baixos e que podem ser recirculados para o mesmo processo sem danos agrave sua qualidade final Verificou-se portanto que as aacuteguas provenientes dos teares apoacutes tratamento deveriam ser recirculadas somente para os teares e aquelas provenientes do polimento e corte das chapas apoacutes tratamento poderiam ser recirculadas seja para o processo de corte como para o de beneficiamento

Prezotti (2006) realizou pesquisas de campo em todo o estado do Espiacuterito Santo e constatou que em quase a totalidade dos casos as empresas que trabalham com desdobramento de blocos lanccedilam as aacuteguas residuaacuterias de seus teares em tanques de acuacutemulo diretamente no solo sem a devida impermeabilizaccedilatildeo Natildeo haacute nenhum tipo de recirculaccedilatildeo do liacutequido havendo sim parte de sua eliminaccedilatildeo atraveacutes de evaporaccedilatildeo e infiltraccedilatildeo no solo permanecendo a outra parte como umidade dos resiacuteduos acumulados

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Ainda segundo Pezotti (2006) das empresas que realizam processos de separaccedilatildeo de fases dos efluentes gerados cerca de 2 das 1200 implantadas no estado utilizam sistemas de tratamento cuja concepccedilatildeo de projeto resume-se em tratamento fiacutesico-quiacutemico consistindo de dosagem de coagulante sedimentaccedilatildeo primaacuteria e utilizaccedilatildeo de filtro-prensa para desidrataccedilatildeo do material sedimentado Das empresas que trabalham com os processos de polimento e corte praticamente todas utilizam alguma forma de reaproveitamento dos efluentes tratados Normalmente satildeo utilizados tanques de concreto armado dotados de chicanas construiacutedos enterrados cujo material sedimentado eacute recalcado atraveacutes de bombas hidraacuteulicas para locais de acuacutemulo tambeacutem dispostos no solo

A problemaacutetica ambiental tem despertado nos uacuteltimos anos grande interesse no Brasil As leis de controle ambiental tornaram-se mais severas e os oacutergatildeos de fiscalizaccedilatildeo ambiental tornaram-se mais eficientes Por outro lado os custos de disposiccedilatildeo de resiacuteduos de forma ecologicamente correta satildeo elevados Isto tem motivado a busca de alternativas tecnoloacutegicas viaacuteveis para a disposiccedilatildeo de resiacuteduos industriais

5 CARACTERIZACcedilAtildeO DE RESIacuteDUOS SOacuteLIDOS NO SETOR DE ROCHAS ORNAMENTAIS

Para se fazer o correto gerenciamento de um resiacuteduo industrial seja para

aproveitamento aterro incineraccedilatildeo

eacute preciso primeiro caracterizaacute-lo classificando-o ambientalmente e definir suas caracteriacutesticas fiacutesico-quiacutemicas

51 Etapas para a caracterizaccedilatildeo

- Classificaccedilatildeo segundo a NBR 10004 (classificaccedilatildeo ambiental)

- Determinaccedilatildeo da composiccedilatildeo quiacutemica e das propriedades fiacutesicas (visando um futuro aproveitamento)

511 Classificaccedilatildeo do resiacuteduo

A classificaccedilatildeo dos resiacuteduos soacutelidos deve ser feita de acordo com a norma ABNT NBR-100042004

CLASSE I - PERIGOSOS

CLASSE II NAtildeO PERIGOSOS CLASSE II A NAtildeO INERTES CLASSE II B INERTES

Tecircm por objetivo determinar qual a disposiccedilatildeo ambientalmente correta (qual tipo de aterro incineraccedilatildeo)

Satildeo de CLASSE I (Perigosos)

Quando um resiacuteduo em funccedilatildeo de suas propriedades fiacutesicas quiacutemicas ou infecto-contagiosas apresentar

1) risco agrave sauacutede puacuteblica provocando mortalidade incidecircncia de doenccedilas ou acentuando seus iacutendices 2) riscos ao meio ambiente quando o resiacuteduo for gerenciado de forma inadequada 3) Ou uma das caracteriacutesticas abaixo

inflamabilidade

corrosividade

toxidade

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reatividade

patogenidade

Satildeo de CLASSE II (Natildeo perigosos)

Resiacuteduos classe II A - Natildeo inertes

Natildeo se enquadram nas classificaccedilotildees de resiacuteduos CLASSE I - Perigosos ou de resiacuteduos CLASSE II B - Inertes

Apresentam um ou mais elementos acima do limite permitido no teste de solubilizaccedilatildeo e ou propriedades como

combustibilidade biodegradabilidade solubilidade em aacutegua

Resiacuteduos classe II B Inertes

Quaisquer resiacuteduos que

Quando amostrados de uma forma representativa segundo a ABNT NBR 10007 e submetidos a um contato dinacircmico e estaacutetico com aacutegua destilada ou deionizada agrave temperatura ambiente conforme ABNT NBR 10006 natildeo tiverem nenhum de seus constituintes solubilizados a concentraccedilotildees superiores aos padrotildees de potabilidade de aacutegua excetuando-se aspecto cor turbidez dureza e sabor

512 Composiccedilatildeo quiacutemica ( em peso) do resiacuteduo de granito

Granito A Granito B composiccedilatildeo

em peso composiccedilatildeo

em peso SiO2

6595 SiO2

6714 Al2O3

1284 Al2O3

1492 Fe2O3

789 Fe2O3

440 TiO2

093 TiO2

079 MnO

004 MnO

001 MgO

147 MgO

073 CaO

301 CaO

191 K2O

419 K2O

518 Na2O

239 Na2O

293 PF

133 PF

050 PF = perda ao fogo Fonte Neto 2006

6 APROVEITAMENTO DOS RESIacuteDUOS SOacuteLIDOS

Para suprir as necessidades do mundo moderno eacute necessaacuterio um aumento da produccedilatildeo que paulatinamente contribui para o aumento de resiacuteduos que nem sempre tecircm um destino ecologicamente correto Como natildeo eacute possiacutevel parar a produccedilatildeo uma das grandes preocupaccedilotildees da atualidade consiste em reaproveitar os resiacuteduos gerados nos diversos processos produtivos

O estado do Espiacuterito Santo maior explorador do setor estima que a produccedilatildeo de lama abrasiva de maacutermore e granito das induacutestrias da regiatildeo esteja em torno de 4000 toneladas por mecircs O maacutermore eacute um calcaacuterio metamoacuterfico cristalino basicamente constituiacutedo por calcita (CaCO3) e o granito eacute uma rocha iacutegnea constituiacuteda principalmente por feldspatos quartzo e micas Em geral resiacuteduos de maacutermore e granito apresentam um comportamento natildeo plaacutestico e tal como a grande maioria dos materiais ceracircmicos tradicionais seus

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constituintes quiacutemicos majoritaacuterios expressos na forma de oacutexidos satildeo a silica (SiO2) e a alumina (Al2O3) seguidos pela cal (CaO) e os oacutexidos alcalinos (Na2O K2O) Os teores de oacutexidos de ferro tambeacutem podem ser significativos mas o seu papel durante o processamento natildeo eacute tatildeo importante (satildeo fundentes soacute a altas temperaturas)

Portanto este tipo de rejeito industrial apresenta um bom potencial para ser incorporado em massas argilosas destinadas agrave produccedilatildeo de materiais ceracircmicos tradicionais

O resiacuteduo fino soacutelido pode ser utilizado na formulaccedilatildeo de

Tijolos para fins estruturais

Bloquetes para calccedilamento de ruas e calccediladas

Argamassa (substitui o calcaacuterio mateacuteria-prima normalmente utilizada nas formulaccedilotildees)

Em testes realizados pelo CEFET-ES a resistecircncia agrave compressatildeo da argamassa produzida com os resiacuteduos do corte das serrarias apoacutes o terceiro dia de cura foi cerca de 2 superior a da argamassa existente no mercado Apoacutes o vigeacutesimo oitavo dia a resistecircncia agrave compressatildeo foi cerca de 5 superior a argamassa de mercado (Fig 7)

Figura 7 Resistecircncia agrave compressatildeo da argamassa produzida com os resiacuteduos do corte das serrarias Fonte Neto 2006

O resiacuteduo proveniente da serragem de rochas graniacuteticas pode ser utilizado como material de enchimento em concretos asfaacutelticos usinados a quente

Caracteriacutesticas especiacuteficas deste rejeito vislumbram a sua utilizaccedilatildeo como material de enchimento em concretos asfaacutelticos

Fina granulometria com 7165 de materiais com dimensotildees inferior a 0075mm Composiccedilatildeo preacute-definida (granito moiacutedo)

7 ALGUNS EQUIPAMENTOS UTILIZADOS NO TRATAMENTO DE RESIacuteDUO DA INDUacuteSTRIA DE BENEFICIAMENTO DE MAacuteRMORE E GRANITO

71 Hidrociclone

Aparelho que utiliza a forccedila centriacutefuga para a separaccedilatildeo de um mineacuterio em forma de polpa em dois produtos de granulometrias distintas Apresenta um corpo cocircnico e outro ciliacutendrico (Fig 8) um orifiacutecio para a entrada da polpa (inlet) um orifiacutecio inferior de descarga (apex) e outro orifiacutecio superior tambeacutem para descarga (vortex finder)

Os hidrociclones ou ciclones hidraacuteulicos satildeo uma classe importante de equipamentos destinados principalmente agrave separaccedilatildeo de suspensotildees soacutelido-liacutequido Diferentemente das centriacutefugas o movimento rotatoacuterio da mistura eacute produzido pelo proacuteprio escoamento da suspensatildeo de tal forma que partiacuteculas na faixa de 5 a 400 m podem ser eficientemente separadas Mais recentemente tem-se investigado o uso desse dispositivo em sistemas de difiacutecil separaccedilatildeo ou seja aqueles constituiacutedos de partiacuteculas muito pequenas e misturas com pequenos gradientes de densidades entre as fases Os hidrociclones satildeo agrupados em

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famiacutelias de acordo com as relaccedilotildees entre suas dimensotildees sendo bastante estudadas as famiacutelias de Rietema e de Bradley Os hidrociclones ciliacutendricos satildeo relatados na literatura como equipamentos que apresentam como funccedilatildeo principal a classificaccedilatildeo de partiacuteculas Essa classificaccedilatildeo depende do tamanho da densidade e do formato das partiacuteculas A classificaccedilatildeo por tamanho pode ser expressa pela inclinaccedilatildeo da curva de eficiecircncia granulomeacutetrica em funccedilatildeo do tamanho da partiacutecula no ponto relativo ao diacircmetro de corte de modo que uma curva com inclinaccedilatildeo infinita neste ponto indica que natildeo existem soacutelidos com tamanhos inferiores ao diacircmetro de corte na corrente de underflow Na realidade sempre haveraacute partiacuteculas com diacircmetros menores que o diacircmetro de corte no underflow uma vez que natildeo existe classificador total

Figura 8 Hidrociclone Fonte Perry 1997

Existem hidrociclones de numerosos tipos e tamanhos

Tipos de hidrociclones

hidrociclone classificador Hidrociclone utilizado para separaccedilatildeo de partiacuteculas em funccedilatildeo do tamanho

hidrociclone espessador Hidrociclone utilizado para separar soacutelidos do liacutequumlido em que estatildeo suspensos

hidrociclone lavador Hidrociclone utilizado para separar partiacuteculas de acordo com as densidades das espeacutecies minerais

72 Filtro-prensa

Os Filtros-prensa foram introduzidos por volta do seacuteculo XIX e foram utilizados por muitos anos principalmente na separaccedilatildeo de lamas servidas Eles eram considerados maacutequinas de trabalho intensivo consequumlentemente natildeo encontraram muita aceitaccedilatildeo nas induacutestrias de processo sofisticados e altamente automatizados Isto ocorreu ateacute meados dos anos 60 quando esta imagem mudou pela introduccedilatildeo de mecanismos avanccedilados orientados para obter bolos de baixa umidade que descarregam automaticamente e permitem a lavagem do pano ao teacutermino do ciclo de filtraccedilatildeo

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O Filtro Prensa consiste em uma cabeccedila e seguidor que contecircm entre si um pacote de placas retangulares verticais que satildeo apoiadas pelo lado ou sobre vigas A cabeccedila serve como um extremo fixo no qual os tubos de alimentaccedilatildeo e filtrado satildeo conectados e o seguidor move-se ao longo das vigas e comprime as placas juntas durante o ciclo de filtraccedilatildeo por um mecanismo hidraacuteulico ou mecacircnico

Figura 9 Filtro-prensa Fonte httpwwwufrnetufrnbr~lairPagina-OPUNITFilterpresshtm

Cada placa eacute revestida com um pano filtrante em ambos os lados e uma vez apertadas lado a lado elas formam uma seacuterie de cacircmaras que dependem do nuacutemero de placas As placas geralmente tecircm uma porta de alimentaccedilatildeo central que atravessa toda a extensatildeo do filtro prensa de forma que todas as cacircmaras do conjunto de placas estatildeo interconectadas

Do mesmo modo quatro aberturas de canto conectam todos as placas e coletam os filtrados matildee e de lavagem em uma descarga fechada para saiacutedas que satildeo localizadas no mesmo lado que a entrada de alimentaccedilatildeo Alguns filtros prensa tecircm placas que dispotildeem de torneiras no seu lado mais inferior de forma que o filtrado flui em uma descarga aberta para uma calha e serve como amostrador da condiccedilatildeo do pano filtrante pela claridade do filtrado que atravessa cada cacircmara A desvantagem deste arranjo eacute que natildeo pode ser usado com filtrados que satildeo toacutexicos inflamaacuteveis ou volaacuteteis

Figura 10 Diagrama de fluxo tiacutepico de um filtro-prensa Fonte httpwwwufrnetufrnbr~lairPagina-OPUNITFilterpresshtm

Atualmente os Filtros-prensa como mencionado previamente satildeo equipados com caracteriacutesticas que habilitam operaccedilatildeo completamente automaacutetica controladas por PLC (Power Line Communications sitema de automaccedilatildeo)

As principais caracteriacutesticas satildeo

Deslocadores moacuteveis que separam os pratos um por um para descarga do bolo a uma

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taxa de 5 - 6 segundos por placa Um projeto especial do mecanismo moacutevel assegura que duas placas adjacentes natildeo ficam aderidas devido a bolos pegajosos

Batedeira que sujeita a placa a vibraccedilotildees e ajuda na descarga do bolo

Regadores do pano com tubulaccedilotildees moveis e jatos de alto impacto para lavagem

intensiva do pano

Criteacuterios de Seleccedilatildeo

Os Filtros-prensa se aplicam melhor nas seguintes circunstacircncias

Quando eacute requerido um conteuacutedo muito baixo de umidade para a secagem teacutermica da torta ou incineraccedilatildeo

Quando eacute requerida alta claridade do filtrado para aplicaccedilotildees de polimento

Quando eacute requerida a liberaccedilatildeo da torta auxiliada por compressatildeo

Quando o bolo eacute disposto como enchimento de terra para esparramar com um trator desde que ela seja dura o bastante para aguumlentar seu peso

Quando grandes aacutereas de filtraccedilatildeo satildeo requeridas num espaccedilo limitado

73 Filtro de tambor rotativo

O filtro a vaacutecuo de tambor rotativo pertence ao grupo de alimentaccedilatildeo inferior e eacute um dos filtros mais antigos em uso na induacutestria de processos quiacutemicos (Fig 11)

Figura 11 Filtro de tambor rotativo Fonte httpwwwufrnetufrnbr~lairPagina-OPUNITDrum_Filtershtm

O filtro consiste dos seguintes subconjuntos

Um cilindro que eacute suportado por um munhatildeo de grande diacircmetro na extremidade da vaacutelvula e por um rolamento na extremidade de movimentaccedilatildeo e que tem sua face dividida em setores circulares cada um dos quais conectado a uma tubulaccedilatildeo separada de vaacutecuo A tubulaccedilatildeo interna eacute conectada agraves passagens de cada setor atraveacutes do munhatildeo e das extremidades superiores atraveacutes de uma placa de desgaste que tem portas correspondentes ao nuacutemero dos setores O encanamento da plataforma do cilindro eacute arranjado de modo que cada setor tenha uma tubulaccedilatildeo principal para coletar o filtrado no lado emergente do cilindro e uma tubulaccedilatildeo para coletar o filtrado restante do lado descendente para assegurar a evacuaccedilatildeo completa antes da descarga do bolo O cilindro move-se a uma

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velocidade que pode variar de acordo com o tempo do ciclo normalmente de 1 a 10 RPM

Uma vaacutelvula com ajuste na ponte controla a sequumlecircncia do ciclo de modo que cada setor seja sujeitado ao vaacutecuo ao sopro e a uma zona inoperante Quando um setor entra na submersatildeo o vaacutecuo comeccedila e continua com a lavagem se requerida ateacute um ponto em que eacute interrompido e ocorre o sopro para ajudar a descarregar o bolo A vaacutelvula tem blocos ajustaacuteveis de filtraccedilatildeo em uma extremidade e na outra um anel fixo da ponte Os blocos ajustaacuteveis da ponte permitem a otimizaccedilatildeo do formulaacuterio da relaccedilatildeo de secagem dentro do ciclo de filtraccedilatildeo bem como a submersatildeo eficaz do cilindro quando o niacutevel da pasta no tanque estaacute no maacuteximo

Um mecanismo de descarga do bolo que pode ser uma lacircmina raspadora uma correia ou um rolo e em casos muito raros uma descarga de fios O sopro eacute aplicado somente aos filtros com mecanismos de descarga por raspador e de rolo mas natildeo nos filtros com descarga por correia ou de fios

Um agitador que manteacutem delicadamente a pasta em suspensatildeo e alternando entre a face do cilindro e o fundo do tanque em cerca de 16 CPM

Um tanque com conexotildees para alimentaccedilatildeo da pasta uma caixa ajustaacutevel do excesso para ajustar a submergecircncia desejada do cilindro e uma conexatildeo de dreno Os tanques satildeo projetados normalmente para uma submersatildeo aparente de 33-35 entretanto em determinadas aplicaccedilotildees eacute possiacutevel 50 ou mais

Nas aplicaccedilotildees onde a lavagem do bolo eacute requerida 2 ou 3 distribuidores com bocais sobrepostos satildeo montados a um par dos protetores de respingos aparafusados agraves extremidades do tanque A posiccedilatildeo dos distribuidores e da quantidade do liacutequido de lavagem eacute ajustaacutevel dependendo das caracteriacutesticas da lavagem do bolo

Criteacuterios de seleccedilatildeo

Em termos gerais os filtros de cilindro satildeo apropriados agraves seguintes exigecircncias processos

Polpas com soacutelidos que natildeo tendem a sedimentar rapidamente e permaneceratildeo em suspensatildeo uniforme sob agitaccedilatildeo delicada

Tortas que natildeo requerem periacuteodos de secagem longos alcanccedilar valores assintoacuteticos de umidade

Quando um uacutenico estaacutegio de lavagem for suficiente para remover os contaminantes residuais do bolo ou produzir a recuperaccedilatildeo maacutexima de filtrado

Filtrado que geralmente natildeo requer uma separaccedilatildeo afiada entre o filtrado matriz e filtrado da lavagem Algumas vaacutelvulas complexas entretanto permitem remoccedilatildeo atmosfeacuterica dos setores e do encanamento interno para facilitar uma separaccedilatildeo afiada dos filtrados

Filtrados nos quais eacute aceitaacutevel com uma quantidade baixa de finos que passam pela malha do pano filtrante nos primeiros segundos da formaccedilatildeo do bolo Geralmente e dependendo do tamanho da partiacutecula e da permeabilidade do pano o filtrado pode conter 1000 a 5000 ppm de insoluacuteveis

74 Filtro de Discos

Os filtros de discos pertencem ao grupo com alimentaccedilatildeo lateral e estatildeo disponiacuteveis jaacute haacute muitos anos Satildeo usados geralmente em aplicaccedilotildees resistentes tais como enxugamento do taconito do mineacuterio de ferro da hematita do hidrato de carvatildeo de alumiacutenio do concentrado de cobre dos concentrados da flutuaccedilatildeo de pirita e de outros processos de beneficiamento

O grande momento para os filtros de discos ocorreu nos anos 60 quando as induacutestrias metaluacutergicas estavam crescendo e foram fabricados filtros com aacutereas de 300 m2 e maiores

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O filtro consiste em diversos discos que podem chegar a 15 nas maacutequinas maiores cada um composto de setores que satildeo juntados para dar forma ao disco Os setores tecircm nervuras para a garganta e satildeo projetados para uma taxa de drenagem de capacidade elevada

Uma das principais caracteriacutesticas eacute que o espaccedilo requerido pelos filtros de disco eacute miacutenimo e o custo por m2 de aacuterea de filtraccedilatildeo eacute o mais baixo quando comparado a outros filtros de vaacutecuo Durante a operaccedilatildeo cada setor submerge e um bolo eacute formado na face dos discos Emergindo entatildeo agrave zona de secagem o liacutequido eacute drenado para um tambor central e de laacute atraveacutes de uma vaacutelvula para o receptor de vaacutecuo A vaacutelvula com sua ponte ajusta o sincronismo de modo que quando um setor sai da zona de secagem na ponte de separaccedilatildeo eacute aplicado um sopro pressurizado ou a baixa pressatildeo no bolo As lacircminas do raspador nos lados de cada disco guiam o bolo agraves rampas de descarga que satildeo posicionadas entre discos adjacentes e devem ser bastante largas para evitar sua obstruccedilatildeo pela queda do bolo Um agitador de paacutes situado no fundo do tanque manteacutem em suspensatildeo a polpa que na maioria das aplicaccedilotildees metaluacutergicas conteacutem soacutelidos de massa especiacutefica elevada satildeo de decantaccedilatildeo raacutepida e abrasivos

Os principais componentes de um filtro de discos como mostrado no corte transversal da figura abaixo satildeo

Os setores dos discos que podem ser feitos de metal de madeira especial ou moldados por injeccedilatildeo em polipropileno

Um tambor suportado no centro pelos rolamentos principais e que abriga os condutos de passagem do filtrado Os setores satildeo unidos ao tambor atraveacutes de conexotildees seladas por aneacuteis circulares em um nuacutemero igual ao nuacutemero de setores do disco

Uma vaacutelvula com pontes e os compartimentos internos para o formulaacuterio e seca sob o vaacutecuo e endurece a descarga sob a pressatildeo com 2-25 bar e rompe-se com um sopro constante de 02-025 bar A maioria dos filtros de discos satildeo conectados a apenas uma vaacutelvula entretanto frequumlentemente satildeo montados com uma vaacutelvula em cada extremidade quando a carga hidraacuteulica eacute muito elevada

Um agitador com paacutes que satildeo posicionadas entre os discos e suficientemente distante para natildeo interferir com o bolo em formaccedilatildeo

Um tanque que em seu lado da descarga tem compartimentos separados para a pasta dos discos e rampas de descarga para o bolo que cai ao se partir Quando os soacutelidos satildeo de natureza abrasiva eacute aconselhaacutevel recobrir a parte inferior do tanque que abriga o agitador com borracha

Duas lacircminas para descarga do bolo em ambos os lados de cada disco satildeo suspensas por uma armaccedilatildeo montada no tanque e que servem para deflexionar e guiar o bolo agraves rampas da descarga Em filtros de diacircmetro grande as lacircminas satildeo do tipo em balanccedilo flutuando para manter o bolo afastado do disco e assim permitir o balanccedilo de giro dos discos

Uma calha para o excesso que se estende atraveacutes de todo o comprimento do tanque e assegura a total submergecircncia dos setores na zona da formaccedilatildeo do bolo tendo em vista que a exposiccedilatildeo de um setor na posiccedilatildeo 6 horas causaraacute a perda imediata do vaacutecuo

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Figura 12 Filtro de Discos Fonte httpwwwufrnetufrnbr~lairPagina-OPUNITFiltro_de_discoshtm

Criteacuterios de seleccedilatildeo

As principais consideraccedilotildees para se selecionar um filtro de discos satildeo

Quando servirem a uma aplicaccedilatildeo em que se encontrem as seguintes exigecircncias

O formulaacuterio para secar a relaccedilatildeo do tempo eacute aproximadamente frac12 a 1

Nenhuma lavagem do bolo eacute requerida

As peccedilas do bolo soltam facilmente do pano

O pano natildeo se obstrui

Quando em um dos setores o pano rasga o setor inteiro pode ser substituiacutedo em um tempo muito curto

A aacuterea de filtraccedilatildeo pode ser expandida adicionando-se mais discos a um tambor que tenha discos natildeo utilizados

O filtro de discos fornece a aacuterea maacutexima em custo e espaccedilo miacutenimos

8 SELECcedilAtildeO DO EQUIPAMENTO PARA FILTRACcedilAtildeO

Na escolha de um filtro para um processo especiacutefico os fatores relacionados agrave finalidade do serviccedilo devem ser comparados aos associados agraves caracteriacutesticas do equipamento e do meio filtrante

Fatores Importantes Relacionados com a Finalidade do Serviccedilo

Tipo de suspensatildeo a manusear

Volume a ser produzido

Condiccedilotildees do processo

Exigecircncias de desempenho

Materiais aceitaacuteveis para a construccedilatildeo do filtro

Fatores Importantes Relacionados com o Equipamento

Tipo do ciclo (em batelada contiacutenuo)

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Forccedila motriz

Taxa de produccedilatildeo das maiores e das menores unidades

Precisatildeo da separaccedilatildeo

Possibilidade de lavagem da torta

Confiabilidade

Materiais de construccedilatildeo

Custos

As estimativas de custos devem incluir

Depreciaccedilatildeo (custo do equipamento instalado mais tempo de vida) Manutenccedilatildeo Custos de operaccedilatildeo (matildeo de obra utilidades e meio filtrante) Prejuiacutezos por perda do produto (se houver)

As caracteriacutesticas da suspensatildeo indicam se para o seu tratamento eacute mais recomendaacutevel um clarificador ou um filtro com formaccedilatildeo de torta Se a melhor opccedilatildeo eacute o filtro de torta as caracteriacutesticas da suspensatildeo iratildeo determinar a velocidade de formaccedilatildeo e a natureza da torta e tambeacutem influenciaraacute a escolha da forccedila motriz o tipo de ciclo e o modelo especiacutefico da maacutequina

Mais informaccedilotildees sobre as caracteriacutesticas da suspensatildeo e adaptabilidade dos filtros mais comuns agraves vaacuterias classes de suspensotildees podem ser vistos no seguinte endereccedilo httpwwwufrnetufrnbr~lairPagina-OPUNITselectfiltrohtm

Conclusotildees e recomendaccedilotildees

As induacutestrias do setor de pedras ornamentais deve estudar alternativas tecnicamente viaacuteveis para o aproveitamento dos rejeitos da lavra e do beneficiamento nas pedreiras e serrarias Este aproveitamento contribui para diminuir o impacto ambiental dos rejeitos acumulados

Para mais informaccedilotildees sobre o assunto sugere-se entrar em contato com o Centro de Tecnologia Mineral CETEM que eacute um instituto de pesquisa de atuaccedilatildeo nacional vinculado ao Ministeacuterio da Ciecircncia e Tecnologia MCT e desde a sua criaccedilatildeo em 1978 tem se dedicado ao desenvolvimento tecnoloacutegico nas aacutereas relacionadas com a tecnologia mineral Contato CENTRO DE TECNOLOGIA MINERAL - CETEM Avenida Pedro Calmon 900 - Cidade Universitaacuteria - Rio de Janeiro - RJ CEP 21941-908 tel (21) 3865-7222 fax (21) 2260-2837 e-mail webmastercetemgovbr

Referecircncias

ALMEIDA S L M CHAVES A P Aproveitamento de rejeito de pedreiras de Santo Antocircnio de Paacutedua RJ Rio de Janeiro CETEMMCT 2002 35 p (Seacuterie rochas e minerais industriais 6) Disponiacutevel em httpwwwcetemgovbrpublicacaoCETEM_SRO_06pdf Acesso em 11 dez 2006

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MINEROPAR MINERAIS DO PARANAacute S A Disponiacutevel em httpwwwmineroparprgovbrmineropararquivosFilepublicacoesrelatorios_concluidos20_relatorios_concluidospdf Acesso em 05 dez 2006

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MOREIRA J M S MANHAtildeES J P V T HOLANDA J N F Reaproveitamento de resiacuteduo de rocha ornamental proveniente do Noroeste Fluminense em ceracircmica vermelha Ceracircmica 51 2005 p 180-186 Disponiacutevel em httpwwwscielobrpdfcev51n31926789pdfsearch=22tratamento20de20resC3ADduo20da20indC3BAstria20de20mC3A1rmore20e20granito22 Acesso em 03 out 2003

MOTHEacute FILHO H F POLIVANOV H MOTHEacute C G Reciclagem dos Resiacuteduos Soacutelidos de Rochas Ornamentais Anuaacuterio do Instituto de Geociecircncias UFRJ vol 28 2 2005 p 139-151Acesso em httpwwwanuarioigeoufrjbranuario_2005Anuario_2005_139_151pdf Acesso em 05 dez 2006

NETO A A B A importacircncia do equiliacutebrio soacutecio-ambiental na extraccedilatildeo do maacutermore e do granito Centro Federal de Educaccedilatildeo Tecnoloacutegica do Espiacuterito Santo Disponiacutevel em httpwwwcreaesorgbrdownloadsciclopasta0420FeiraMarGran2pdfsearch=22gerenciamento20do20resC3ADduo20da20indC3BAstria20de20beneficiamento20de20mC3A1rmore20e20granito22 Acesso em 04 out 2006

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Nome do teacutecnico responsaacutevel

Ingrid de Moraes

Nome da Instituiccedilatildeo do SBRT responsaacutevel

REDETEC - Rede de Tecnologia do Rio de Janeiro

Data de finalizaccedilatildeo

13 dez 2006

Page 2: Dossiê Mármore e Granito

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DOSSIEcirc TEacuteCNICO

Sumaacuterio

1 INTRODUCcedilAtildeO 2 2 PROCESSO DE LAVRA 2 21 Lavra de maciccedilos rochosos 3 211 Lavra do tipo fossa 3 212 Lavra do tipo poccedilo 3 213 Lavra por bancadas baixas 3 214 Lavra por bancadas altas 4 215 Lavra por desabamento 4 216 Lavra subterracircnea 4 22 Lavra de matacotildees 4 3 PROCESSO DE ENEFICIAMENTO 5 4 IMPACTOS AMBIENTAIS DO SETOR DE ROCHAS ORNAMENTAIS 7 5 CARACTERIZACcedilAtildeO DE RESIacuteDUOS SOacuteLIDOS NO SETOR DE ROCHAS ORNAMENTAIS 10 51 Etapas para a caracterizaccedilatildeo 10 511 Classificaccedilatildeo do resiacuteduo 10 512 Composiccedilatildeo quiacutemica ( em peso) do resiacuteduo de granito 11 6 APROVEITAMENTO DOS RESIacuteDUOS SOacuteLIDOS 11 7 ALGUNS EQUIPAMENTOS UTILIZADOS NO TRATAMENTO DE RESIacuteDUO DA INDUacuteSTRIA DE BENEFICIAMENTO DE MAacuteRMORE E GRANITO 12 71 Hidrociclone 12 72 Filtro-prensa 13 73 Filtro de tambor rotativo 15 74 Filtro de Discos 16 8 SELECcedilAtildeO DO EQUIPAMENTO PARA FILTRACcedilAtildeO 18 Conclusotildees e recomendaccedilotildees 19 Referecircncias 19

Tiacutetulo

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Maacutermore e granito lavra beneficiamento e tratamento de resiacuteduos

Assunto

Extraccedilatildeo de pedra areia e argila

Resumo

Informaccedilotildees sobre os principais meacutetodos de lavra de pedras ornamentais teacutecnicas de beneficiamento resiacuteduos provenientes da induacutestria de beneficiamento de maacutermore e granito tratamento e aproveitamento na construccedilatildeo civil

Palavras chave

Maacutermore granito tratamento de resiacuteduo resiacuteduo soacutelido meio ambiente aproveitamento de resiacuteduo beneficiamento lavra

Conteuacutedo

1 INTRODUCcedilAtildeO

O Brasil eacute um dos maiores produtores e exportadores de rochas ornamentais do mundo Dentre elas destaca-se o maacutermore o granito propriamente dito o diorito e o gnaisse comercialmente conhecidos por maacutermore e granito O estado do Espiacuterito Santo eacute o principal poacutelo de rochas ornamentais do paiacutes instalado na regiatildeo de Cachoeiro de Itapemirim No estado do Rio de Janeiro a regiatildeo Noroeste tambeacutem eacute rica em rochas ornamentais com enfoque para o municiacutepio de Santo Antocircnio de Paacutedua As rochas ornamentais deste municiacutepio satildeo principalmente rochas graniacuteticas No entanto existem tambeacutem em Santo Antocircnio de Paacutedua cerca de 72 empresas explorando pedras de revestimento denominadas de pedra Paduana pedra Miracema pedra olho de Pombo e a Pinta Rosa Estas pedras correspondem ao produto da milonitizaccedilatildeo de um ortognaisse intrusivo

Para se ter sucesso nos negoacutecios com rochas ornamentais eacute necessaacuterio o conhecimento de vaacuterios segmentos do setor industrial geologia caracterizaccedilatildeo tecnoloacutegica lavra transporte beneficiamento e vendas Soacute se pode determinar a viabilidade teacutecnica e econocircmica de pedreiras de rochas ornamentais apoacutes concluir certas etapas preliminares como exploraccedilatildeo geoloacutegica regional pesquisa geoloacutegica de detalhe e amostragem A determinaccedilatildeo de reservas eacute feita com furos de sondagem No caso de rochas ornamentais tambeacutem satildeo necessaacuterios testes de serragem e polimento Apoacutes a cubagem da jazida eacute realizado o planejamento de lavra

O Brasil possui um enorme potencial geoloacutegico para a produccedilatildeo de rochas ornamentais (especialmente granitos) de variados padrotildees esteacuteticos Existem muitos meacutetodos de lavra para rochas ornamentais usados no mercado lavra de matacotildees lavra por bancadas lavra por paineacuteis verticais lavra por desabamento e lavra subterracircnea Aspectos teacutecnicos e econocircmicos satildeo considerados na escolha do meacutetodo a ser usado A lavra de mataccedilotildees tem o menor custo de produccedilatildeo mas causa grandes danos ambientais A lavra de maciccedilos rochosos tem maior custo de produccedilatildeo mas causa menores danos ao meio ambiente

2 PROCESSO DE LAVRA

As jazidas de rochas ornamentais podem ser lavradas em maciccedilos rochosos e em matacotildees utilizando-se meacutetodos e teacutecnicas que possibilitam resultados satisfatoacuterios em termos da relaccedilatildeo custobenefiacutecio

Os meacutetodos de lavra consistem num conjunto especiacutefico dos trabalhos de planejamento dimensionamento e execuccedilatildeo de tarefas devendo existir uma harmonia entre essas tarefas e os equipamentos dimensionados O planejamento inclui a individualizaccedilatildeo dos blocos com dimensotildees adequadas agrave etapa seguinte da cadeia produtiva representada pelo desdobramento dos blocos em chapas

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Eacute importante verificar durante a fase do planejamento se o maciccedilo rochoso ou o matacatildeo possuem caracteriacutesticas ideais para serem lavrados como a verificaccedilatildeo da existecircncia de impurezas trincas alteraccedilotildees topografia local etc

Um planejamento de lavra bem elaborado forneceraacute o dimensionamento dos equipamentos e instalaccedilotildees caacutelculo de custos sequumlecircncia de atividades implicaccedilotildees econocircmicas do impacto ambiental e anaacutelise das condiccedilotildees hidroloacutegicas

Um bom projeto exige a melhor escolha do meacutetodo de lavra e a adoccedilatildeo de tecnologias adequadas nas quais sejam indicados os niacuteveis produtivos desejados levando-se em conta as caracteriacutesticas da jazida Entende-se por melhor escolha o meacutetodo que proporciona melhor resultado em termos de custobenefiacutecio

Um outro aspecto importante no planejamento da lavra refere-se agrave necessidade de serem definidos os possiacuteveis usos futuros da aacuterea minerada uma vez concluiacuteda a atividade de lavra

A preocupaccedilatildeo com a qualidade e a quantidade da rocha produzida implica a necessidade de o setor investir em tecnologia para reduzir seus custos A lavra em maciccedilos rochosos eacute a que possibilita maiores vantagens operacionais pois proporciona uma lavra racional com reflexo positivo na relaccedilatildeo custobenefiacutecio havendo uma tendecircncia mundial no sentido de se praticar a lavra de rochas ornamentais em maciccedilos rochosos em detrimento da lavra de matacotildees Ambas pode ser praticadas segundo formas diferentes podendo-se classificar os meacutetodos em lavra do tipo fossa tipo poccedilo por bancadas baixas por bancadas altas por desabamento e subterracircnea

A lavra em matacotildees eacute de concepccedilatildeo mais simples exigindo na maioria dos casos equipamentos pouco sofisticados e matildeo-de-obra pouco qualificada

Nos paiacuteses subdesenvolvidos onde eacute difiacutecil a obtenccedilatildeo de creacutedito para adquirir equipamentos sofisticados e para treinar matildeo-de-obra especializada estas jazidas de faacutecil acesso satildeo lavradas com o uso de teacutecnicas rudimentares Tais teacutecnicas proporcionam rendimento baixo e produtos de valor agregado igualmente baixo

21 Lavra de maciccedilos rochosos

211 Lavra do tipo fossa

Eacute um meacutetodo de lavra que apresenta um impacto visual pequeno pois a aacuterea explorada soacute pode ser vista de niacuteveis mais elevados Uma das desvantagens eacute que atinge facilmente o lenccedilol freaacutetico e o bombeamento de aacutegua do interior da cava agraves vezes deve ser constante O acesso agrave frente de lavra eacute feito atraveacutes de escadas (do tipo marinheiro) ou de guindastes Seu uso depende entre outros fatores das condiccedilotildees geoloacutegicas da jazida

212 Lavra do tipo poccedilo

Esse meacutetodo eacute mais oneroso que o anterior pois possui rampas laterais com forte inclinaccedilatildeo que satildeo utilizadas para acesso agrave frente de lavra Problemas com inundaccedilotildees e acidentes de trabalho satildeo comuns em pedreiras que utilizam esse meacutetodo Nos casos em que a qualidade da rocha oferece condiccedilotildees de estabilidade o avanccedilo da lavra em profundidade nos tipos fossa e poccedilo pode levar agrave necessidade de mudanccedila para a lavra subterracircnea

213 Lavra por bancadas baixas

Consiste em um meacutetodo com bancadas horizontais baixas em que uma das dimensotildees do bloco final natildeo deve ultrapassar 30 m uma vez que o bloco final eacute retirado da cava com dimensotildees adequadas ao uso nos teares Esse meacutetodo eacute recomendado para materiais homogecircneos sendo muito flexiacutevel para a identificaccedilatildeo das partes satildes que seratildeo utilizadas na forma de blocos

A mecanizaccedilatildeo eacute facilitada devido agrave grande extensatildeo horizontal apresentada Essa flexibilidade facilita a movimentaccedilatildeo de equipamentos (perfuratrizes carregadeiras) e de

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blocos Eacute um meacutetodo vantajoso em termos de seguranccedila do trabalho pois evita e reduz de forma consideraacutevel o risco de acidentes graves aleacutem de possibilitar um controle minucioso da frente de lavra

214 Lavra por bancadas altas

O meacutetodo de bancadas altas eacute geralmente usado quando o maciccedilo possui uma altura de 60 a 160 m Consiste na abertura de bancadas variando de 30 a 60 m de largura e 400 m de comprimento podendo-se utilizar diferentes tecnologias de corte em especial o fio diamantado Eacute caracterizado pela grande incidecircncia de perfuraccedilatildeo para fazer a subdivisatildeo em blocos com dimensotildees adequadas agrave serragem Eacute mais oneroso que o meacutetodo de lavra por bancadas baixas uma vez que requer uma maior quantidade de matildeo-de-obra e equipamentos

215 Lavra por desabamento

O desabamento pode ser feito por paineacuteis horizontais ou verticais O primeiro caso eacute recomendado quando o relevo tem inclinaccedilatildeo baixa enquanto que para se fazer a lavra com paineacuteis verticais o relevo necessariamente deve ser iacutengreme

Eacute um meacutetodo que exige pouco conhecimento teacutecnico Algumas das principais vantagens satildeo os baixos custos de operaccedilatildeo e o investimento inicial baixo Geralmente se utiliza um colchatildeo de areia para amortecer a queda da prancha com o objetivo de diminuir o impacto no solo Esse meacutetodo apresenta um custo semelhante ao custo da lavra de matacotildees mas com o uso de equipamentos de maior porte para limpeza das praccedilas

216 Lavra subterracircnea

Devido agrave existecircncia em todo mundo de inuacutemeros depoacutesitos de rochas ornamentais aflorantes ou proacuteximos agrave superfiacutecie a lavra subterracircnea eacute ainda pouco utilizada Seu uso eacute justificado em casos de jazidas de rochas de qualidade excepcional com alto valor no mercado Segundo Duarte (1998) citado por Reis e Sousa (2003) a principal mina subterracircnea localiza-se nos EUA no Estado de Vermont Sua operaccedilatildeo foi iniciada em 1870 a ceacuteu aberto passando a subterracircnea em 1907 Consiste em uma camada horizontal de maacutermore com cerca de 500 m de profundidade lavrada pelo meacutetodo de cacircmaras e pilares com cacircmaras e pilares de 150 a 200 m de largura cada uma

A lavra subterracircnea tem como maior vantagem um impacto ambiental na superfiacutecie pequeno Por outro lado a lavra subterracircnea apresenta grandes dificuldades operacionais problemas geomecacircnicos maior probabilidade de ocorrer acidentes e ainda custo de lavra mais alto que a lavra a ceacuteu aberto

22 Lavra de matacotildees

Os matacotildees consistem em partes especiacuteficas do maciccedilo rochoso individualizadas a partir da atuaccedilatildeo de agentes intempeacutericos (Destro 2000 Chiodi Filho 1998 citados por Reis e Sousa 2003) Quando os matacotildees satildeo deslocados por rolamento adquirem formas arredondas conhecidas por acebolamento

A lavra de matacotildees consiste em um meacutetodo menos oneroso por apresentar custos baixos para abertura de acessos matildeo-de-obra pouco qualificada e custos operacionais reduzidos mas com grandes problemas ambientais

O esquadrejamento dos blocos eacute feito atraveacutes de cunhas manuais ou cunhas pneumaacuteticas sendo que no primeiro caso o processo eacute mais lento e eacute recomendado para matacotildees de ateacute 100 m3 No segundo caso ocorre a utilizaccedilatildeo de explosivos em furos coplanares e paralelos As vantagens principais do meacutetodo satildeo implantaccedilatildeo raacutepida do empreendimento investimento inicial baixo necessidade de pouco conhecimento teacutecnico equipamentos simples e custo operacional baixo As desvantagens principais estatildeo relacionadas ao volume grande de esteacuteril produzido recuperaccedilatildeo baixa e dificuldades em um planejamento mais abrangente

A determinaccedilatildeo do meacutetodo de lavra correto em uma pedreira de rochas ornamentais eacute de

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importacircncia fundamental para a conduccedilatildeo adequada dos trabalhos de planejamento e de execuccedilatildeo da lavra Na fase de definiccedilatildeo do meacutetodo um erro poderaacute significar custos de produccedilatildeo excessivamente altos e menor vida uacutetil da pedreira

A ausecircncia de normas e procedimentos de classificaccedilatildeo tanto da Associaccedilatildeo Brasileira de Normas Teacutecnicas - ABNT quanto das associaccedilotildees de produtores dificulta a sistematizaccedilatildeo dos meacutetodos de lavra

Figura 1 Etapas produtivas e principais produtos da induacutestria de rochas ornamentais Fonte httpwwwdesenbahiabagovbrrecursosnewsvideo7B3FC152B1-BEAA-4ED5-B748-C370C1559F4B7D_Rochas_ornamentariasprnpdf

3 PROCESSO DE BENEFICIAMENTO

O beneficiamento de rochas ornamentais eacute o desdobramento de materiais brutos extraiacutedos nas pedreiras na forma de blocos e pode ser subdividido em processo de beneficiamento primaacuterio e secundaacuterio (Figura 2) O beneficiamento primaacuterio eacute entendido como o processo de obtenccedilatildeo de chapas com espessuras variadas em unidades industriais chamadas serrarias enquanto o beneficiamento secundaacuterio (corte e acabamento de peccedilas) eacute realizado nas marmorarias

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Figura 2 Fluxograma do processo de beneficiamento primaacuterio e secundaacuterio de rochas ornamentais Fonte Margueron Mello (2005)

Existem empresas integradas verticalmente nas quais a serraria e a marmoraria estatildeo juntas na mesma unidade industrial Haacute tambeacutem empresas que soacute possuem serraria outras que soacute possuem atividades de marmoraria Satildeo trecircs os meacutetodos baacutesicos para fazer o desdobramento de blocos produzidos nas pedreiras corte com talha-blocos corte com fio diamantado e corte com tear multilacircminas O talha-blocos eacute um maquinaacuterio de serragem com discos diamantados usados para produtos padronizados (lajotas) no aproveitamento de blocos menores que o tamanho padratildeo (entre 5 e 10 msup3) O corte com fio diamantado eacute aplicado basicamente ao esquadrejamento de blocos e de peccedilas curvas O tear de multilacircminas eacute o equipamento de corte de blocos mais antigo e mais utilizado para produccedilatildeo de chapas Este tear possui o menor custo de produccedilatildeo e a mais alta produtividade de chapas em grandes dimensotildees (1 a 2 m de largura e 2 a 35 m de comprimento)

Segundo Alencar et al (1996) citados por Almeida e Chaves (2002) o beneficiamento do maacutermore brasileiro eacute 95 feito em teares convencionais que usam granalha e o restante em teares diamantados e talha-blocos Isto caracteriza um grande atraso tecnoloacutegico visto que no mundo inteiro praticamente 100 do maacutermore eacute beneficiado em teares de lacircminas diamantadas ou talha-blocos

O beneficiamento do granito brasileiro eacute praticamente 100 feito em teares convencionais

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que usam granalha

A serragem nos teares eacute auxiliada por uma polpa de aacutegua cal e granalha despejada continuamente sobre a carga para otimizaccedilatildeo do corte e resfriamento das lacircminas Os teares importados da Itaacutelia satildeo melhores que os brasileiros pois oferecem mais produtividade e maior qualidade nos produtos Esta falta de competitividade dos teares fabricados e usados no Brasil eacute causada por vaacuterios fatores entre os quais a baixa qualificaccedilatildeo da matildeo-de-obra brasileira na operaccedilatildeo e manutenccedilatildeo e a inadequadas condiccedilotildees e controle de instalaccedilatildeo

Depois de serradas nos teares ou talha-blocos as chapas e outras peccedilas passam por um acabamento final atraveacutes dos processos de levigamento polimento e lustro ou do apicoamento e flameamento - Beneficiamento Secundaacuterio As teacutecnicas de apicoamento e flameamento quando aplicadas a certos tipos de material produzem resultados esteacuteticos e praacuteticos diferentes dos do polimento no qual satildeo usados vaacuterios tipos de politrizes manuais de ponte e multicabeccedila O corte final das chapas ou peccedilas usa cortadeiras que utilizam o disco diamantado

4 IMPACTOS AMBIENTAIS DO SETOR DE ROCHAS ORNAMENTAIS

Haacute em todo paiacutes diversos tipos de rejeitos e efluentes originaacuterios da atividade de lavra e beneficiamento de minerais e carvotildees que natildeo foram tratados ou que estatildeo sendo descartados sem serem aproveitados Esses rejeitos deixam de gerar novos produtos e produzem impactos ambientais pela deposiccedilatildeo inadequada pelo risco de contaminaccedilatildeo de lenccediloacuteis freaacuteticos e pelas perdas de aacutegua de processo por falta do seu tratamento e do seu reuso Um exemplo de perda e de impacto ambiental de rejeitos e efluentes eacute o das lamas provenientes da induacutestria de beneficiamento de maacutermore e granito

Nas diversas etapas de produccedilatildeo (nomeadamente extraccedilatildeo corte serragem e polimento dos blocos de pedra) as perdas podem ser da ordem de 30 a 40 Atualmente e em grande parte dos casos natildeo existe nenhuma preocupaccedilatildeo com o meio ambiente sendo o rejeito jogado diretamente em lagoas e rios sem nenhum tratamento preacutevio o que apesar de as lamas de serragem natildeo serem consideradas resiacuteduo perigoso (classe I) constituem um seacuterio problema ambiental

Figura 3 Impactos ambientais da lavra Fonte Neto 2006

Poluiccedilatildeo sonora

Poluiccedilatildeo atmosfeacuterica Doenccedilas respiratoacuterias silicose

Solo transportado

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LAVRA BENEFICIAMENTO

Figura 4 Impactos ambientais do setor de rochas ornamentais Fonte Neto 2006

Para o uso das rochas ornamentais na construccedilatildeo civil eacute necessaacuterio o seu desdobramento de blocos para chapas Este processo eacute responsaacutevel pelo resiacuteduo na forma de lama abrasiva Esta lama eacute geralmente depositada num paacutetio poreacutem a quantidade produzida eacute significativa Aleacutem disso a polpa afeta a paisagem esteticamente necessita-se de grande espaccedilo para a sua estocagem e o alto custo do recolhimento e armazenamento Ressalta-se ainda que este resiacuteduo (lama) quando seco constitui-se num poacute fino que provoca danos a sauacutede humana

Figura 5 Impactos ambientais do beneficiamento Fonte Neto 2006

O processo industrial de beneficiamento de rochas ornamentais envolvendo o desdobramento de blocos de rochas o polimento das chapas brutas serradas e no corte nas dimensotildees dos materiais para comercializaccedilatildeo envolve grandes quantidades de aacuteguas para a sua realizaccedilatildeo A necessidade de aacutegua nessa etapa do processo industrial eacute muito grande encontrando-se para uma uacutenica politriz de 20 cabeccedilotes operando 24 horasdia valores de aacuteguas residuaacuterias de ateacute 576 m3dia No processo de corte das chapas polidas satildeo utilizadas maacutequinas cortadeiras equipadas com discos de corte que funcionam com aacutegua para resfriamento gerando por conseguinte tambeacutem grande quantidade de aacuteguas residuaacuterias

O lanccedilamento das aacuteguas residuaacuterias resultantes desse processo em corpos hiacutedricos proporciona reduccedilatildeo acentuada da qualidade de suas aacuteguas principalmente devido agrave

Lagoa de deposiccedilatildeo do resiacuteduo (LAMA)

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grande concentraccedilatildeo dos soacutelidos totais presentes os quais contribuem fortemente para o assoreamento dos corpos receptores e na variaccedilatildeo do pH para valores altamente alcalinos dificultando a autodepuraccedilatildeo atraveacutes de meacutetodos bioloacutegicos

Tais aacuteguas residuaacuterias devem ser submetidas a tratamento preacutevio para que consigam a atender a legislaccedilatildeo ambiental para lanccedilamento em corpos receptores (Resoluccedilatildeo CONAMA 02086) visto que natildeo atendem aos padrotildees limites estabelecidos

Neto (2006) propotildee um sistema de tratamento adequado da lama (Fig 6)

Tratamento adequado da lama

Figura 6 Tratamento adequado da lama Fonte Neto 2006

No processo de corte dos blocos de rochas onde satildeo utilizados teares com lacircminas de accedilo satildeo lanccedilados sobre as mesmas uma mistura de aacutegua cal e granalha de ferro com objetivo principal de lubrificaacute-las e aumentar seu poder de corte Tal mistura eacute constantemente monitorada pelos operadores das maacutequinas controlando-se assim a densidade da lama a concentraccedilatildeo e capacidade de corte da granalha dosando quando necessaacuterio os ingredientes para se manter uma boa qualidade da mistura Com isso tornam-se necessaacuterias descargas perioacutedicas do excesso da lama principalmente devido ao acreacutescimo do material removido dos blocos de rocha

As aacuteguas residuaacuterias desse processo apresentam valores altos para o pH devido ao uso da cal e que podem ser recirculadas apoacutes tratamento ainda que com pH alcalino sem prejuiacutezos agrave qualidade do processo industrial de desdobramento de blocos

Jaacute os efluentes do processo de polimento e corte das chapas possuem valores de pH mais baixos e que podem ser recirculados para o mesmo processo sem danos agrave sua qualidade final Verificou-se portanto que as aacuteguas provenientes dos teares apoacutes tratamento deveriam ser recirculadas somente para os teares e aquelas provenientes do polimento e corte das chapas apoacutes tratamento poderiam ser recirculadas seja para o processo de corte como para o de beneficiamento

Prezotti (2006) realizou pesquisas de campo em todo o estado do Espiacuterito Santo e constatou que em quase a totalidade dos casos as empresas que trabalham com desdobramento de blocos lanccedilam as aacuteguas residuaacuterias de seus teares em tanques de acuacutemulo diretamente no solo sem a devida impermeabilizaccedilatildeo Natildeo haacute nenhum tipo de recirculaccedilatildeo do liacutequido havendo sim parte de sua eliminaccedilatildeo atraveacutes de evaporaccedilatildeo e infiltraccedilatildeo no solo permanecendo a outra parte como umidade dos resiacuteduos acumulados

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Ainda segundo Pezotti (2006) das empresas que realizam processos de separaccedilatildeo de fases dos efluentes gerados cerca de 2 das 1200 implantadas no estado utilizam sistemas de tratamento cuja concepccedilatildeo de projeto resume-se em tratamento fiacutesico-quiacutemico consistindo de dosagem de coagulante sedimentaccedilatildeo primaacuteria e utilizaccedilatildeo de filtro-prensa para desidrataccedilatildeo do material sedimentado Das empresas que trabalham com os processos de polimento e corte praticamente todas utilizam alguma forma de reaproveitamento dos efluentes tratados Normalmente satildeo utilizados tanques de concreto armado dotados de chicanas construiacutedos enterrados cujo material sedimentado eacute recalcado atraveacutes de bombas hidraacuteulicas para locais de acuacutemulo tambeacutem dispostos no solo

A problemaacutetica ambiental tem despertado nos uacuteltimos anos grande interesse no Brasil As leis de controle ambiental tornaram-se mais severas e os oacutergatildeos de fiscalizaccedilatildeo ambiental tornaram-se mais eficientes Por outro lado os custos de disposiccedilatildeo de resiacuteduos de forma ecologicamente correta satildeo elevados Isto tem motivado a busca de alternativas tecnoloacutegicas viaacuteveis para a disposiccedilatildeo de resiacuteduos industriais

5 CARACTERIZACcedilAtildeO DE RESIacuteDUOS SOacuteLIDOS NO SETOR DE ROCHAS ORNAMENTAIS

Para se fazer o correto gerenciamento de um resiacuteduo industrial seja para

aproveitamento aterro incineraccedilatildeo

eacute preciso primeiro caracterizaacute-lo classificando-o ambientalmente e definir suas caracteriacutesticas fiacutesico-quiacutemicas

51 Etapas para a caracterizaccedilatildeo

- Classificaccedilatildeo segundo a NBR 10004 (classificaccedilatildeo ambiental)

- Determinaccedilatildeo da composiccedilatildeo quiacutemica e das propriedades fiacutesicas (visando um futuro aproveitamento)

511 Classificaccedilatildeo do resiacuteduo

A classificaccedilatildeo dos resiacuteduos soacutelidos deve ser feita de acordo com a norma ABNT NBR-100042004

CLASSE I - PERIGOSOS

CLASSE II NAtildeO PERIGOSOS CLASSE II A NAtildeO INERTES CLASSE II B INERTES

Tecircm por objetivo determinar qual a disposiccedilatildeo ambientalmente correta (qual tipo de aterro incineraccedilatildeo)

Satildeo de CLASSE I (Perigosos)

Quando um resiacuteduo em funccedilatildeo de suas propriedades fiacutesicas quiacutemicas ou infecto-contagiosas apresentar

1) risco agrave sauacutede puacuteblica provocando mortalidade incidecircncia de doenccedilas ou acentuando seus iacutendices 2) riscos ao meio ambiente quando o resiacuteduo for gerenciado de forma inadequada 3) Ou uma das caracteriacutesticas abaixo

inflamabilidade

corrosividade

toxidade

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reatividade

patogenidade

Satildeo de CLASSE II (Natildeo perigosos)

Resiacuteduos classe II A - Natildeo inertes

Natildeo se enquadram nas classificaccedilotildees de resiacuteduos CLASSE I - Perigosos ou de resiacuteduos CLASSE II B - Inertes

Apresentam um ou mais elementos acima do limite permitido no teste de solubilizaccedilatildeo e ou propriedades como

combustibilidade biodegradabilidade solubilidade em aacutegua

Resiacuteduos classe II B Inertes

Quaisquer resiacuteduos que

Quando amostrados de uma forma representativa segundo a ABNT NBR 10007 e submetidos a um contato dinacircmico e estaacutetico com aacutegua destilada ou deionizada agrave temperatura ambiente conforme ABNT NBR 10006 natildeo tiverem nenhum de seus constituintes solubilizados a concentraccedilotildees superiores aos padrotildees de potabilidade de aacutegua excetuando-se aspecto cor turbidez dureza e sabor

512 Composiccedilatildeo quiacutemica ( em peso) do resiacuteduo de granito

Granito A Granito B composiccedilatildeo

em peso composiccedilatildeo

em peso SiO2

6595 SiO2

6714 Al2O3

1284 Al2O3

1492 Fe2O3

789 Fe2O3

440 TiO2

093 TiO2

079 MnO

004 MnO

001 MgO

147 MgO

073 CaO

301 CaO

191 K2O

419 K2O

518 Na2O

239 Na2O

293 PF

133 PF

050 PF = perda ao fogo Fonte Neto 2006

6 APROVEITAMENTO DOS RESIacuteDUOS SOacuteLIDOS

Para suprir as necessidades do mundo moderno eacute necessaacuterio um aumento da produccedilatildeo que paulatinamente contribui para o aumento de resiacuteduos que nem sempre tecircm um destino ecologicamente correto Como natildeo eacute possiacutevel parar a produccedilatildeo uma das grandes preocupaccedilotildees da atualidade consiste em reaproveitar os resiacuteduos gerados nos diversos processos produtivos

O estado do Espiacuterito Santo maior explorador do setor estima que a produccedilatildeo de lama abrasiva de maacutermore e granito das induacutestrias da regiatildeo esteja em torno de 4000 toneladas por mecircs O maacutermore eacute um calcaacuterio metamoacuterfico cristalino basicamente constituiacutedo por calcita (CaCO3) e o granito eacute uma rocha iacutegnea constituiacuteda principalmente por feldspatos quartzo e micas Em geral resiacuteduos de maacutermore e granito apresentam um comportamento natildeo plaacutestico e tal como a grande maioria dos materiais ceracircmicos tradicionais seus

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constituintes quiacutemicos majoritaacuterios expressos na forma de oacutexidos satildeo a silica (SiO2) e a alumina (Al2O3) seguidos pela cal (CaO) e os oacutexidos alcalinos (Na2O K2O) Os teores de oacutexidos de ferro tambeacutem podem ser significativos mas o seu papel durante o processamento natildeo eacute tatildeo importante (satildeo fundentes soacute a altas temperaturas)

Portanto este tipo de rejeito industrial apresenta um bom potencial para ser incorporado em massas argilosas destinadas agrave produccedilatildeo de materiais ceracircmicos tradicionais

O resiacuteduo fino soacutelido pode ser utilizado na formulaccedilatildeo de

Tijolos para fins estruturais

Bloquetes para calccedilamento de ruas e calccediladas

Argamassa (substitui o calcaacuterio mateacuteria-prima normalmente utilizada nas formulaccedilotildees)

Em testes realizados pelo CEFET-ES a resistecircncia agrave compressatildeo da argamassa produzida com os resiacuteduos do corte das serrarias apoacutes o terceiro dia de cura foi cerca de 2 superior a da argamassa existente no mercado Apoacutes o vigeacutesimo oitavo dia a resistecircncia agrave compressatildeo foi cerca de 5 superior a argamassa de mercado (Fig 7)

Figura 7 Resistecircncia agrave compressatildeo da argamassa produzida com os resiacuteduos do corte das serrarias Fonte Neto 2006

O resiacuteduo proveniente da serragem de rochas graniacuteticas pode ser utilizado como material de enchimento em concretos asfaacutelticos usinados a quente

Caracteriacutesticas especiacuteficas deste rejeito vislumbram a sua utilizaccedilatildeo como material de enchimento em concretos asfaacutelticos

Fina granulometria com 7165 de materiais com dimensotildees inferior a 0075mm Composiccedilatildeo preacute-definida (granito moiacutedo)

7 ALGUNS EQUIPAMENTOS UTILIZADOS NO TRATAMENTO DE RESIacuteDUO DA INDUacuteSTRIA DE BENEFICIAMENTO DE MAacuteRMORE E GRANITO

71 Hidrociclone

Aparelho que utiliza a forccedila centriacutefuga para a separaccedilatildeo de um mineacuterio em forma de polpa em dois produtos de granulometrias distintas Apresenta um corpo cocircnico e outro ciliacutendrico (Fig 8) um orifiacutecio para a entrada da polpa (inlet) um orifiacutecio inferior de descarga (apex) e outro orifiacutecio superior tambeacutem para descarga (vortex finder)

Os hidrociclones ou ciclones hidraacuteulicos satildeo uma classe importante de equipamentos destinados principalmente agrave separaccedilatildeo de suspensotildees soacutelido-liacutequido Diferentemente das centriacutefugas o movimento rotatoacuterio da mistura eacute produzido pelo proacuteprio escoamento da suspensatildeo de tal forma que partiacuteculas na faixa de 5 a 400 m podem ser eficientemente separadas Mais recentemente tem-se investigado o uso desse dispositivo em sistemas de difiacutecil separaccedilatildeo ou seja aqueles constituiacutedos de partiacuteculas muito pequenas e misturas com pequenos gradientes de densidades entre as fases Os hidrociclones satildeo agrupados em

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famiacutelias de acordo com as relaccedilotildees entre suas dimensotildees sendo bastante estudadas as famiacutelias de Rietema e de Bradley Os hidrociclones ciliacutendricos satildeo relatados na literatura como equipamentos que apresentam como funccedilatildeo principal a classificaccedilatildeo de partiacuteculas Essa classificaccedilatildeo depende do tamanho da densidade e do formato das partiacuteculas A classificaccedilatildeo por tamanho pode ser expressa pela inclinaccedilatildeo da curva de eficiecircncia granulomeacutetrica em funccedilatildeo do tamanho da partiacutecula no ponto relativo ao diacircmetro de corte de modo que uma curva com inclinaccedilatildeo infinita neste ponto indica que natildeo existem soacutelidos com tamanhos inferiores ao diacircmetro de corte na corrente de underflow Na realidade sempre haveraacute partiacuteculas com diacircmetros menores que o diacircmetro de corte no underflow uma vez que natildeo existe classificador total

Figura 8 Hidrociclone Fonte Perry 1997

Existem hidrociclones de numerosos tipos e tamanhos

Tipos de hidrociclones

hidrociclone classificador Hidrociclone utilizado para separaccedilatildeo de partiacuteculas em funccedilatildeo do tamanho

hidrociclone espessador Hidrociclone utilizado para separar soacutelidos do liacutequumlido em que estatildeo suspensos

hidrociclone lavador Hidrociclone utilizado para separar partiacuteculas de acordo com as densidades das espeacutecies minerais

72 Filtro-prensa

Os Filtros-prensa foram introduzidos por volta do seacuteculo XIX e foram utilizados por muitos anos principalmente na separaccedilatildeo de lamas servidas Eles eram considerados maacutequinas de trabalho intensivo consequumlentemente natildeo encontraram muita aceitaccedilatildeo nas induacutestrias de processo sofisticados e altamente automatizados Isto ocorreu ateacute meados dos anos 60 quando esta imagem mudou pela introduccedilatildeo de mecanismos avanccedilados orientados para obter bolos de baixa umidade que descarregam automaticamente e permitem a lavagem do pano ao teacutermino do ciclo de filtraccedilatildeo

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O Filtro Prensa consiste em uma cabeccedila e seguidor que contecircm entre si um pacote de placas retangulares verticais que satildeo apoiadas pelo lado ou sobre vigas A cabeccedila serve como um extremo fixo no qual os tubos de alimentaccedilatildeo e filtrado satildeo conectados e o seguidor move-se ao longo das vigas e comprime as placas juntas durante o ciclo de filtraccedilatildeo por um mecanismo hidraacuteulico ou mecacircnico

Figura 9 Filtro-prensa Fonte httpwwwufrnetufrnbr~lairPagina-OPUNITFilterpresshtm

Cada placa eacute revestida com um pano filtrante em ambos os lados e uma vez apertadas lado a lado elas formam uma seacuterie de cacircmaras que dependem do nuacutemero de placas As placas geralmente tecircm uma porta de alimentaccedilatildeo central que atravessa toda a extensatildeo do filtro prensa de forma que todas as cacircmaras do conjunto de placas estatildeo interconectadas

Do mesmo modo quatro aberturas de canto conectam todos as placas e coletam os filtrados matildee e de lavagem em uma descarga fechada para saiacutedas que satildeo localizadas no mesmo lado que a entrada de alimentaccedilatildeo Alguns filtros prensa tecircm placas que dispotildeem de torneiras no seu lado mais inferior de forma que o filtrado flui em uma descarga aberta para uma calha e serve como amostrador da condiccedilatildeo do pano filtrante pela claridade do filtrado que atravessa cada cacircmara A desvantagem deste arranjo eacute que natildeo pode ser usado com filtrados que satildeo toacutexicos inflamaacuteveis ou volaacuteteis

Figura 10 Diagrama de fluxo tiacutepico de um filtro-prensa Fonte httpwwwufrnetufrnbr~lairPagina-OPUNITFilterpresshtm

Atualmente os Filtros-prensa como mencionado previamente satildeo equipados com caracteriacutesticas que habilitam operaccedilatildeo completamente automaacutetica controladas por PLC (Power Line Communications sitema de automaccedilatildeo)

As principais caracteriacutesticas satildeo

Deslocadores moacuteveis que separam os pratos um por um para descarga do bolo a uma

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taxa de 5 - 6 segundos por placa Um projeto especial do mecanismo moacutevel assegura que duas placas adjacentes natildeo ficam aderidas devido a bolos pegajosos

Batedeira que sujeita a placa a vibraccedilotildees e ajuda na descarga do bolo

Regadores do pano com tubulaccedilotildees moveis e jatos de alto impacto para lavagem

intensiva do pano

Criteacuterios de Seleccedilatildeo

Os Filtros-prensa se aplicam melhor nas seguintes circunstacircncias

Quando eacute requerido um conteuacutedo muito baixo de umidade para a secagem teacutermica da torta ou incineraccedilatildeo

Quando eacute requerida alta claridade do filtrado para aplicaccedilotildees de polimento

Quando eacute requerida a liberaccedilatildeo da torta auxiliada por compressatildeo

Quando o bolo eacute disposto como enchimento de terra para esparramar com um trator desde que ela seja dura o bastante para aguumlentar seu peso

Quando grandes aacutereas de filtraccedilatildeo satildeo requeridas num espaccedilo limitado

73 Filtro de tambor rotativo

O filtro a vaacutecuo de tambor rotativo pertence ao grupo de alimentaccedilatildeo inferior e eacute um dos filtros mais antigos em uso na induacutestria de processos quiacutemicos (Fig 11)

Figura 11 Filtro de tambor rotativo Fonte httpwwwufrnetufrnbr~lairPagina-OPUNITDrum_Filtershtm

O filtro consiste dos seguintes subconjuntos

Um cilindro que eacute suportado por um munhatildeo de grande diacircmetro na extremidade da vaacutelvula e por um rolamento na extremidade de movimentaccedilatildeo e que tem sua face dividida em setores circulares cada um dos quais conectado a uma tubulaccedilatildeo separada de vaacutecuo A tubulaccedilatildeo interna eacute conectada agraves passagens de cada setor atraveacutes do munhatildeo e das extremidades superiores atraveacutes de uma placa de desgaste que tem portas correspondentes ao nuacutemero dos setores O encanamento da plataforma do cilindro eacute arranjado de modo que cada setor tenha uma tubulaccedilatildeo principal para coletar o filtrado no lado emergente do cilindro e uma tubulaccedilatildeo para coletar o filtrado restante do lado descendente para assegurar a evacuaccedilatildeo completa antes da descarga do bolo O cilindro move-se a uma

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velocidade que pode variar de acordo com o tempo do ciclo normalmente de 1 a 10 RPM

Uma vaacutelvula com ajuste na ponte controla a sequumlecircncia do ciclo de modo que cada setor seja sujeitado ao vaacutecuo ao sopro e a uma zona inoperante Quando um setor entra na submersatildeo o vaacutecuo comeccedila e continua com a lavagem se requerida ateacute um ponto em que eacute interrompido e ocorre o sopro para ajudar a descarregar o bolo A vaacutelvula tem blocos ajustaacuteveis de filtraccedilatildeo em uma extremidade e na outra um anel fixo da ponte Os blocos ajustaacuteveis da ponte permitem a otimizaccedilatildeo do formulaacuterio da relaccedilatildeo de secagem dentro do ciclo de filtraccedilatildeo bem como a submersatildeo eficaz do cilindro quando o niacutevel da pasta no tanque estaacute no maacuteximo

Um mecanismo de descarga do bolo que pode ser uma lacircmina raspadora uma correia ou um rolo e em casos muito raros uma descarga de fios O sopro eacute aplicado somente aos filtros com mecanismos de descarga por raspador e de rolo mas natildeo nos filtros com descarga por correia ou de fios

Um agitador que manteacutem delicadamente a pasta em suspensatildeo e alternando entre a face do cilindro e o fundo do tanque em cerca de 16 CPM

Um tanque com conexotildees para alimentaccedilatildeo da pasta uma caixa ajustaacutevel do excesso para ajustar a submergecircncia desejada do cilindro e uma conexatildeo de dreno Os tanques satildeo projetados normalmente para uma submersatildeo aparente de 33-35 entretanto em determinadas aplicaccedilotildees eacute possiacutevel 50 ou mais

Nas aplicaccedilotildees onde a lavagem do bolo eacute requerida 2 ou 3 distribuidores com bocais sobrepostos satildeo montados a um par dos protetores de respingos aparafusados agraves extremidades do tanque A posiccedilatildeo dos distribuidores e da quantidade do liacutequido de lavagem eacute ajustaacutevel dependendo das caracteriacutesticas da lavagem do bolo

Criteacuterios de seleccedilatildeo

Em termos gerais os filtros de cilindro satildeo apropriados agraves seguintes exigecircncias processos

Polpas com soacutelidos que natildeo tendem a sedimentar rapidamente e permaneceratildeo em suspensatildeo uniforme sob agitaccedilatildeo delicada

Tortas que natildeo requerem periacuteodos de secagem longos alcanccedilar valores assintoacuteticos de umidade

Quando um uacutenico estaacutegio de lavagem for suficiente para remover os contaminantes residuais do bolo ou produzir a recuperaccedilatildeo maacutexima de filtrado

Filtrado que geralmente natildeo requer uma separaccedilatildeo afiada entre o filtrado matriz e filtrado da lavagem Algumas vaacutelvulas complexas entretanto permitem remoccedilatildeo atmosfeacuterica dos setores e do encanamento interno para facilitar uma separaccedilatildeo afiada dos filtrados

Filtrados nos quais eacute aceitaacutevel com uma quantidade baixa de finos que passam pela malha do pano filtrante nos primeiros segundos da formaccedilatildeo do bolo Geralmente e dependendo do tamanho da partiacutecula e da permeabilidade do pano o filtrado pode conter 1000 a 5000 ppm de insoluacuteveis

74 Filtro de Discos

Os filtros de discos pertencem ao grupo com alimentaccedilatildeo lateral e estatildeo disponiacuteveis jaacute haacute muitos anos Satildeo usados geralmente em aplicaccedilotildees resistentes tais como enxugamento do taconito do mineacuterio de ferro da hematita do hidrato de carvatildeo de alumiacutenio do concentrado de cobre dos concentrados da flutuaccedilatildeo de pirita e de outros processos de beneficiamento

O grande momento para os filtros de discos ocorreu nos anos 60 quando as induacutestrias metaluacutergicas estavam crescendo e foram fabricados filtros com aacutereas de 300 m2 e maiores

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O filtro consiste em diversos discos que podem chegar a 15 nas maacutequinas maiores cada um composto de setores que satildeo juntados para dar forma ao disco Os setores tecircm nervuras para a garganta e satildeo projetados para uma taxa de drenagem de capacidade elevada

Uma das principais caracteriacutesticas eacute que o espaccedilo requerido pelos filtros de disco eacute miacutenimo e o custo por m2 de aacuterea de filtraccedilatildeo eacute o mais baixo quando comparado a outros filtros de vaacutecuo Durante a operaccedilatildeo cada setor submerge e um bolo eacute formado na face dos discos Emergindo entatildeo agrave zona de secagem o liacutequido eacute drenado para um tambor central e de laacute atraveacutes de uma vaacutelvula para o receptor de vaacutecuo A vaacutelvula com sua ponte ajusta o sincronismo de modo que quando um setor sai da zona de secagem na ponte de separaccedilatildeo eacute aplicado um sopro pressurizado ou a baixa pressatildeo no bolo As lacircminas do raspador nos lados de cada disco guiam o bolo agraves rampas de descarga que satildeo posicionadas entre discos adjacentes e devem ser bastante largas para evitar sua obstruccedilatildeo pela queda do bolo Um agitador de paacutes situado no fundo do tanque manteacutem em suspensatildeo a polpa que na maioria das aplicaccedilotildees metaluacutergicas conteacutem soacutelidos de massa especiacutefica elevada satildeo de decantaccedilatildeo raacutepida e abrasivos

Os principais componentes de um filtro de discos como mostrado no corte transversal da figura abaixo satildeo

Os setores dos discos que podem ser feitos de metal de madeira especial ou moldados por injeccedilatildeo em polipropileno

Um tambor suportado no centro pelos rolamentos principais e que abriga os condutos de passagem do filtrado Os setores satildeo unidos ao tambor atraveacutes de conexotildees seladas por aneacuteis circulares em um nuacutemero igual ao nuacutemero de setores do disco

Uma vaacutelvula com pontes e os compartimentos internos para o formulaacuterio e seca sob o vaacutecuo e endurece a descarga sob a pressatildeo com 2-25 bar e rompe-se com um sopro constante de 02-025 bar A maioria dos filtros de discos satildeo conectados a apenas uma vaacutelvula entretanto frequumlentemente satildeo montados com uma vaacutelvula em cada extremidade quando a carga hidraacuteulica eacute muito elevada

Um agitador com paacutes que satildeo posicionadas entre os discos e suficientemente distante para natildeo interferir com o bolo em formaccedilatildeo

Um tanque que em seu lado da descarga tem compartimentos separados para a pasta dos discos e rampas de descarga para o bolo que cai ao se partir Quando os soacutelidos satildeo de natureza abrasiva eacute aconselhaacutevel recobrir a parte inferior do tanque que abriga o agitador com borracha

Duas lacircminas para descarga do bolo em ambos os lados de cada disco satildeo suspensas por uma armaccedilatildeo montada no tanque e que servem para deflexionar e guiar o bolo agraves rampas da descarga Em filtros de diacircmetro grande as lacircminas satildeo do tipo em balanccedilo flutuando para manter o bolo afastado do disco e assim permitir o balanccedilo de giro dos discos

Uma calha para o excesso que se estende atraveacutes de todo o comprimento do tanque e assegura a total submergecircncia dos setores na zona da formaccedilatildeo do bolo tendo em vista que a exposiccedilatildeo de um setor na posiccedilatildeo 6 horas causaraacute a perda imediata do vaacutecuo

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Figura 12 Filtro de Discos Fonte httpwwwufrnetufrnbr~lairPagina-OPUNITFiltro_de_discoshtm

Criteacuterios de seleccedilatildeo

As principais consideraccedilotildees para se selecionar um filtro de discos satildeo

Quando servirem a uma aplicaccedilatildeo em que se encontrem as seguintes exigecircncias

O formulaacuterio para secar a relaccedilatildeo do tempo eacute aproximadamente frac12 a 1

Nenhuma lavagem do bolo eacute requerida

As peccedilas do bolo soltam facilmente do pano

O pano natildeo se obstrui

Quando em um dos setores o pano rasga o setor inteiro pode ser substituiacutedo em um tempo muito curto

A aacuterea de filtraccedilatildeo pode ser expandida adicionando-se mais discos a um tambor que tenha discos natildeo utilizados

O filtro de discos fornece a aacuterea maacutexima em custo e espaccedilo miacutenimos

8 SELECcedilAtildeO DO EQUIPAMENTO PARA FILTRACcedilAtildeO

Na escolha de um filtro para um processo especiacutefico os fatores relacionados agrave finalidade do serviccedilo devem ser comparados aos associados agraves caracteriacutesticas do equipamento e do meio filtrante

Fatores Importantes Relacionados com a Finalidade do Serviccedilo

Tipo de suspensatildeo a manusear

Volume a ser produzido

Condiccedilotildees do processo

Exigecircncias de desempenho

Materiais aceitaacuteveis para a construccedilatildeo do filtro

Fatores Importantes Relacionados com o Equipamento

Tipo do ciclo (em batelada contiacutenuo)

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Forccedila motriz

Taxa de produccedilatildeo das maiores e das menores unidades

Precisatildeo da separaccedilatildeo

Possibilidade de lavagem da torta

Confiabilidade

Materiais de construccedilatildeo

Custos

As estimativas de custos devem incluir

Depreciaccedilatildeo (custo do equipamento instalado mais tempo de vida) Manutenccedilatildeo Custos de operaccedilatildeo (matildeo de obra utilidades e meio filtrante) Prejuiacutezos por perda do produto (se houver)

As caracteriacutesticas da suspensatildeo indicam se para o seu tratamento eacute mais recomendaacutevel um clarificador ou um filtro com formaccedilatildeo de torta Se a melhor opccedilatildeo eacute o filtro de torta as caracteriacutesticas da suspensatildeo iratildeo determinar a velocidade de formaccedilatildeo e a natureza da torta e tambeacutem influenciaraacute a escolha da forccedila motriz o tipo de ciclo e o modelo especiacutefico da maacutequina

Mais informaccedilotildees sobre as caracteriacutesticas da suspensatildeo e adaptabilidade dos filtros mais comuns agraves vaacuterias classes de suspensotildees podem ser vistos no seguinte endereccedilo httpwwwufrnetufrnbr~lairPagina-OPUNITselectfiltrohtm

Conclusotildees e recomendaccedilotildees

As induacutestrias do setor de pedras ornamentais deve estudar alternativas tecnicamente viaacuteveis para o aproveitamento dos rejeitos da lavra e do beneficiamento nas pedreiras e serrarias Este aproveitamento contribui para diminuir o impacto ambiental dos rejeitos acumulados

Para mais informaccedilotildees sobre o assunto sugere-se entrar em contato com o Centro de Tecnologia Mineral CETEM que eacute um instituto de pesquisa de atuaccedilatildeo nacional vinculado ao Ministeacuterio da Ciecircncia e Tecnologia MCT e desde a sua criaccedilatildeo em 1978 tem se dedicado ao desenvolvimento tecnoloacutegico nas aacutereas relacionadas com a tecnologia mineral Contato CENTRO DE TECNOLOGIA MINERAL - CETEM Avenida Pedro Calmon 900 - Cidade Universitaacuteria - Rio de Janeiro - RJ CEP 21941-908 tel (21) 3865-7222 fax (21) 2260-2837 e-mail webmastercetemgovbr

Referecircncias

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MINEROPAR MINERAIS DO PARANAacute S A Disponiacutevel em httpwwwmineroparprgovbrmineropararquivosFilepublicacoesrelatorios_concluidos20_relatorios_concluidospdf Acesso em 05 dez 2006

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MOREIRA J M S MANHAtildeES J P V T HOLANDA J N F Reaproveitamento de resiacuteduo de rocha ornamental proveniente do Noroeste Fluminense em ceracircmica vermelha Ceracircmica 51 2005 p 180-186 Disponiacutevel em httpwwwscielobrpdfcev51n31926789pdfsearch=22tratamento20de20resC3ADduo20da20indC3BAstria20de20mC3A1rmore20e20granito22 Acesso em 03 out 2003

MOTHEacute FILHO H F POLIVANOV H MOTHEacute C G Reciclagem dos Resiacuteduos Soacutelidos de Rochas Ornamentais Anuaacuterio do Instituto de Geociecircncias UFRJ vol 28 2 2005 p 139-151Acesso em httpwwwanuarioigeoufrjbranuario_2005Anuario_2005_139_151pdf Acesso em 05 dez 2006

NETO A A B A importacircncia do equiliacutebrio soacutecio-ambiental na extraccedilatildeo do maacutermore e do granito Centro Federal de Educaccedilatildeo Tecnoloacutegica do Espiacuterito Santo Disponiacutevel em httpwwwcreaesorgbrdownloadsciclopasta0420FeiraMarGran2pdfsearch=22gerenciamento20do20resC3ADduo20da20indC3BAstria20de20beneficiamento20de20mC3A1rmore20e20granito22 Acesso em 04 out 2006

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Nome do teacutecnico responsaacutevel

Ingrid de Moraes

Nome da Instituiccedilatildeo do SBRT responsaacutevel

REDETEC - Rede de Tecnologia do Rio de Janeiro

Data de finalizaccedilatildeo

13 dez 2006

Page 3: Dossiê Mármore e Granito

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Maacutermore e granito lavra beneficiamento e tratamento de resiacuteduos

Assunto

Extraccedilatildeo de pedra areia e argila

Resumo

Informaccedilotildees sobre os principais meacutetodos de lavra de pedras ornamentais teacutecnicas de beneficiamento resiacuteduos provenientes da induacutestria de beneficiamento de maacutermore e granito tratamento e aproveitamento na construccedilatildeo civil

Palavras chave

Maacutermore granito tratamento de resiacuteduo resiacuteduo soacutelido meio ambiente aproveitamento de resiacuteduo beneficiamento lavra

Conteuacutedo

1 INTRODUCcedilAtildeO

O Brasil eacute um dos maiores produtores e exportadores de rochas ornamentais do mundo Dentre elas destaca-se o maacutermore o granito propriamente dito o diorito e o gnaisse comercialmente conhecidos por maacutermore e granito O estado do Espiacuterito Santo eacute o principal poacutelo de rochas ornamentais do paiacutes instalado na regiatildeo de Cachoeiro de Itapemirim No estado do Rio de Janeiro a regiatildeo Noroeste tambeacutem eacute rica em rochas ornamentais com enfoque para o municiacutepio de Santo Antocircnio de Paacutedua As rochas ornamentais deste municiacutepio satildeo principalmente rochas graniacuteticas No entanto existem tambeacutem em Santo Antocircnio de Paacutedua cerca de 72 empresas explorando pedras de revestimento denominadas de pedra Paduana pedra Miracema pedra olho de Pombo e a Pinta Rosa Estas pedras correspondem ao produto da milonitizaccedilatildeo de um ortognaisse intrusivo

Para se ter sucesso nos negoacutecios com rochas ornamentais eacute necessaacuterio o conhecimento de vaacuterios segmentos do setor industrial geologia caracterizaccedilatildeo tecnoloacutegica lavra transporte beneficiamento e vendas Soacute se pode determinar a viabilidade teacutecnica e econocircmica de pedreiras de rochas ornamentais apoacutes concluir certas etapas preliminares como exploraccedilatildeo geoloacutegica regional pesquisa geoloacutegica de detalhe e amostragem A determinaccedilatildeo de reservas eacute feita com furos de sondagem No caso de rochas ornamentais tambeacutem satildeo necessaacuterios testes de serragem e polimento Apoacutes a cubagem da jazida eacute realizado o planejamento de lavra

O Brasil possui um enorme potencial geoloacutegico para a produccedilatildeo de rochas ornamentais (especialmente granitos) de variados padrotildees esteacuteticos Existem muitos meacutetodos de lavra para rochas ornamentais usados no mercado lavra de matacotildees lavra por bancadas lavra por paineacuteis verticais lavra por desabamento e lavra subterracircnea Aspectos teacutecnicos e econocircmicos satildeo considerados na escolha do meacutetodo a ser usado A lavra de mataccedilotildees tem o menor custo de produccedilatildeo mas causa grandes danos ambientais A lavra de maciccedilos rochosos tem maior custo de produccedilatildeo mas causa menores danos ao meio ambiente

2 PROCESSO DE LAVRA

As jazidas de rochas ornamentais podem ser lavradas em maciccedilos rochosos e em matacotildees utilizando-se meacutetodos e teacutecnicas que possibilitam resultados satisfatoacuterios em termos da relaccedilatildeo custobenefiacutecio

Os meacutetodos de lavra consistem num conjunto especiacutefico dos trabalhos de planejamento dimensionamento e execuccedilatildeo de tarefas devendo existir uma harmonia entre essas tarefas e os equipamentos dimensionados O planejamento inclui a individualizaccedilatildeo dos blocos com dimensotildees adequadas agrave etapa seguinte da cadeia produtiva representada pelo desdobramento dos blocos em chapas

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Eacute importante verificar durante a fase do planejamento se o maciccedilo rochoso ou o matacatildeo possuem caracteriacutesticas ideais para serem lavrados como a verificaccedilatildeo da existecircncia de impurezas trincas alteraccedilotildees topografia local etc

Um planejamento de lavra bem elaborado forneceraacute o dimensionamento dos equipamentos e instalaccedilotildees caacutelculo de custos sequumlecircncia de atividades implicaccedilotildees econocircmicas do impacto ambiental e anaacutelise das condiccedilotildees hidroloacutegicas

Um bom projeto exige a melhor escolha do meacutetodo de lavra e a adoccedilatildeo de tecnologias adequadas nas quais sejam indicados os niacuteveis produtivos desejados levando-se em conta as caracteriacutesticas da jazida Entende-se por melhor escolha o meacutetodo que proporciona melhor resultado em termos de custobenefiacutecio

Um outro aspecto importante no planejamento da lavra refere-se agrave necessidade de serem definidos os possiacuteveis usos futuros da aacuterea minerada uma vez concluiacuteda a atividade de lavra

A preocupaccedilatildeo com a qualidade e a quantidade da rocha produzida implica a necessidade de o setor investir em tecnologia para reduzir seus custos A lavra em maciccedilos rochosos eacute a que possibilita maiores vantagens operacionais pois proporciona uma lavra racional com reflexo positivo na relaccedilatildeo custobenefiacutecio havendo uma tendecircncia mundial no sentido de se praticar a lavra de rochas ornamentais em maciccedilos rochosos em detrimento da lavra de matacotildees Ambas pode ser praticadas segundo formas diferentes podendo-se classificar os meacutetodos em lavra do tipo fossa tipo poccedilo por bancadas baixas por bancadas altas por desabamento e subterracircnea

A lavra em matacotildees eacute de concepccedilatildeo mais simples exigindo na maioria dos casos equipamentos pouco sofisticados e matildeo-de-obra pouco qualificada

Nos paiacuteses subdesenvolvidos onde eacute difiacutecil a obtenccedilatildeo de creacutedito para adquirir equipamentos sofisticados e para treinar matildeo-de-obra especializada estas jazidas de faacutecil acesso satildeo lavradas com o uso de teacutecnicas rudimentares Tais teacutecnicas proporcionam rendimento baixo e produtos de valor agregado igualmente baixo

21 Lavra de maciccedilos rochosos

211 Lavra do tipo fossa

Eacute um meacutetodo de lavra que apresenta um impacto visual pequeno pois a aacuterea explorada soacute pode ser vista de niacuteveis mais elevados Uma das desvantagens eacute que atinge facilmente o lenccedilol freaacutetico e o bombeamento de aacutegua do interior da cava agraves vezes deve ser constante O acesso agrave frente de lavra eacute feito atraveacutes de escadas (do tipo marinheiro) ou de guindastes Seu uso depende entre outros fatores das condiccedilotildees geoloacutegicas da jazida

212 Lavra do tipo poccedilo

Esse meacutetodo eacute mais oneroso que o anterior pois possui rampas laterais com forte inclinaccedilatildeo que satildeo utilizadas para acesso agrave frente de lavra Problemas com inundaccedilotildees e acidentes de trabalho satildeo comuns em pedreiras que utilizam esse meacutetodo Nos casos em que a qualidade da rocha oferece condiccedilotildees de estabilidade o avanccedilo da lavra em profundidade nos tipos fossa e poccedilo pode levar agrave necessidade de mudanccedila para a lavra subterracircnea

213 Lavra por bancadas baixas

Consiste em um meacutetodo com bancadas horizontais baixas em que uma das dimensotildees do bloco final natildeo deve ultrapassar 30 m uma vez que o bloco final eacute retirado da cava com dimensotildees adequadas ao uso nos teares Esse meacutetodo eacute recomendado para materiais homogecircneos sendo muito flexiacutevel para a identificaccedilatildeo das partes satildes que seratildeo utilizadas na forma de blocos

A mecanizaccedilatildeo eacute facilitada devido agrave grande extensatildeo horizontal apresentada Essa flexibilidade facilita a movimentaccedilatildeo de equipamentos (perfuratrizes carregadeiras) e de

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blocos Eacute um meacutetodo vantajoso em termos de seguranccedila do trabalho pois evita e reduz de forma consideraacutevel o risco de acidentes graves aleacutem de possibilitar um controle minucioso da frente de lavra

214 Lavra por bancadas altas

O meacutetodo de bancadas altas eacute geralmente usado quando o maciccedilo possui uma altura de 60 a 160 m Consiste na abertura de bancadas variando de 30 a 60 m de largura e 400 m de comprimento podendo-se utilizar diferentes tecnologias de corte em especial o fio diamantado Eacute caracterizado pela grande incidecircncia de perfuraccedilatildeo para fazer a subdivisatildeo em blocos com dimensotildees adequadas agrave serragem Eacute mais oneroso que o meacutetodo de lavra por bancadas baixas uma vez que requer uma maior quantidade de matildeo-de-obra e equipamentos

215 Lavra por desabamento

O desabamento pode ser feito por paineacuteis horizontais ou verticais O primeiro caso eacute recomendado quando o relevo tem inclinaccedilatildeo baixa enquanto que para se fazer a lavra com paineacuteis verticais o relevo necessariamente deve ser iacutengreme

Eacute um meacutetodo que exige pouco conhecimento teacutecnico Algumas das principais vantagens satildeo os baixos custos de operaccedilatildeo e o investimento inicial baixo Geralmente se utiliza um colchatildeo de areia para amortecer a queda da prancha com o objetivo de diminuir o impacto no solo Esse meacutetodo apresenta um custo semelhante ao custo da lavra de matacotildees mas com o uso de equipamentos de maior porte para limpeza das praccedilas

216 Lavra subterracircnea

Devido agrave existecircncia em todo mundo de inuacutemeros depoacutesitos de rochas ornamentais aflorantes ou proacuteximos agrave superfiacutecie a lavra subterracircnea eacute ainda pouco utilizada Seu uso eacute justificado em casos de jazidas de rochas de qualidade excepcional com alto valor no mercado Segundo Duarte (1998) citado por Reis e Sousa (2003) a principal mina subterracircnea localiza-se nos EUA no Estado de Vermont Sua operaccedilatildeo foi iniciada em 1870 a ceacuteu aberto passando a subterracircnea em 1907 Consiste em uma camada horizontal de maacutermore com cerca de 500 m de profundidade lavrada pelo meacutetodo de cacircmaras e pilares com cacircmaras e pilares de 150 a 200 m de largura cada uma

A lavra subterracircnea tem como maior vantagem um impacto ambiental na superfiacutecie pequeno Por outro lado a lavra subterracircnea apresenta grandes dificuldades operacionais problemas geomecacircnicos maior probabilidade de ocorrer acidentes e ainda custo de lavra mais alto que a lavra a ceacuteu aberto

22 Lavra de matacotildees

Os matacotildees consistem em partes especiacuteficas do maciccedilo rochoso individualizadas a partir da atuaccedilatildeo de agentes intempeacutericos (Destro 2000 Chiodi Filho 1998 citados por Reis e Sousa 2003) Quando os matacotildees satildeo deslocados por rolamento adquirem formas arredondas conhecidas por acebolamento

A lavra de matacotildees consiste em um meacutetodo menos oneroso por apresentar custos baixos para abertura de acessos matildeo-de-obra pouco qualificada e custos operacionais reduzidos mas com grandes problemas ambientais

O esquadrejamento dos blocos eacute feito atraveacutes de cunhas manuais ou cunhas pneumaacuteticas sendo que no primeiro caso o processo eacute mais lento e eacute recomendado para matacotildees de ateacute 100 m3 No segundo caso ocorre a utilizaccedilatildeo de explosivos em furos coplanares e paralelos As vantagens principais do meacutetodo satildeo implantaccedilatildeo raacutepida do empreendimento investimento inicial baixo necessidade de pouco conhecimento teacutecnico equipamentos simples e custo operacional baixo As desvantagens principais estatildeo relacionadas ao volume grande de esteacuteril produzido recuperaccedilatildeo baixa e dificuldades em um planejamento mais abrangente

A determinaccedilatildeo do meacutetodo de lavra correto em uma pedreira de rochas ornamentais eacute de

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importacircncia fundamental para a conduccedilatildeo adequada dos trabalhos de planejamento e de execuccedilatildeo da lavra Na fase de definiccedilatildeo do meacutetodo um erro poderaacute significar custos de produccedilatildeo excessivamente altos e menor vida uacutetil da pedreira

A ausecircncia de normas e procedimentos de classificaccedilatildeo tanto da Associaccedilatildeo Brasileira de Normas Teacutecnicas - ABNT quanto das associaccedilotildees de produtores dificulta a sistematizaccedilatildeo dos meacutetodos de lavra

Figura 1 Etapas produtivas e principais produtos da induacutestria de rochas ornamentais Fonte httpwwwdesenbahiabagovbrrecursosnewsvideo7B3FC152B1-BEAA-4ED5-B748-C370C1559F4B7D_Rochas_ornamentariasprnpdf

3 PROCESSO DE BENEFICIAMENTO

O beneficiamento de rochas ornamentais eacute o desdobramento de materiais brutos extraiacutedos nas pedreiras na forma de blocos e pode ser subdividido em processo de beneficiamento primaacuterio e secundaacuterio (Figura 2) O beneficiamento primaacuterio eacute entendido como o processo de obtenccedilatildeo de chapas com espessuras variadas em unidades industriais chamadas serrarias enquanto o beneficiamento secundaacuterio (corte e acabamento de peccedilas) eacute realizado nas marmorarias

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Figura 2 Fluxograma do processo de beneficiamento primaacuterio e secundaacuterio de rochas ornamentais Fonte Margueron Mello (2005)

Existem empresas integradas verticalmente nas quais a serraria e a marmoraria estatildeo juntas na mesma unidade industrial Haacute tambeacutem empresas que soacute possuem serraria outras que soacute possuem atividades de marmoraria Satildeo trecircs os meacutetodos baacutesicos para fazer o desdobramento de blocos produzidos nas pedreiras corte com talha-blocos corte com fio diamantado e corte com tear multilacircminas O talha-blocos eacute um maquinaacuterio de serragem com discos diamantados usados para produtos padronizados (lajotas) no aproveitamento de blocos menores que o tamanho padratildeo (entre 5 e 10 msup3) O corte com fio diamantado eacute aplicado basicamente ao esquadrejamento de blocos e de peccedilas curvas O tear de multilacircminas eacute o equipamento de corte de blocos mais antigo e mais utilizado para produccedilatildeo de chapas Este tear possui o menor custo de produccedilatildeo e a mais alta produtividade de chapas em grandes dimensotildees (1 a 2 m de largura e 2 a 35 m de comprimento)

Segundo Alencar et al (1996) citados por Almeida e Chaves (2002) o beneficiamento do maacutermore brasileiro eacute 95 feito em teares convencionais que usam granalha e o restante em teares diamantados e talha-blocos Isto caracteriza um grande atraso tecnoloacutegico visto que no mundo inteiro praticamente 100 do maacutermore eacute beneficiado em teares de lacircminas diamantadas ou talha-blocos

O beneficiamento do granito brasileiro eacute praticamente 100 feito em teares convencionais

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que usam granalha

A serragem nos teares eacute auxiliada por uma polpa de aacutegua cal e granalha despejada continuamente sobre a carga para otimizaccedilatildeo do corte e resfriamento das lacircminas Os teares importados da Itaacutelia satildeo melhores que os brasileiros pois oferecem mais produtividade e maior qualidade nos produtos Esta falta de competitividade dos teares fabricados e usados no Brasil eacute causada por vaacuterios fatores entre os quais a baixa qualificaccedilatildeo da matildeo-de-obra brasileira na operaccedilatildeo e manutenccedilatildeo e a inadequadas condiccedilotildees e controle de instalaccedilatildeo

Depois de serradas nos teares ou talha-blocos as chapas e outras peccedilas passam por um acabamento final atraveacutes dos processos de levigamento polimento e lustro ou do apicoamento e flameamento - Beneficiamento Secundaacuterio As teacutecnicas de apicoamento e flameamento quando aplicadas a certos tipos de material produzem resultados esteacuteticos e praacuteticos diferentes dos do polimento no qual satildeo usados vaacuterios tipos de politrizes manuais de ponte e multicabeccedila O corte final das chapas ou peccedilas usa cortadeiras que utilizam o disco diamantado

4 IMPACTOS AMBIENTAIS DO SETOR DE ROCHAS ORNAMENTAIS

Haacute em todo paiacutes diversos tipos de rejeitos e efluentes originaacuterios da atividade de lavra e beneficiamento de minerais e carvotildees que natildeo foram tratados ou que estatildeo sendo descartados sem serem aproveitados Esses rejeitos deixam de gerar novos produtos e produzem impactos ambientais pela deposiccedilatildeo inadequada pelo risco de contaminaccedilatildeo de lenccediloacuteis freaacuteticos e pelas perdas de aacutegua de processo por falta do seu tratamento e do seu reuso Um exemplo de perda e de impacto ambiental de rejeitos e efluentes eacute o das lamas provenientes da induacutestria de beneficiamento de maacutermore e granito

Nas diversas etapas de produccedilatildeo (nomeadamente extraccedilatildeo corte serragem e polimento dos blocos de pedra) as perdas podem ser da ordem de 30 a 40 Atualmente e em grande parte dos casos natildeo existe nenhuma preocupaccedilatildeo com o meio ambiente sendo o rejeito jogado diretamente em lagoas e rios sem nenhum tratamento preacutevio o que apesar de as lamas de serragem natildeo serem consideradas resiacuteduo perigoso (classe I) constituem um seacuterio problema ambiental

Figura 3 Impactos ambientais da lavra Fonte Neto 2006

Poluiccedilatildeo sonora

Poluiccedilatildeo atmosfeacuterica Doenccedilas respiratoacuterias silicose

Solo transportado

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LAVRA BENEFICIAMENTO

Figura 4 Impactos ambientais do setor de rochas ornamentais Fonte Neto 2006

Para o uso das rochas ornamentais na construccedilatildeo civil eacute necessaacuterio o seu desdobramento de blocos para chapas Este processo eacute responsaacutevel pelo resiacuteduo na forma de lama abrasiva Esta lama eacute geralmente depositada num paacutetio poreacutem a quantidade produzida eacute significativa Aleacutem disso a polpa afeta a paisagem esteticamente necessita-se de grande espaccedilo para a sua estocagem e o alto custo do recolhimento e armazenamento Ressalta-se ainda que este resiacuteduo (lama) quando seco constitui-se num poacute fino que provoca danos a sauacutede humana

Figura 5 Impactos ambientais do beneficiamento Fonte Neto 2006

O processo industrial de beneficiamento de rochas ornamentais envolvendo o desdobramento de blocos de rochas o polimento das chapas brutas serradas e no corte nas dimensotildees dos materiais para comercializaccedilatildeo envolve grandes quantidades de aacuteguas para a sua realizaccedilatildeo A necessidade de aacutegua nessa etapa do processo industrial eacute muito grande encontrando-se para uma uacutenica politriz de 20 cabeccedilotes operando 24 horasdia valores de aacuteguas residuaacuterias de ateacute 576 m3dia No processo de corte das chapas polidas satildeo utilizadas maacutequinas cortadeiras equipadas com discos de corte que funcionam com aacutegua para resfriamento gerando por conseguinte tambeacutem grande quantidade de aacuteguas residuaacuterias

O lanccedilamento das aacuteguas residuaacuterias resultantes desse processo em corpos hiacutedricos proporciona reduccedilatildeo acentuada da qualidade de suas aacuteguas principalmente devido agrave

Lagoa de deposiccedilatildeo do resiacuteduo (LAMA)

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grande concentraccedilatildeo dos soacutelidos totais presentes os quais contribuem fortemente para o assoreamento dos corpos receptores e na variaccedilatildeo do pH para valores altamente alcalinos dificultando a autodepuraccedilatildeo atraveacutes de meacutetodos bioloacutegicos

Tais aacuteguas residuaacuterias devem ser submetidas a tratamento preacutevio para que consigam a atender a legislaccedilatildeo ambiental para lanccedilamento em corpos receptores (Resoluccedilatildeo CONAMA 02086) visto que natildeo atendem aos padrotildees limites estabelecidos

Neto (2006) propotildee um sistema de tratamento adequado da lama (Fig 6)

Tratamento adequado da lama

Figura 6 Tratamento adequado da lama Fonte Neto 2006

No processo de corte dos blocos de rochas onde satildeo utilizados teares com lacircminas de accedilo satildeo lanccedilados sobre as mesmas uma mistura de aacutegua cal e granalha de ferro com objetivo principal de lubrificaacute-las e aumentar seu poder de corte Tal mistura eacute constantemente monitorada pelos operadores das maacutequinas controlando-se assim a densidade da lama a concentraccedilatildeo e capacidade de corte da granalha dosando quando necessaacuterio os ingredientes para se manter uma boa qualidade da mistura Com isso tornam-se necessaacuterias descargas perioacutedicas do excesso da lama principalmente devido ao acreacutescimo do material removido dos blocos de rocha

As aacuteguas residuaacuterias desse processo apresentam valores altos para o pH devido ao uso da cal e que podem ser recirculadas apoacutes tratamento ainda que com pH alcalino sem prejuiacutezos agrave qualidade do processo industrial de desdobramento de blocos

Jaacute os efluentes do processo de polimento e corte das chapas possuem valores de pH mais baixos e que podem ser recirculados para o mesmo processo sem danos agrave sua qualidade final Verificou-se portanto que as aacuteguas provenientes dos teares apoacutes tratamento deveriam ser recirculadas somente para os teares e aquelas provenientes do polimento e corte das chapas apoacutes tratamento poderiam ser recirculadas seja para o processo de corte como para o de beneficiamento

Prezotti (2006) realizou pesquisas de campo em todo o estado do Espiacuterito Santo e constatou que em quase a totalidade dos casos as empresas que trabalham com desdobramento de blocos lanccedilam as aacuteguas residuaacuterias de seus teares em tanques de acuacutemulo diretamente no solo sem a devida impermeabilizaccedilatildeo Natildeo haacute nenhum tipo de recirculaccedilatildeo do liacutequido havendo sim parte de sua eliminaccedilatildeo atraveacutes de evaporaccedilatildeo e infiltraccedilatildeo no solo permanecendo a outra parte como umidade dos resiacuteduos acumulados

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Ainda segundo Pezotti (2006) das empresas que realizam processos de separaccedilatildeo de fases dos efluentes gerados cerca de 2 das 1200 implantadas no estado utilizam sistemas de tratamento cuja concepccedilatildeo de projeto resume-se em tratamento fiacutesico-quiacutemico consistindo de dosagem de coagulante sedimentaccedilatildeo primaacuteria e utilizaccedilatildeo de filtro-prensa para desidrataccedilatildeo do material sedimentado Das empresas que trabalham com os processos de polimento e corte praticamente todas utilizam alguma forma de reaproveitamento dos efluentes tratados Normalmente satildeo utilizados tanques de concreto armado dotados de chicanas construiacutedos enterrados cujo material sedimentado eacute recalcado atraveacutes de bombas hidraacuteulicas para locais de acuacutemulo tambeacutem dispostos no solo

A problemaacutetica ambiental tem despertado nos uacuteltimos anos grande interesse no Brasil As leis de controle ambiental tornaram-se mais severas e os oacutergatildeos de fiscalizaccedilatildeo ambiental tornaram-se mais eficientes Por outro lado os custos de disposiccedilatildeo de resiacuteduos de forma ecologicamente correta satildeo elevados Isto tem motivado a busca de alternativas tecnoloacutegicas viaacuteveis para a disposiccedilatildeo de resiacuteduos industriais

5 CARACTERIZACcedilAtildeO DE RESIacuteDUOS SOacuteLIDOS NO SETOR DE ROCHAS ORNAMENTAIS

Para se fazer o correto gerenciamento de um resiacuteduo industrial seja para

aproveitamento aterro incineraccedilatildeo

eacute preciso primeiro caracterizaacute-lo classificando-o ambientalmente e definir suas caracteriacutesticas fiacutesico-quiacutemicas

51 Etapas para a caracterizaccedilatildeo

- Classificaccedilatildeo segundo a NBR 10004 (classificaccedilatildeo ambiental)

- Determinaccedilatildeo da composiccedilatildeo quiacutemica e das propriedades fiacutesicas (visando um futuro aproveitamento)

511 Classificaccedilatildeo do resiacuteduo

A classificaccedilatildeo dos resiacuteduos soacutelidos deve ser feita de acordo com a norma ABNT NBR-100042004

CLASSE I - PERIGOSOS

CLASSE II NAtildeO PERIGOSOS CLASSE II A NAtildeO INERTES CLASSE II B INERTES

Tecircm por objetivo determinar qual a disposiccedilatildeo ambientalmente correta (qual tipo de aterro incineraccedilatildeo)

Satildeo de CLASSE I (Perigosos)

Quando um resiacuteduo em funccedilatildeo de suas propriedades fiacutesicas quiacutemicas ou infecto-contagiosas apresentar

1) risco agrave sauacutede puacuteblica provocando mortalidade incidecircncia de doenccedilas ou acentuando seus iacutendices 2) riscos ao meio ambiente quando o resiacuteduo for gerenciado de forma inadequada 3) Ou uma das caracteriacutesticas abaixo

inflamabilidade

corrosividade

toxidade

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reatividade

patogenidade

Satildeo de CLASSE II (Natildeo perigosos)

Resiacuteduos classe II A - Natildeo inertes

Natildeo se enquadram nas classificaccedilotildees de resiacuteduos CLASSE I - Perigosos ou de resiacuteduos CLASSE II B - Inertes

Apresentam um ou mais elementos acima do limite permitido no teste de solubilizaccedilatildeo e ou propriedades como

combustibilidade biodegradabilidade solubilidade em aacutegua

Resiacuteduos classe II B Inertes

Quaisquer resiacuteduos que

Quando amostrados de uma forma representativa segundo a ABNT NBR 10007 e submetidos a um contato dinacircmico e estaacutetico com aacutegua destilada ou deionizada agrave temperatura ambiente conforme ABNT NBR 10006 natildeo tiverem nenhum de seus constituintes solubilizados a concentraccedilotildees superiores aos padrotildees de potabilidade de aacutegua excetuando-se aspecto cor turbidez dureza e sabor

512 Composiccedilatildeo quiacutemica ( em peso) do resiacuteduo de granito

Granito A Granito B composiccedilatildeo

em peso composiccedilatildeo

em peso SiO2

6595 SiO2

6714 Al2O3

1284 Al2O3

1492 Fe2O3

789 Fe2O3

440 TiO2

093 TiO2

079 MnO

004 MnO

001 MgO

147 MgO

073 CaO

301 CaO

191 K2O

419 K2O

518 Na2O

239 Na2O

293 PF

133 PF

050 PF = perda ao fogo Fonte Neto 2006

6 APROVEITAMENTO DOS RESIacuteDUOS SOacuteLIDOS

Para suprir as necessidades do mundo moderno eacute necessaacuterio um aumento da produccedilatildeo que paulatinamente contribui para o aumento de resiacuteduos que nem sempre tecircm um destino ecologicamente correto Como natildeo eacute possiacutevel parar a produccedilatildeo uma das grandes preocupaccedilotildees da atualidade consiste em reaproveitar os resiacuteduos gerados nos diversos processos produtivos

O estado do Espiacuterito Santo maior explorador do setor estima que a produccedilatildeo de lama abrasiva de maacutermore e granito das induacutestrias da regiatildeo esteja em torno de 4000 toneladas por mecircs O maacutermore eacute um calcaacuterio metamoacuterfico cristalino basicamente constituiacutedo por calcita (CaCO3) e o granito eacute uma rocha iacutegnea constituiacuteda principalmente por feldspatos quartzo e micas Em geral resiacuteduos de maacutermore e granito apresentam um comportamento natildeo plaacutestico e tal como a grande maioria dos materiais ceracircmicos tradicionais seus

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constituintes quiacutemicos majoritaacuterios expressos na forma de oacutexidos satildeo a silica (SiO2) e a alumina (Al2O3) seguidos pela cal (CaO) e os oacutexidos alcalinos (Na2O K2O) Os teores de oacutexidos de ferro tambeacutem podem ser significativos mas o seu papel durante o processamento natildeo eacute tatildeo importante (satildeo fundentes soacute a altas temperaturas)

Portanto este tipo de rejeito industrial apresenta um bom potencial para ser incorporado em massas argilosas destinadas agrave produccedilatildeo de materiais ceracircmicos tradicionais

O resiacuteduo fino soacutelido pode ser utilizado na formulaccedilatildeo de

Tijolos para fins estruturais

Bloquetes para calccedilamento de ruas e calccediladas

Argamassa (substitui o calcaacuterio mateacuteria-prima normalmente utilizada nas formulaccedilotildees)

Em testes realizados pelo CEFET-ES a resistecircncia agrave compressatildeo da argamassa produzida com os resiacuteduos do corte das serrarias apoacutes o terceiro dia de cura foi cerca de 2 superior a da argamassa existente no mercado Apoacutes o vigeacutesimo oitavo dia a resistecircncia agrave compressatildeo foi cerca de 5 superior a argamassa de mercado (Fig 7)

Figura 7 Resistecircncia agrave compressatildeo da argamassa produzida com os resiacuteduos do corte das serrarias Fonte Neto 2006

O resiacuteduo proveniente da serragem de rochas graniacuteticas pode ser utilizado como material de enchimento em concretos asfaacutelticos usinados a quente

Caracteriacutesticas especiacuteficas deste rejeito vislumbram a sua utilizaccedilatildeo como material de enchimento em concretos asfaacutelticos

Fina granulometria com 7165 de materiais com dimensotildees inferior a 0075mm Composiccedilatildeo preacute-definida (granito moiacutedo)

7 ALGUNS EQUIPAMENTOS UTILIZADOS NO TRATAMENTO DE RESIacuteDUO DA INDUacuteSTRIA DE BENEFICIAMENTO DE MAacuteRMORE E GRANITO

71 Hidrociclone

Aparelho que utiliza a forccedila centriacutefuga para a separaccedilatildeo de um mineacuterio em forma de polpa em dois produtos de granulometrias distintas Apresenta um corpo cocircnico e outro ciliacutendrico (Fig 8) um orifiacutecio para a entrada da polpa (inlet) um orifiacutecio inferior de descarga (apex) e outro orifiacutecio superior tambeacutem para descarga (vortex finder)

Os hidrociclones ou ciclones hidraacuteulicos satildeo uma classe importante de equipamentos destinados principalmente agrave separaccedilatildeo de suspensotildees soacutelido-liacutequido Diferentemente das centriacutefugas o movimento rotatoacuterio da mistura eacute produzido pelo proacuteprio escoamento da suspensatildeo de tal forma que partiacuteculas na faixa de 5 a 400 m podem ser eficientemente separadas Mais recentemente tem-se investigado o uso desse dispositivo em sistemas de difiacutecil separaccedilatildeo ou seja aqueles constituiacutedos de partiacuteculas muito pequenas e misturas com pequenos gradientes de densidades entre as fases Os hidrociclones satildeo agrupados em

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famiacutelias de acordo com as relaccedilotildees entre suas dimensotildees sendo bastante estudadas as famiacutelias de Rietema e de Bradley Os hidrociclones ciliacutendricos satildeo relatados na literatura como equipamentos que apresentam como funccedilatildeo principal a classificaccedilatildeo de partiacuteculas Essa classificaccedilatildeo depende do tamanho da densidade e do formato das partiacuteculas A classificaccedilatildeo por tamanho pode ser expressa pela inclinaccedilatildeo da curva de eficiecircncia granulomeacutetrica em funccedilatildeo do tamanho da partiacutecula no ponto relativo ao diacircmetro de corte de modo que uma curva com inclinaccedilatildeo infinita neste ponto indica que natildeo existem soacutelidos com tamanhos inferiores ao diacircmetro de corte na corrente de underflow Na realidade sempre haveraacute partiacuteculas com diacircmetros menores que o diacircmetro de corte no underflow uma vez que natildeo existe classificador total

Figura 8 Hidrociclone Fonte Perry 1997

Existem hidrociclones de numerosos tipos e tamanhos

Tipos de hidrociclones

hidrociclone classificador Hidrociclone utilizado para separaccedilatildeo de partiacuteculas em funccedilatildeo do tamanho

hidrociclone espessador Hidrociclone utilizado para separar soacutelidos do liacutequumlido em que estatildeo suspensos

hidrociclone lavador Hidrociclone utilizado para separar partiacuteculas de acordo com as densidades das espeacutecies minerais

72 Filtro-prensa

Os Filtros-prensa foram introduzidos por volta do seacuteculo XIX e foram utilizados por muitos anos principalmente na separaccedilatildeo de lamas servidas Eles eram considerados maacutequinas de trabalho intensivo consequumlentemente natildeo encontraram muita aceitaccedilatildeo nas induacutestrias de processo sofisticados e altamente automatizados Isto ocorreu ateacute meados dos anos 60 quando esta imagem mudou pela introduccedilatildeo de mecanismos avanccedilados orientados para obter bolos de baixa umidade que descarregam automaticamente e permitem a lavagem do pano ao teacutermino do ciclo de filtraccedilatildeo

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O Filtro Prensa consiste em uma cabeccedila e seguidor que contecircm entre si um pacote de placas retangulares verticais que satildeo apoiadas pelo lado ou sobre vigas A cabeccedila serve como um extremo fixo no qual os tubos de alimentaccedilatildeo e filtrado satildeo conectados e o seguidor move-se ao longo das vigas e comprime as placas juntas durante o ciclo de filtraccedilatildeo por um mecanismo hidraacuteulico ou mecacircnico

Figura 9 Filtro-prensa Fonte httpwwwufrnetufrnbr~lairPagina-OPUNITFilterpresshtm

Cada placa eacute revestida com um pano filtrante em ambos os lados e uma vez apertadas lado a lado elas formam uma seacuterie de cacircmaras que dependem do nuacutemero de placas As placas geralmente tecircm uma porta de alimentaccedilatildeo central que atravessa toda a extensatildeo do filtro prensa de forma que todas as cacircmaras do conjunto de placas estatildeo interconectadas

Do mesmo modo quatro aberturas de canto conectam todos as placas e coletam os filtrados matildee e de lavagem em uma descarga fechada para saiacutedas que satildeo localizadas no mesmo lado que a entrada de alimentaccedilatildeo Alguns filtros prensa tecircm placas que dispotildeem de torneiras no seu lado mais inferior de forma que o filtrado flui em uma descarga aberta para uma calha e serve como amostrador da condiccedilatildeo do pano filtrante pela claridade do filtrado que atravessa cada cacircmara A desvantagem deste arranjo eacute que natildeo pode ser usado com filtrados que satildeo toacutexicos inflamaacuteveis ou volaacuteteis

Figura 10 Diagrama de fluxo tiacutepico de um filtro-prensa Fonte httpwwwufrnetufrnbr~lairPagina-OPUNITFilterpresshtm

Atualmente os Filtros-prensa como mencionado previamente satildeo equipados com caracteriacutesticas que habilitam operaccedilatildeo completamente automaacutetica controladas por PLC (Power Line Communications sitema de automaccedilatildeo)

As principais caracteriacutesticas satildeo

Deslocadores moacuteveis que separam os pratos um por um para descarga do bolo a uma

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taxa de 5 - 6 segundos por placa Um projeto especial do mecanismo moacutevel assegura que duas placas adjacentes natildeo ficam aderidas devido a bolos pegajosos

Batedeira que sujeita a placa a vibraccedilotildees e ajuda na descarga do bolo

Regadores do pano com tubulaccedilotildees moveis e jatos de alto impacto para lavagem

intensiva do pano

Criteacuterios de Seleccedilatildeo

Os Filtros-prensa se aplicam melhor nas seguintes circunstacircncias

Quando eacute requerido um conteuacutedo muito baixo de umidade para a secagem teacutermica da torta ou incineraccedilatildeo

Quando eacute requerida alta claridade do filtrado para aplicaccedilotildees de polimento

Quando eacute requerida a liberaccedilatildeo da torta auxiliada por compressatildeo

Quando o bolo eacute disposto como enchimento de terra para esparramar com um trator desde que ela seja dura o bastante para aguumlentar seu peso

Quando grandes aacutereas de filtraccedilatildeo satildeo requeridas num espaccedilo limitado

73 Filtro de tambor rotativo

O filtro a vaacutecuo de tambor rotativo pertence ao grupo de alimentaccedilatildeo inferior e eacute um dos filtros mais antigos em uso na induacutestria de processos quiacutemicos (Fig 11)

Figura 11 Filtro de tambor rotativo Fonte httpwwwufrnetufrnbr~lairPagina-OPUNITDrum_Filtershtm

O filtro consiste dos seguintes subconjuntos

Um cilindro que eacute suportado por um munhatildeo de grande diacircmetro na extremidade da vaacutelvula e por um rolamento na extremidade de movimentaccedilatildeo e que tem sua face dividida em setores circulares cada um dos quais conectado a uma tubulaccedilatildeo separada de vaacutecuo A tubulaccedilatildeo interna eacute conectada agraves passagens de cada setor atraveacutes do munhatildeo e das extremidades superiores atraveacutes de uma placa de desgaste que tem portas correspondentes ao nuacutemero dos setores O encanamento da plataforma do cilindro eacute arranjado de modo que cada setor tenha uma tubulaccedilatildeo principal para coletar o filtrado no lado emergente do cilindro e uma tubulaccedilatildeo para coletar o filtrado restante do lado descendente para assegurar a evacuaccedilatildeo completa antes da descarga do bolo O cilindro move-se a uma

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velocidade que pode variar de acordo com o tempo do ciclo normalmente de 1 a 10 RPM

Uma vaacutelvula com ajuste na ponte controla a sequumlecircncia do ciclo de modo que cada setor seja sujeitado ao vaacutecuo ao sopro e a uma zona inoperante Quando um setor entra na submersatildeo o vaacutecuo comeccedila e continua com a lavagem se requerida ateacute um ponto em que eacute interrompido e ocorre o sopro para ajudar a descarregar o bolo A vaacutelvula tem blocos ajustaacuteveis de filtraccedilatildeo em uma extremidade e na outra um anel fixo da ponte Os blocos ajustaacuteveis da ponte permitem a otimizaccedilatildeo do formulaacuterio da relaccedilatildeo de secagem dentro do ciclo de filtraccedilatildeo bem como a submersatildeo eficaz do cilindro quando o niacutevel da pasta no tanque estaacute no maacuteximo

Um mecanismo de descarga do bolo que pode ser uma lacircmina raspadora uma correia ou um rolo e em casos muito raros uma descarga de fios O sopro eacute aplicado somente aos filtros com mecanismos de descarga por raspador e de rolo mas natildeo nos filtros com descarga por correia ou de fios

Um agitador que manteacutem delicadamente a pasta em suspensatildeo e alternando entre a face do cilindro e o fundo do tanque em cerca de 16 CPM

Um tanque com conexotildees para alimentaccedilatildeo da pasta uma caixa ajustaacutevel do excesso para ajustar a submergecircncia desejada do cilindro e uma conexatildeo de dreno Os tanques satildeo projetados normalmente para uma submersatildeo aparente de 33-35 entretanto em determinadas aplicaccedilotildees eacute possiacutevel 50 ou mais

Nas aplicaccedilotildees onde a lavagem do bolo eacute requerida 2 ou 3 distribuidores com bocais sobrepostos satildeo montados a um par dos protetores de respingos aparafusados agraves extremidades do tanque A posiccedilatildeo dos distribuidores e da quantidade do liacutequido de lavagem eacute ajustaacutevel dependendo das caracteriacutesticas da lavagem do bolo

Criteacuterios de seleccedilatildeo

Em termos gerais os filtros de cilindro satildeo apropriados agraves seguintes exigecircncias processos

Polpas com soacutelidos que natildeo tendem a sedimentar rapidamente e permaneceratildeo em suspensatildeo uniforme sob agitaccedilatildeo delicada

Tortas que natildeo requerem periacuteodos de secagem longos alcanccedilar valores assintoacuteticos de umidade

Quando um uacutenico estaacutegio de lavagem for suficiente para remover os contaminantes residuais do bolo ou produzir a recuperaccedilatildeo maacutexima de filtrado

Filtrado que geralmente natildeo requer uma separaccedilatildeo afiada entre o filtrado matriz e filtrado da lavagem Algumas vaacutelvulas complexas entretanto permitem remoccedilatildeo atmosfeacuterica dos setores e do encanamento interno para facilitar uma separaccedilatildeo afiada dos filtrados

Filtrados nos quais eacute aceitaacutevel com uma quantidade baixa de finos que passam pela malha do pano filtrante nos primeiros segundos da formaccedilatildeo do bolo Geralmente e dependendo do tamanho da partiacutecula e da permeabilidade do pano o filtrado pode conter 1000 a 5000 ppm de insoluacuteveis

74 Filtro de Discos

Os filtros de discos pertencem ao grupo com alimentaccedilatildeo lateral e estatildeo disponiacuteveis jaacute haacute muitos anos Satildeo usados geralmente em aplicaccedilotildees resistentes tais como enxugamento do taconito do mineacuterio de ferro da hematita do hidrato de carvatildeo de alumiacutenio do concentrado de cobre dos concentrados da flutuaccedilatildeo de pirita e de outros processos de beneficiamento

O grande momento para os filtros de discos ocorreu nos anos 60 quando as induacutestrias metaluacutergicas estavam crescendo e foram fabricados filtros com aacutereas de 300 m2 e maiores

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O filtro consiste em diversos discos que podem chegar a 15 nas maacutequinas maiores cada um composto de setores que satildeo juntados para dar forma ao disco Os setores tecircm nervuras para a garganta e satildeo projetados para uma taxa de drenagem de capacidade elevada

Uma das principais caracteriacutesticas eacute que o espaccedilo requerido pelos filtros de disco eacute miacutenimo e o custo por m2 de aacuterea de filtraccedilatildeo eacute o mais baixo quando comparado a outros filtros de vaacutecuo Durante a operaccedilatildeo cada setor submerge e um bolo eacute formado na face dos discos Emergindo entatildeo agrave zona de secagem o liacutequido eacute drenado para um tambor central e de laacute atraveacutes de uma vaacutelvula para o receptor de vaacutecuo A vaacutelvula com sua ponte ajusta o sincronismo de modo que quando um setor sai da zona de secagem na ponte de separaccedilatildeo eacute aplicado um sopro pressurizado ou a baixa pressatildeo no bolo As lacircminas do raspador nos lados de cada disco guiam o bolo agraves rampas de descarga que satildeo posicionadas entre discos adjacentes e devem ser bastante largas para evitar sua obstruccedilatildeo pela queda do bolo Um agitador de paacutes situado no fundo do tanque manteacutem em suspensatildeo a polpa que na maioria das aplicaccedilotildees metaluacutergicas conteacutem soacutelidos de massa especiacutefica elevada satildeo de decantaccedilatildeo raacutepida e abrasivos

Os principais componentes de um filtro de discos como mostrado no corte transversal da figura abaixo satildeo

Os setores dos discos que podem ser feitos de metal de madeira especial ou moldados por injeccedilatildeo em polipropileno

Um tambor suportado no centro pelos rolamentos principais e que abriga os condutos de passagem do filtrado Os setores satildeo unidos ao tambor atraveacutes de conexotildees seladas por aneacuteis circulares em um nuacutemero igual ao nuacutemero de setores do disco

Uma vaacutelvula com pontes e os compartimentos internos para o formulaacuterio e seca sob o vaacutecuo e endurece a descarga sob a pressatildeo com 2-25 bar e rompe-se com um sopro constante de 02-025 bar A maioria dos filtros de discos satildeo conectados a apenas uma vaacutelvula entretanto frequumlentemente satildeo montados com uma vaacutelvula em cada extremidade quando a carga hidraacuteulica eacute muito elevada

Um agitador com paacutes que satildeo posicionadas entre os discos e suficientemente distante para natildeo interferir com o bolo em formaccedilatildeo

Um tanque que em seu lado da descarga tem compartimentos separados para a pasta dos discos e rampas de descarga para o bolo que cai ao se partir Quando os soacutelidos satildeo de natureza abrasiva eacute aconselhaacutevel recobrir a parte inferior do tanque que abriga o agitador com borracha

Duas lacircminas para descarga do bolo em ambos os lados de cada disco satildeo suspensas por uma armaccedilatildeo montada no tanque e que servem para deflexionar e guiar o bolo agraves rampas da descarga Em filtros de diacircmetro grande as lacircminas satildeo do tipo em balanccedilo flutuando para manter o bolo afastado do disco e assim permitir o balanccedilo de giro dos discos

Uma calha para o excesso que se estende atraveacutes de todo o comprimento do tanque e assegura a total submergecircncia dos setores na zona da formaccedilatildeo do bolo tendo em vista que a exposiccedilatildeo de um setor na posiccedilatildeo 6 horas causaraacute a perda imediata do vaacutecuo

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Figura 12 Filtro de Discos Fonte httpwwwufrnetufrnbr~lairPagina-OPUNITFiltro_de_discoshtm

Criteacuterios de seleccedilatildeo

As principais consideraccedilotildees para se selecionar um filtro de discos satildeo

Quando servirem a uma aplicaccedilatildeo em que se encontrem as seguintes exigecircncias

O formulaacuterio para secar a relaccedilatildeo do tempo eacute aproximadamente frac12 a 1

Nenhuma lavagem do bolo eacute requerida

As peccedilas do bolo soltam facilmente do pano

O pano natildeo se obstrui

Quando em um dos setores o pano rasga o setor inteiro pode ser substituiacutedo em um tempo muito curto

A aacuterea de filtraccedilatildeo pode ser expandida adicionando-se mais discos a um tambor que tenha discos natildeo utilizados

O filtro de discos fornece a aacuterea maacutexima em custo e espaccedilo miacutenimos

8 SELECcedilAtildeO DO EQUIPAMENTO PARA FILTRACcedilAtildeO

Na escolha de um filtro para um processo especiacutefico os fatores relacionados agrave finalidade do serviccedilo devem ser comparados aos associados agraves caracteriacutesticas do equipamento e do meio filtrante

Fatores Importantes Relacionados com a Finalidade do Serviccedilo

Tipo de suspensatildeo a manusear

Volume a ser produzido

Condiccedilotildees do processo

Exigecircncias de desempenho

Materiais aceitaacuteveis para a construccedilatildeo do filtro

Fatores Importantes Relacionados com o Equipamento

Tipo do ciclo (em batelada contiacutenuo)

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Forccedila motriz

Taxa de produccedilatildeo das maiores e das menores unidades

Precisatildeo da separaccedilatildeo

Possibilidade de lavagem da torta

Confiabilidade

Materiais de construccedilatildeo

Custos

As estimativas de custos devem incluir

Depreciaccedilatildeo (custo do equipamento instalado mais tempo de vida) Manutenccedilatildeo Custos de operaccedilatildeo (matildeo de obra utilidades e meio filtrante) Prejuiacutezos por perda do produto (se houver)

As caracteriacutesticas da suspensatildeo indicam se para o seu tratamento eacute mais recomendaacutevel um clarificador ou um filtro com formaccedilatildeo de torta Se a melhor opccedilatildeo eacute o filtro de torta as caracteriacutesticas da suspensatildeo iratildeo determinar a velocidade de formaccedilatildeo e a natureza da torta e tambeacutem influenciaraacute a escolha da forccedila motriz o tipo de ciclo e o modelo especiacutefico da maacutequina

Mais informaccedilotildees sobre as caracteriacutesticas da suspensatildeo e adaptabilidade dos filtros mais comuns agraves vaacuterias classes de suspensotildees podem ser vistos no seguinte endereccedilo httpwwwufrnetufrnbr~lairPagina-OPUNITselectfiltrohtm

Conclusotildees e recomendaccedilotildees

As induacutestrias do setor de pedras ornamentais deve estudar alternativas tecnicamente viaacuteveis para o aproveitamento dos rejeitos da lavra e do beneficiamento nas pedreiras e serrarias Este aproveitamento contribui para diminuir o impacto ambiental dos rejeitos acumulados

Para mais informaccedilotildees sobre o assunto sugere-se entrar em contato com o Centro de Tecnologia Mineral CETEM que eacute um instituto de pesquisa de atuaccedilatildeo nacional vinculado ao Ministeacuterio da Ciecircncia e Tecnologia MCT e desde a sua criaccedilatildeo em 1978 tem se dedicado ao desenvolvimento tecnoloacutegico nas aacutereas relacionadas com a tecnologia mineral Contato CENTRO DE TECNOLOGIA MINERAL - CETEM Avenida Pedro Calmon 900 - Cidade Universitaacuteria - Rio de Janeiro - RJ CEP 21941-908 tel (21) 3865-7222 fax (21) 2260-2837 e-mail webmastercetemgovbr

Referecircncias

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MINEROPAR MINERAIS DO PARANAacute S A Disponiacutevel em httpwwwmineroparprgovbrmineropararquivosFilepublicacoesrelatorios_concluidos20_relatorios_concluidospdf Acesso em 05 dez 2006

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MOTHEacute FILHO H F POLIVANOV H MOTHEacute C G Reciclagem dos Resiacuteduos Soacutelidos de Rochas Ornamentais Anuaacuterio do Instituto de Geociecircncias UFRJ vol 28 2 2005 p 139-151Acesso em httpwwwanuarioigeoufrjbranuario_2005Anuario_2005_139_151pdf Acesso em 05 dez 2006

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Nome do teacutecnico responsaacutevel

Ingrid de Moraes

Nome da Instituiccedilatildeo do SBRT responsaacutevel

REDETEC - Rede de Tecnologia do Rio de Janeiro

Data de finalizaccedilatildeo

13 dez 2006

Page 4: Dossiê Mármore e Granito

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Eacute importante verificar durante a fase do planejamento se o maciccedilo rochoso ou o matacatildeo possuem caracteriacutesticas ideais para serem lavrados como a verificaccedilatildeo da existecircncia de impurezas trincas alteraccedilotildees topografia local etc

Um planejamento de lavra bem elaborado forneceraacute o dimensionamento dos equipamentos e instalaccedilotildees caacutelculo de custos sequumlecircncia de atividades implicaccedilotildees econocircmicas do impacto ambiental e anaacutelise das condiccedilotildees hidroloacutegicas

Um bom projeto exige a melhor escolha do meacutetodo de lavra e a adoccedilatildeo de tecnologias adequadas nas quais sejam indicados os niacuteveis produtivos desejados levando-se em conta as caracteriacutesticas da jazida Entende-se por melhor escolha o meacutetodo que proporciona melhor resultado em termos de custobenefiacutecio

Um outro aspecto importante no planejamento da lavra refere-se agrave necessidade de serem definidos os possiacuteveis usos futuros da aacuterea minerada uma vez concluiacuteda a atividade de lavra

A preocupaccedilatildeo com a qualidade e a quantidade da rocha produzida implica a necessidade de o setor investir em tecnologia para reduzir seus custos A lavra em maciccedilos rochosos eacute a que possibilita maiores vantagens operacionais pois proporciona uma lavra racional com reflexo positivo na relaccedilatildeo custobenefiacutecio havendo uma tendecircncia mundial no sentido de se praticar a lavra de rochas ornamentais em maciccedilos rochosos em detrimento da lavra de matacotildees Ambas pode ser praticadas segundo formas diferentes podendo-se classificar os meacutetodos em lavra do tipo fossa tipo poccedilo por bancadas baixas por bancadas altas por desabamento e subterracircnea

A lavra em matacotildees eacute de concepccedilatildeo mais simples exigindo na maioria dos casos equipamentos pouco sofisticados e matildeo-de-obra pouco qualificada

Nos paiacuteses subdesenvolvidos onde eacute difiacutecil a obtenccedilatildeo de creacutedito para adquirir equipamentos sofisticados e para treinar matildeo-de-obra especializada estas jazidas de faacutecil acesso satildeo lavradas com o uso de teacutecnicas rudimentares Tais teacutecnicas proporcionam rendimento baixo e produtos de valor agregado igualmente baixo

21 Lavra de maciccedilos rochosos

211 Lavra do tipo fossa

Eacute um meacutetodo de lavra que apresenta um impacto visual pequeno pois a aacuterea explorada soacute pode ser vista de niacuteveis mais elevados Uma das desvantagens eacute que atinge facilmente o lenccedilol freaacutetico e o bombeamento de aacutegua do interior da cava agraves vezes deve ser constante O acesso agrave frente de lavra eacute feito atraveacutes de escadas (do tipo marinheiro) ou de guindastes Seu uso depende entre outros fatores das condiccedilotildees geoloacutegicas da jazida

212 Lavra do tipo poccedilo

Esse meacutetodo eacute mais oneroso que o anterior pois possui rampas laterais com forte inclinaccedilatildeo que satildeo utilizadas para acesso agrave frente de lavra Problemas com inundaccedilotildees e acidentes de trabalho satildeo comuns em pedreiras que utilizam esse meacutetodo Nos casos em que a qualidade da rocha oferece condiccedilotildees de estabilidade o avanccedilo da lavra em profundidade nos tipos fossa e poccedilo pode levar agrave necessidade de mudanccedila para a lavra subterracircnea

213 Lavra por bancadas baixas

Consiste em um meacutetodo com bancadas horizontais baixas em que uma das dimensotildees do bloco final natildeo deve ultrapassar 30 m uma vez que o bloco final eacute retirado da cava com dimensotildees adequadas ao uso nos teares Esse meacutetodo eacute recomendado para materiais homogecircneos sendo muito flexiacutevel para a identificaccedilatildeo das partes satildes que seratildeo utilizadas na forma de blocos

A mecanizaccedilatildeo eacute facilitada devido agrave grande extensatildeo horizontal apresentada Essa flexibilidade facilita a movimentaccedilatildeo de equipamentos (perfuratrizes carregadeiras) e de

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blocos Eacute um meacutetodo vantajoso em termos de seguranccedila do trabalho pois evita e reduz de forma consideraacutevel o risco de acidentes graves aleacutem de possibilitar um controle minucioso da frente de lavra

214 Lavra por bancadas altas

O meacutetodo de bancadas altas eacute geralmente usado quando o maciccedilo possui uma altura de 60 a 160 m Consiste na abertura de bancadas variando de 30 a 60 m de largura e 400 m de comprimento podendo-se utilizar diferentes tecnologias de corte em especial o fio diamantado Eacute caracterizado pela grande incidecircncia de perfuraccedilatildeo para fazer a subdivisatildeo em blocos com dimensotildees adequadas agrave serragem Eacute mais oneroso que o meacutetodo de lavra por bancadas baixas uma vez que requer uma maior quantidade de matildeo-de-obra e equipamentos

215 Lavra por desabamento

O desabamento pode ser feito por paineacuteis horizontais ou verticais O primeiro caso eacute recomendado quando o relevo tem inclinaccedilatildeo baixa enquanto que para se fazer a lavra com paineacuteis verticais o relevo necessariamente deve ser iacutengreme

Eacute um meacutetodo que exige pouco conhecimento teacutecnico Algumas das principais vantagens satildeo os baixos custos de operaccedilatildeo e o investimento inicial baixo Geralmente se utiliza um colchatildeo de areia para amortecer a queda da prancha com o objetivo de diminuir o impacto no solo Esse meacutetodo apresenta um custo semelhante ao custo da lavra de matacotildees mas com o uso de equipamentos de maior porte para limpeza das praccedilas

216 Lavra subterracircnea

Devido agrave existecircncia em todo mundo de inuacutemeros depoacutesitos de rochas ornamentais aflorantes ou proacuteximos agrave superfiacutecie a lavra subterracircnea eacute ainda pouco utilizada Seu uso eacute justificado em casos de jazidas de rochas de qualidade excepcional com alto valor no mercado Segundo Duarte (1998) citado por Reis e Sousa (2003) a principal mina subterracircnea localiza-se nos EUA no Estado de Vermont Sua operaccedilatildeo foi iniciada em 1870 a ceacuteu aberto passando a subterracircnea em 1907 Consiste em uma camada horizontal de maacutermore com cerca de 500 m de profundidade lavrada pelo meacutetodo de cacircmaras e pilares com cacircmaras e pilares de 150 a 200 m de largura cada uma

A lavra subterracircnea tem como maior vantagem um impacto ambiental na superfiacutecie pequeno Por outro lado a lavra subterracircnea apresenta grandes dificuldades operacionais problemas geomecacircnicos maior probabilidade de ocorrer acidentes e ainda custo de lavra mais alto que a lavra a ceacuteu aberto

22 Lavra de matacotildees

Os matacotildees consistem em partes especiacuteficas do maciccedilo rochoso individualizadas a partir da atuaccedilatildeo de agentes intempeacutericos (Destro 2000 Chiodi Filho 1998 citados por Reis e Sousa 2003) Quando os matacotildees satildeo deslocados por rolamento adquirem formas arredondas conhecidas por acebolamento

A lavra de matacotildees consiste em um meacutetodo menos oneroso por apresentar custos baixos para abertura de acessos matildeo-de-obra pouco qualificada e custos operacionais reduzidos mas com grandes problemas ambientais

O esquadrejamento dos blocos eacute feito atraveacutes de cunhas manuais ou cunhas pneumaacuteticas sendo que no primeiro caso o processo eacute mais lento e eacute recomendado para matacotildees de ateacute 100 m3 No segundo caso ocorre a utilizaccedilatildeo de explosivos em furos coplanares e paralelos As vantagens principais do meacutetodo satildeo implantaccedilatildeo raacutepida do empreendimento investimento inicial baixo necessidade de pouco conhecimento teacutecnico equipamentos simples e custo operacional baixo As desvantagens principais estatildeo relacionadas ao volume grande de esteacuteril produzido recuperaccedilatildeo baixa e dificuldades em um planejamento mais abrangente

A determinaccedilatildeo do meacutetodo de lavra correto em uma pedreira de rochas ornamentais eacute de

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importacircncia fundamental para a conduccedilatildeo adequada dos trabalhos de planejamento e de execuccedilatildeo da lavra Na fase de definiccedilatildeo do meacutetodo um erro poderaacute significar custos de produccedilatildeo excessivamente altos e menor vida uacutetil da pedreira

A ausecircncia de normas e procedimentos de classificaccedilatildeo tanto da Associaccedilatildeo Brasileira de Normas Teacutecnicas - ABNT quanto das associaccedilotildees de produtores dificulta a sistematizaccedilatildeo dos meacutetodos de lavra

Figura 1 Etapas produtivas e principais produtos da induacutestria de rochas ornamentais Fonte httpwwwdesenbahiabagovbrrecursosnewsvideo7B3FC152B1-BEAA-4ED5-B748-C370C1559F4B7D_Rochas_ornamentariasprnpdf

3 PROCESSO DE BENEFICIAMENTO

O beneficiamento de rochas ornamentais eacute o desdobramento de materiais brutos extraiacutedos nas pedreiras na forma de blocos e pode ser subdividido em processo de beneficiamento primaacuterio e secundaacuterio (Figura 2) O beneficiamento primaacuterio eacute entendido como o processo de obtenccedilatildeo de chapas com espessuras variadas em unidades industriais chamadas serrarias enquanto o beneficiamento secundaacuterio (corte e acabamento de peccedilas) eacute realizado nas marmorarias

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Figura 2 Fluxograma do processo de beneficiamento primaacuterio e secundaacuterio de rochas ornamentais Fonte Margueron Mello (2005)

Existem empresas integradas verticalmente nas quais a serraria e a marmoraria estatildeo juntas na mesma unidade industrial Haacute tambeacutem empresas que soacute possuem serraria outras que soacute possuem atividades de marmoraria Satildeo trecircs os meacutetodos baacutesicos para fazer o desdobramento de blocos produzidos nas pedreiras corte com talha-blocos corte com fio diamantado e corte com tear multilacircminas O talha-blocos eacute um maquinaacuterio de serragem com discos diamantados usados para produtos padronizados (lajotas) no aproveitamento de blocos menores que o tamanho padratildeo (entre 5 e 10 msup3) O corte com fio diamantado eacute aplicado basicamente ao esquadrejamento de blocos e de peccedilas curvas O tear de multilacircminas eacute o equipamento de corte de blocos mais antigo e mais utilizado para produccedilatildeo de chapas Este tear possui o menor custo de produccedilatildeo e a mais alta produtividade de chapas em grandes dimensotildees (1 a 2 m de largura e 2 a 35 m de comprimento)

Segundo Alencar et al (1996) citados por Almeida e Chaves (2002) o beneficiamento do maacutermore brasileiro eacute 95 feito em teares convencionais que usam granalha e o restante em teares diamantados e talha-blocos Isto caracteriza um grande atraso tecnoloacutegico visto que no mundo inteiro praticamente 100 do maacutermore eacute beneficiado em teares de lacircminas diamantadas ou talha-blocos

O beneficiamento do granito brasileiro eacute praticamente 100 feito em teares convencionais

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que usam granalha

A serragem nos teares eacute auxiliada por uma polpa de aacutegua cal e granalha despejada continuamente sobre a carga para otimizaccedilatildeo do corte e resfriamento das lacircminas Os teares importados da Itaacutelia satildeo melhores que os brasileiros pois oferecem mais produtividade e maior qualidade nos produtos Esta falta de competitividade dos teares fabricados e usados no Brasil eacute causada por vaacuterios fatores entre os quais a baixa qualificaccedilatildeo da matildeo-de-obra brasileira na operaccedilatildeo e manutenccedilatildeo e a inadequadas condiccedilotildees e controle de instalaccedilatildeo

Depois de serradas nos teares ou talha-blocos as chapas e outras peccedilas passam por um acabamento final atraveacutes dos processos de levigamento polimento e lustro ou do apicoamento e flameamento - Beneficiamento Secundaacuterio As teacutecnicas de apicoamento e flameamento quando aplicadas a certos tipos de material produzem resultados esteacuteticos e praacuteticos diferentes dos do polimento no qual satildeo usados vaacuterios tipos de politrizes manuais de ponte e multicabeccedila O corte final das chapas ou peccedilas usa cortadeiras que utilizam o disco diamantado

4 IMPACTOS AMBIENTAIS DO SETOR DE ROCHAS ORNAMENTAIS

Haacute em todo paiacutes diversos tipos de rejeitos e efluentes originaacuterios da atividade de lavra e beneficiamento de minerais e carvotildees que natildeo foram tratados ou que estatildeo sendo descartados sem serem aproveitados Esses rejeitos deixam de gerar novos produtos e produzem impactos ambientais pela deposiccedilatildeo inadequada pelo risco de contaminaccedilatildeo de lenccediloacuteis freaacuteticos e pelas perdas de aacutegua de processo por falta do seu tratamento e do seu reuso Um exemplo de perda e de impacto ambiental de rejeitos e efluentes eacute o das lamas provenientes da induacutestria de beneficiamento de maacutermore e granito

Nas diversas etapas de produccedilatildeo (nomeadamente extraccedilatildeo corte serragem e polimento dos blocos de pedra) as perdas podem ser da ordem de 30 a 40 Atualmente e em grande parte dos casos natildeo existe nenhuma preocupaccedilatildeo com o meio ambiente sendo o rejeito jogado diretamente em lagoas e rios sem nenhum tratamento preacutevio o que apesar de as lamas de serragem natildeo serem consideradas resiacuteduo perigoso (classe I) constituem um seacuterio problema ambiental

Figura 3 Impactos ambientais da lavra Fonte Neto 2006

Poluiccedilatildeo sonora

Poluiccedilatildeo atmosfeacuterica Doenccedilas respiratoacuterias silicose

Solo transportado

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LAVRA BENEFICIAMENTO

Figura 4 Impactos ambientais do setor de rochas ornamentais Fonte Neto 2006

Para o uso das rochas ornamentais na construccedilatildeo civil eacute necessaacuterio o seu desdobramento de blocos para chapas Este processo eacute responsaacutevel pelo resiacuteduo na forma de lama abrasiva Esta lama eacute geralmente depositada num paacutetio poreacutem a quantidade produzida eacute significativa Aleacutem disso a polpa afeta a paisagem esteticamente necessita-se de grande espaccedilo para a sua estocagem e o alto custo do recolhimento e armazenamento Ressalta-se ainda que este resiacuteduo (lama) quando seco constitui-se num poacute fino que provoca danos a sauacutede humana

Figura 5 Impactos ambientais do beneficiamento Fonte Neto 2006

O processo industrial de beneficiamento de rochas ornamentais envolvendo o desdobramento de blocos de rochas o polimento das chapas brutas serradas e no corte nas dimensotildees dos materiais para comercializaccedilatildeo envolve grandes quantidades de aacuteguas para a sua realizaccedilatildeo A necessidade de aacutegua nessa etapa do processo industrial eacute muito grande encontrando-se para uma uacutenica politriz de 20 cabeccedilotes operando 24 horasdia valores de aacuteguas residuaacuterias de ateacute 576 m3dia No processo de corte das chapas polidas satildeo utilizadas maacutequinas cortadeiras equipadas com discos de corte que funcionam com aacutegua para resfriamento gerando por conseguinte tambeacutem grande quantidade de aacuteguas residuaacuterias

O lanccedilamento das aacuteguas residuaacuterias resultantes desse processo em corpos hiacutedricos proporciona reduccedilatildeo acentuada da qualidade de suas aacuteguas principalmente devido agrave

Lagoa de deposiccedilatildeo do resiacuteduo (LAMA)

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grande concentraccedilatildeo dos soacutelidos totais presentes os quais contribuem fortemente para o assoreamento dos corpos receptores e na variaccedilatildeo do pH para valores altamente alcalinos dificultando a autodepuraccedilatildeo atraveacutes de meacutetodos bioloacutegicos

Tais aacuteguas residuaacuterias devem ser submetidas a tratamento preacutevio para que consigam a atender a legislaccedilatildeo ambiental para lanccedilamento em corpos receptores (Resoluccedilatildeo CONAMA 02086) visto que natildeo atendem aos padrotildees limites estabelecidos

Neto (2006) propotildee um sistema de tratamento adequado da lama (Fig 6)

Tratamento adequado da lama

Figura 6 Tratamento adequado da lama Fonte Neto 2006

No processo de corte dos blocos de rochas onde satildeo utilizados teares com lacircminas de accedilo satildeo lanccedilados sobre as mesmas uma mistura de aacutegua cal e granalha de ferro com objetivo principal de lubrificaacute-las e aumentar seu poder de corte Tal mistura eacute constantemente monitorada pelos operadores das maacutequinas controlando-se assim a densidade da lama a concentraccedilatildeo e capacidade de corte da granalha dosando quando necessaacuterio os ingredientes para se manter uma boa qualidade da mistura Com isso tornam-se necessaacuterias descargas perioacutedicas do excesso da lama principalmente devido ao acreacutescimo do material removido dos blocos de rocha

As aacuteguas residuaacuterias desse processo apresentam valores altos para o pH devido ao uso da cal e que podem ser recirculadas apoacutes tratamento ainda que com pH alcalino sem prejuiacutezos agrave qualidade do processo industrial de desdobramento de blocos

Jaacute os efluentes do processo de polimento e corte das chapas possuem valores de pH mais baixos e que podem ser recirculados para o mesmo processo sem danos agrave sua qualidade final Verificou-se portanto que as aacuteguas provenientes dos teares apoacutes tratamento deveriam ser recirculadas somente para os teares e aquelas provenientes do polimento e corte das chapas apoacutes tratamento poderiam ser recirculadas seja para o processo de corte como para o de beneficiamento

Prezotti (2006) realizou pesquisas de campo em todo o estado do Espiacuterito Santo e constatou que em quase a totalidade dos casos as empresas que trabalham com desdobramento de blocos lanccedilam as aacuteguas residuaacuterias de seus teares em tanques de acuacutemulo diretamente no solo sem a devida impermeabilizaccedilatildeo Natildeo haacute nenhum tipo de recirculaccedilatildeo do liacutequido havendo sim parte de sua eliminaccedilatildeo atraveacutes de evaporaccedilatildeo e infiltraccedilatildeo no solo permanecendo a outra parte como umidade dos resiacuteduos acumulados

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Ainda segundo Pezotti (2006) das empresas que realizam processos de separaccedilatildeo de fases dos efluentes gerados cerca de 2 das 1200 implantadas no estado utilizam sistemas de tratamento cuja concepccedilatildeo de projeto resume-se em tratamento fiacutesico-quiacutemico consistindo de dosagem de coagulante sedimentaccedilatildeo primaacuteria e utilizaccedilatildeo de filtro-prensa para desidrataccedilatildeo do material sedimentado Das empresas que trabalham com os processos de polimento e corte praticamente todas utilizam alguma forma de reaproveitamento dos efluentes tratados Normalmente satildeo utilizados tanques de concreto armado dotados de chicanas construiacutedos enterrados cujo material sedimentado eacute recalcado atraveacutes de bombas hidraacuteulicas para locais de acuacutemulo tambeacutem dispostos no solo

A problemaacutetica ambiental tem despertado nos uacuteltimos anos grande interesse no Brasil As leis de controle ambiental tornaram-se mais severas e os oacutergatildeos de fiscalizaccedilatildeo ambiental tornaram-se mais eficientes Por outro lado os custos de disposiccedilatildeo de resiacuteduos de forma ecologicamente correta satildeo elevados Isto tem motivado a busca de alternativas tecnoloacutegicas viaacuteveis para a disposiccedilatildeo de resiacuteduos industriais

5 CARACTERIZACcedilAtildeO DE RESIacuteDUOS SOacuteLIDOS NO SETOR DE ROCHAS ORNAMENTAIS

Para se fazer o correto gerenciamento de um resiacuteduo industrial seja para

aproveitamento aterro incineraccedilatildeo

eacute preciso primeiro caracterizaacute-lo classificando-o ambientalmente e definir suas caracteriacutesticas fiacutesico-quiacutemicas

51 Etapas para a caracterizaccedilatildeo

- Classificaccedilatildeo segundo a NBR 10004 (classificaccedilatildeo ambiental)

- Determinaccedilatildeo da composiccedilatildeo quiacutemica e das propriedades fiacutesicas (visando um futuro aproveitamento)

511 Classificaccedilatildeo do resiacuteduo

A classificaccedilatildeo dos resiacuteduos soacutelidos deve ser feita de acordo com a norma ABNT NBR-100042004

CLASSE I - PERIGOSOS

CLASSE II NAtildeO PERIGOSOS CLASSE II A NAtildeO INERTES CLASSE II B INERTES

Tecircm por objetivo determinar qual a disposiccedilatildeo ambientalmente correta (qual tipo de aterro incineraccedilatildeo)

Satildeo de CLASSE I (Perigosos)

Quando um resiacuteduo em funccedilatildeo de suas propriedades fiacutesicas quiacutemicas ou infecto-contagiosas apresentar

1) risco agrave sauacutede puacuteblica provocando mortalidade incidecircncia de doenccedilas ou acentuando seus iacutendices 2) riscos ao meio ambiente quando o resiacuteduo for gerenciado de forma inadequada 3) Ou uma das caracteriacutesticas abaixo

inflamabilidade

corrosividade

toxidade

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reatividade

patogenidade

Satildeo de CLASSE II (Natildeo perigosos)

Resiacuteduos classe II A - Natildeo inertes

Natildeo se enquadram nas classificaccedilotildees de resiacuteduos CLASSE I - Perigosos ou de resiacuteduos CLASSE II B - Inertes

Apresentam um ou mais elementos acima do limite permitido no teste de solubilizaccedilatildeo e ou propriedades como

combustibilidade biodegradabilidade solubilidade em aacutegua

Resiacuteduos classe II B Inertes

Quaisquer resiacuteduos que

Quando amostrados de uma forma representativa segundo a ABNT NBR 10007 e submetidos a um contato dinacircmico e estaacutetico com aacutegua destilada ou deionizada agrave temperatura ambiente conforme ABNT NBR 10006 natildeo tiverem nenhum de seus constituintes solubilizados a concentraccedilotildees superiores aos padrotildees de potabilidade de aacutegua excetuando-se aspecto cor turbidez dureza e sabor

512 Composiccedilatildeo quiacutemica ( em peso) do resiacuteduo de granito

Granito A Granito B composiccedilatildeo

em peso composiccedilatildeo

em peso SiO2

6595 SiO2

6714 Al2O3

1284 Al2O3

1492 Fe2O3

789 Fe2O3

440 TiO2

093 TiO2

079 MnO

004 MnO

001 MgO

147 MgO

073 CaO

301 CaO

191 K2O

419 K2O

518 Na2O

239 Na2O

293 PF

133 PF

050 PF = perda ao fogo Fonte Neto 2006

6 APROVEITAMENTO DOS RESIacuteDUOS SOacuteLIDOS

Para suprir as necessidades do mundo moderno eacute necessaacuterio um aumento da produccedilatildeo que paulatinamente contribui para o aumento de resiacuteduos que nem sempre tecircm um destino ecologicamente correto Como natildeo eacute possiacutevel parar a produccedilatildeo uma das grandes preocupaccedilotildees da atualidade consiste em reaproveitar os resiacuteduos gerados nos diversos processos produtivos

O estado do Espiacuterito Santo maior explorador do setor estima que a produccedilatildeo de lama abrasiva de maacutermore e granito das induacutestrias da regiatildeo esteja em torno de 4000 toneladas por mecircs O maacutermore eacute um calcaacuterio metamoacuterfico cristalino basicamente constituiacutedo por calcita (CaCO3) e o granito eacute uma rocha iacutegnea constituiacuteda principalmente por feldspatos quartzo e micas Em geral resiacuteduos de maacutermore e granito apresentam um comportamento natildeo plaacutestico e tal como a grande maioria dos materiais ceracircmicos tradicionais seus

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constituintes quiacutemicos majoritaacuterios expressos na forma de oacutexidos satildeo a silica (SiO2) e a alumina (Al2O3) seguidos pela cal (CaO) e os oacutexidos alcalinos (Na2O K2O) Os teores de oacutexidos de ferro tambeacutem podem ser significativos mas o seu papel durante o processamento natildeo eacute tatildeo importante (satildeo fundentes soacute a altas temperaturas)

Portanto este tipo de rejeito industrial apresenta um bom potencial para ser incorporado em massas argilosas destinadas agrave produccedilatildeo de materiais ceracircmicos tradicionais

O resiacuteduo fino soacutelido pode ser utilizado na formulaccedilatildeo de

Tijolos para fins estruturais

Bloquetes para calccedilamento de ruas e calccediladas

Argamassa (substitui o calcaacuterio mateacuteria-prima normalmente utilizada nas formulaccedilotildees)

Em testes realizados pelo CEFET-ES a resistecircncia agrave compressatildeo da argamassa produzida com os resiacuteduos do corte das serrarias apoacutes o terceiro dia de cura foi cerca de 2 superior a da argamassa existente no mercado Apoacutes o vigeacutesimo oitavo dia a resistecircncia agrave compressatildeo foi cerca de 5 superior a argamassa de mercado (Fig 7)

Figura 7 Resistecircncia agrave compressatildeo da argamassa produzida com os resiacuteduos do corte das serrarias Fonte Neto 2006

O resiacuteduo proveniente da serragem de rochas graniacuteticas pode ser utilizado como material de enchimento em concretos asfaacutelticos usinados a quente

Caracteriacutesticas especiacuteficas deste rejeito vislumbram a sua utilizaccedilatildeo como material de enchimento em concretos asfaacutelticos

Fina granulometria com 7165 de materiais com dimensotildees inferior a 0075mm Composiccedilatildeo preacute-definida (granito moiacutedo)

7 ALGUNS EQUIPAMENTOS UTILIZADOS NO TRATAMENTO DE RESIacuteDUO DA INDUacuteSTRIA DE BENEFICIAMENTO DE MAacuteRMORE E GRANITO

71 Hidrociclone

Aparelho que utiliza a forccedila centriacutefuga para a separaccedilatildeo de um mineacuterio em forma de polpa em dois produtos de granulometrias distintas Apresenta um corpo cocircnico e outro ciliacutendrico (Fig 8) um orifiacutecio para a entrada da polpa (inlet) um orifiacutecio inferior de descarga (apex) e outro orifiacutecio superior tambeacutem para descarga (vortex finder)

Os hidrociclones ou ciclones hidraacuteulicos satildeo uma classe importante de equipamentos destinados principalmente agrave separaccedilatildeo de suspensotildees soacutelido-liacutequido Diferentemente das centriacutefugas o movimento rotatoacuterio da mistura eacute produzido pelo proacuteprio escoamento da suspensatildeo de tal forma que partiacuteculas na faixa de 5 a 400 m podem ser eficientemente separadas Mais recentemente tem-se investigado o uso desse dispositivo em sistemas de difiacutecil separaccedilatildeo ou seja aqueles constituiacutedos de partiacuteculas muito pequenas e misturas com pequenos gradientes de densidades entre as fases Os hidrociclones satildeo agrupados em

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famiacutelias de acordo com as relaccedilotildees entre suas dimensotildees sendo bastante estudadas as famiacutelias de Rietema e de Bradley Os hidrociclones ciliacutendricos satildeo relatados na literatura como equipamentos que apresentam como funccedilatildeo principal a classificaccedilatildeo de partiacuteculas Essa classificaccedilatildeo depende do tamanho da densidade e do formato das partiacuteculas A classificaccedilatildeo por tamanho pode ser expressa pela inclinaccedilatildeo da curva de eficiecircncia granulomeacutetrica em funccedilatildeo do tamanho da partiacutecula no ponto relativo ao diacircmetro de corte de modo que uma curva com inclinaccedilatildeo infinita neste ponto indica que natildeo existem soacutelidos com tamanhos inferiores ao diacircmetro de corte na corrente de underflow Na realidade sempre haveraacute partiacuteculas com diacircmetros menores que o diacircmetro de corte no underflow uma vez que natildeo existe classificador total

Figura 8 Hidrociclone Fonte Perry 1997

Existem hidrociclones de numerosos tipos e tamanhos

Tipos de hidrociclones

hidrociclone classificador Hidrociclone utilizado para separaccedilatildeo de partiacuteculas em funccedilatildeo do tamanho

hidrociclone espessador Hidrociclone utilizado para separar soacutelidos do liacutequumlido em que estatildeo suspensos

hidrociclone lavador Hidrociclone utilizado para separar partiacuteculas de acordo com as densidades das espeacutecies minerais

72 Filtro-prensa

Os Filtros-prensa foram introduzidos por volta do seacuteculo XIX e foram utilizados por muitos anos principalmente na separaccedilatildeo de lamas servidas Eles eram considerados maacutequinas de trabalho intensivo consequumlentemente natildeo encontraram muita aceitaccedilatildeo nas induacutestrias de processo sofisticados e altamente automatizados Isto ocorreu ateacute meados dos anos 60 quando esta imagem mudou pela introduccedilatildeo de mecanismos avanccedilados orientados para obter bolos de baixa umidade que descarregam automaticamente e permitem a lavagem do pano ao teacutermino do ciclo de filtraccedilatildeo

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O Filtro Prensa consiste em uma cabeccedila e seguidor que contecircm entre si um pacote de placas retangulares verticais que satildeo apoiadas pelo lado ou sobre vigas A cabeccedila serve como um extremo fixo no qual os tubos de alimentaccedilatildeo e filtrado satildeo conectados e o seguidor move-se ao longo das vigas e comprime as placas juntas durante o ciclo de filtraccedilatildeo por um mecanismo hidraacuteulico ou mecacircnico

Figura 9 Filtro-prensa Fonte httpwwwufrnetufrnbr~lairPagina-OPUNITFilterpresshtm

Cada placa eacute revestida com um pano filtrante em ambos os lados e uma vez apertadas lado a lado elas formam uma seacuterie de cacircmaras que dependem do nuacutemero de placas As placas geralmente tecircm uma porta de alimentaccedilatildeo central que atravessa toda a extensatildeo do filtro prensa de forma que todas as cacircmaras do conjunto de placas estatildeo interconectadas

Do mesmo modo quatro aberturas de canto conectam todos as placas e coletam os filtrados matildee e de lavagem em uma descarga fechada para saiacutedas que satildeo localizadas no mesmo lado que a entrada de alimentaccedilatildeo Alguns filtros prensa tecircm placas que dispotildeem de torneiras no seu lado mais inferior de forma que o filtrado flui em uma descarga aberta para uma calha e serve como amostrador da condiccedilatildeo do pano filtrante pela claridade do filtrado que atravessa cada cacircmara A desvantagem deste arranjo eacute que natildeo pode ser usado com filtrados que satildeo toacutexicos inflamaacuteveis ou volaacuteteis

Figura 10 Diagrama de fluxo tiacutepico de um filtro-prensa Fonte httpwwwufrnetufrnbr~lairPagina-OPUNITFilterpresshtm

Atualmente os Filtros-prensa como mencionado previamente satildeo equipados com caracteriacutesticas que habilitam operaccedilatildeo completamente automaacutetica controladas por PLC (Power Line Communications sitema de automaccedilatildeo)

As principais caracteriacutesticas satildeo

Deslocadores moacuteveis que separam os pratos um por um para descarga do bolo a uma

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taxa de 5 - 6 segundos por placa Um projeto especial do mecanismo moacutevel assegura que duas placas adjacentes natildeo ficam aderidas devido a bolos pegajosos

Batedeira que sujeita a placa a vibraccedilotildees e ajuda na descarga do bolo

Regadores do pano com tubulaccedilotildees moveis e jatos de alto impacto para lavagem

intensiva do pano

Criteacuterios de Seleccedilatildeo

Os Filtros-prensa se aplicam melhor nas seguintes circunstacircncias

Quando eacute requerido um conteuacutedo muito baixo de umidade para a secagem teacutermica da torta ou incineraccedilatildeo

Quando eacute requerida alta claridade do filtrado para aplicaccedilotildees de polimento

Quando eacute requerida a liberaccedilatildeo da torta auxiliada por compressatildeo

Quando o bolo eacute disposto como enchimento de terra para esparramar com um trator desde que ela seja dura o bastante para aguumlentar seu peso

Quando grandes aacutereas de filtraccedilatildeo satildeo requeridas num espaccedilo limitado

73 Filtro de tambor rotativo

O filtro a vaacutecuo de tambor rotativo pertence ao grupo de alimentaccedilatildeo inferior e eacute um dos filtros mais antigos em uso na induacutestria de processos quiacutemicos (Fig 11)

Figura 11 Filtro de tambor rotativo Fonte httpwwwufrnetufrnbr~lairPagina-OPUNITDrum_Filtershtm

O filtro consiste dos seguintes subconjuntos

Um cilindro que eacute suportado por um munhatildeo de grande diacircmetro na extremidade da vaacutelvula e por um rolamento na extremidade de movimentaccedilatildeo e que tem sua face dividida em setores circulares cada um dos quais conectado a uma tubulaccedilatildeo separada de vaacutecuo A tubulaccedilatildeo interna eacute conectada agraves passagens de cada setor atraveacutes do munhatildeo e das extremidades superiores atraveacutes de uma placa de desgaste que tem portas correspondentes ao nuacutemero dos setores O encanamento da plataforma do cilindro eacute arranjado de modo que cada setor tenha uma tubulaccedilatildeo principal para coletar o filtrado no lado emergente do cilindro e uma tubulaccedilatildeo para coletar o filtrado restante do lado descendente para assegurar a evacuaccedilatildeo completa antes da descarga do bolo O cilindro move-se a uma

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velocidade que pode variar de acordo com o tempo do ciclo normalmente de 1 a 10 RPM

Uma vaacutelvula com ajuste na ponte controla a sequumlecircncia do ciclo de modo que cada setor seja sujeitado ao vaacutecuo ao sopro e a uma zona inoperante Quando um setor entra na submersatildeo o vaacutecuo comeccedila e continua com a lavagem se requerida ateacute um ponto em que eacute interrompido e ocorre o sopro para ajudar a descarregar o bolo A vaacutelvula tem blocos ajustaacuteveis de filtraccedilatildeo em uma extremidade e na outra um anel fixo da ponte Os blocos ajustaacuteveis da ponte permitem a otimizaccedilatildeo do formulaacuterio da relaccedilatildeo de secagem dentro do ciclo de filtraccedilatildeo bem como a submersatildeo eficaz do cilindro quando o niacutevel da pasta no tanque estaacute no maacuteximo

Um mecanismo de descarga do bolo que pode ser uma lacircmina raspadora uma correia ou um rolo e em casos muito raros uma descarga de fios O sopro eacute aplicado somente aos filtros com mecanismos de descarga por raspador e de rolo mas natildeo nos filtros com descarga por correia ou de fios

Um agitador que manteacutem delicadamente a pasta em suspensatildeo e alternando entre a face do cilindro e o fundo do tanque em cerca de 16 CPM

Um tanque com conexotildees para alimentaccedilatildeo da pasta uma caixa ajustaacutevel do excesso para ajustar a submergecircncia desejada do cilindro e uma conexatildeo de dreno Os tanques satildeo projetados normalmente para uma submersatildeo aparente de 33-35 entretanto em determinadas aplicaccedilotildees eacute possiacutevel 50 ou mais

Nas aplicaccedilotildees onde a lavagem do bolo eacute requerida 2 ou 3 distribuidores com bocais sobrepostos satildeo montados a um par dos protetores de respingos aparafusados agraves extremidades do tanque A posiccedilatildeo dos distribuidores e da quantidade do liacutequido de lavagem eacute ajustaacutevel dependendo das caracteriacutesticas da lavagem do bolo

Criteacuterios de seleccedilatildeo

Em termos gerais os filtros de cilindro satildeo apropriados agraves seguintes exigecircncias processos

Polpas com soacutelidos que natildeo tendem a sedimentar rapidamente e permaneceratildeo em suspensatildeo uniforme sob agitaccedilatildeo delicada

Tortas que natildeo requerem periacuteodos de secagem longos alcanccedilar valores assintoacuteticos de umidade

Quando um uacutenico estaacutegio de lavagem for suficiente para remover os contaminantes residuais do bolo ou produzir a recuperaccedilatildeo maacutexima de filtrado

Filtrado que geralmente natildeo requer uma separaccedilatildeo afiada entre o filtrado matriz e filtrado da lavagem Algumas vaacutelvulas complexas entretanto permitem remoccedilatildeo atmosfeacuterica dos setores e do encanamento interno para facilitar uma separaccedilatildeo afiada dos filtrados

Filtrados nos quais eacute aceitaacutevel com uma quantidade baixa de finos que passam pela malha do pano filtrante nos primeiros segundos da formaccedilatildeo do bolo Geralmente e dependendo do tamanho da partiacutecula e da permeabilidade do pano o filtrado pode conter 1000 a 5000 ppm de insoluacuteveis

74 Filtro de Discos

Os filtros de discos pertencem ao grupo com alimentaccedilatildeo lateral e estatildeo disponiacuteveis jaacute haacute muitos anos Satildeo usados geralmente em aplicaccedilotildees resistentes tais como enxugamento do taconito do mineacuterio de ferro da hematita do hidrato de carvatildeo de alumiacutenio do concentrado de cobre dos concentrados da flutuaccedilatildeo de pirita e de outros processos de beneficiamento

O grande momento para os filtros de discos ocorreu nos anos 60 quando as induacutestrias metaluacutergicas estavam crescendo e foram fabricados filtros com aacutereas de 300 m2 e maiores

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O filtro consiste em diversos discos que podem chegar a 15 nas maacutequinas maiores cada um composto de setores que satildeo juntados para dar forma ao disco Os setores tecircm nervuras para a garganta e satildeo projetados para uma taxa de drenagem de capacidade elevada

Uma das principais caracteriacutesticas eacute que o espaccedilo requerido pelos filtros de disco eacute miacutenimo e o custo por m2 de aacuterea de filtraccedilatildeo eacute o mais baixo quando comparado a outros filtros de vaacutecuo Durante a operaccedilatildeo cada setor submerge e um bolo eacute formado na face dos discos Emergindo entatildeo agrave zona de secagem o liacutequido eacute drenado para um tambor central e de laacute atraveacutes de uma vaacutelvula para o receptor de vaacutecuo A vaacutelvula com sua ponte ajusta o sincronismo de modo que quando um setor sai da zona de secagem na ponte de separaccedilatildeo eacute aplicado um sopro pressurizado ou a baixa pressatildeo no bolo As lacircminas do raspador nos lados de cada disco guiam o bolo agraves rampas de descarga que satildeo posicionadas entre discos adjacentes e devem ser bastante largas para evitar sua obstruccedilatildeo pela queda do bolo Um agitador de paacutes situado no fundo do tanque manteacutem em suspensatildeo a polpa que na maioria das aplicaccedilotildees metaluacutergicas conteacutem soacutelidos de massa especiacutefica elevada satildeo de decantaccedilatildeo raacutepida e abrasivos

Os principais componentes de um filtro de discos como mostrado no corte transversal da figura abaixo satildeo

Os setores dos discos que podem ser feitos de metal de madeira especial ou moldados por injeccedilatildeo em polipropileno

Um tambor suportado no centro pelos rolamentos principais e que abriga os condutos de passagem do filtrado Os setores satildeo unidos ao tambor atraveacutes de conexotildees seladas por aneacuteis circulares em um nuacutemero igual ao nuacutemero de setores do disco

Uma vaacutelvula com pontes e os compartimentos internos para o formulaacuterio e seca sob o vaacutecuo e endurece a descarga sob a pressatildeo com 2-25 bar e rompe-se com um sopro constante de 02-025 bar A maioria dos filtros de discos satildeo conectados a apenas uma vaacutelvula entretanto frequumlentemente satildeo montados com uma vaacutelvula em cada extremidade quando a carga hidraacuteulica eacute muito elevada

Um agitador com paacutes que satildeo posicionadas entre os discos e suficientemente distante para natildeo interferir com o bolo em formaccedilatildeo

Um tanque que em seu lado da descarga tem compartimentos separados para a pasta dos discos e rampas de descarga para o bolo que cai ao se partir Quando os soacutelidos satildeo de natureza abrasiva eacute aconselhaacutevel recobrir a parte inferior do tanque que abriga o agitador com borracha

Duas lacircminas para descarga do bolo em ambos os lados de cada disco satildeo suspensas por uma armaccedilatildeo montada no tanque e que servem para deflexionar e guiar o bolo agraves rampas da descarga Em filtros de diacircmetro grande as lacircminas satildeo do tipo em balanccedilo flutuando para manter o bolo afastado do disco e assim permitir o balanccedilo de giro dos discos

Uma calha para o excesso que se estende atraveacutes de todo o comprimento do tanque e assegura a total submergecircncia dos setores na zona da formaccedilatildeo do bolo tendo em vista que a exposiccedilatildeo de um setor na posiccedilatildeo 6 horas causaraacute a perda imediata do vaacutecuo

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Figura 12 Filtro de Discos Fonte httpwwwufrnetufrnbr~lairPagina-OPUNITFiltro_de_discoshtm

Criteacuterios de seleccedilatildeo

As principais consideraccedilotildees para se selecionar um filtro de discos satildeo

Quando servirem a uma aplicaccedilatildeo em que se encontrem as seguintes exigecircncias

O formulaacuterio para secar a relaccedilatildeo do tempo eacute aproximadamente frac12 a 1

Nenhuma lavagem do bolo eacute requerida

As peccedilas do bolo soltam facilmente do pano

O pano natildeo se obstrui

Quando em um dos setores o pano rasga o setor inteiro pode ser substituiacutedo em um tempo muito curto

A aacuterea de filtraccedilatildeo pode ser expandida adicionando-se mais discos a um tambor que tenha discos natildeo utilizados

O filtro de discos fornece a aacuterea maacutexima em custo e espaccedilo miacutenimos

8 SELECcedilAtildeO DO EQUIPAMENTO PARA FILTRACcedilAtildeO

Na escolha de um filtro para um processo especiacutefico os fatores relacionados agrave finalidade do serviccedilo devem ser comparados aos associados agraves caracteriacutesticas do equipamento e do meio filtrante

Fatores Importantes Relacionados com a Finalidade do Serviccedilo

Tipo de suspensatildeo a manusear

Volume a ser produzido

Condiccedilotildees do processo

Exigecircncias de desempenho

Materiais aceitaacuteveis para a construccedilatildeo do filtro

Fatores Importantes Relacionados com o Equipamento

Tipo do ciclo (em batelada contiacutenuo)

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Forccedila motriz

Taxa de produccedilatildeo das maiores e das menores unidades

Precisatildeo da separaccedilatildeo

Possibilidade de lavagem da torta

Confiabilidade

Materiais de construccedilatildeo

Custos

As estimativas de custos devem incluir

Depreciaccedilatildeo (custo do equipamento instalado mais tempo de vida) Manutenccedilatildeo Custos de operaccedilatildeo (matildeo de obra utilidades e meio filtrante) Prejuiacutezos por perda do produto (se houver)

As caracteriacutesticas da suspensatildeo indicam se para o seu tratamento eacute mais recomendaacutevel um clarificador ou um filtro com formaccedilatildeo de torta Se a melhor opccedilatildeo eacute o filtro de torta as caracteriacutesticas da suspensatildeo iratildeo determinar a velocidade de formaccedilatildeo e a natureza da torta e tambeacutem influenciaraacute a escolha da forccedila motriz o tipo de ciclo e o modelo especiacutefico da maacutequina

Mais informaccedilotildees sobre as caracteriacutesticas da suspensatildeo e adaptabilidade dos filtros mais comuns agraves vaacuterias classes de suspensotildees podem ser vistos no seguinte endereccedilo httpwwwufrnetufrnbr~lairPagina-OPUNITselectfiltrohtm

Conclusotildees e recomendaccedilotildees

As induacutestrias do setor de pedras ornamentais deve estudar alternativas tecnicamente viaacuteveis para o aproveitamento dos rejeitos da lavra e do beneficiamento nas pedreiras e serrarias Este aproveitamento contribui para diminuir o impacto ambiental dos rejeitos acumulados

Para mais informaccedilotildees sobre o assunto sugere-se entrar em contato com o Centro de Tecnologia Mineral CETEM que eacute um instituto de pesquisa de atuaccedilatildeo nacional vinculado ao Ministeacuterio da Ciecircncia e Tecnologia MCT e desde a sua criaccedilatildeo em 1978 tem se dedicado ao desenvolvimento tecnoloacutegico nas aacutereas relacionadas com a tecnologia mineral Contato CENTRO DE TECNOLOGIA MINERAL - CETEM Avenida Pedro Calmon 900 - Cidade Universitaacuteria - Rio de Janeiro - RJ CEP 21941-908 tel (21) 3865-7222 fax (21) 2260-2837 e-mail webmastercetemgovbr

Referecircncias

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MINEROPAR MINERAIS DO PARANAacute S A Disponiacutevel em httpwwwmineroparprgovbrmineropararquivosFilepublicacoesrelatorios_concluidos20_relatorios_concluidospdf Acesso em 05 dez 2006

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MOTHEacute FILHO H F POLIVANOV H MOTHEacute C G Reciclagem dos Resiacuteduos Soacutelidos de Rochas Ornamentais Anuaacuterio do Instituto de Geociecircncias UFRJ vol 28 2 2005 p 139-151Acesso em httpwwwanuarioigeoufrjbranuario_2005Anuario_2005_139_151pdf Acesso em 05 dez 2006

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SILVA J B HOTZA D SEGADAtildeES A M ACCHAR W Incorporaccedilatildeo de lama de maacutermore e granito em massas argilosas Ceracircmica vol51 no320 Satildeo Paulo OctDec 2005 Disponiacutevel em lthttpwwwscielobrscielophppid=S0366-69132005000400004ampscript=sci_arttextgt Acesso em 04 out 2006

Nome do teacutecnico responsaacutevel

Ingrid de Moraes

Nome da Instituiccedilatildeo do SBRT responsaacutevel

REDETEC - Rede de Tecnologia do Rio de Janeiro

Data de finalizaccedilatildeo

13 dez 2006

Page 5: Dossiê Mármore e Granito

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blocos Eacute um meacutetodo vantajoso em termos de seguranccedila do trabalho pois evita e reduz de forma consideraacutevel o risco de acidentes graves aleacutem de possibilitar um controle minucioso da frente de lavra

214 Lavra por bancadas altas

O meacutetodo de bancadas altas eacute geralmente usado quando o maciccedilo possui uma altura de 60 a 160 m Consiste na abertura de bancadas variando de 30 a 60 m de largura e 400 m de comprimento podendo-se utilizar diferentes tecnologias de corte em especial o fio diamantado Eacute caracterizado pela grande incidecircncia de perfuraccedilatildeo para fazer a subdivisatildeo em blocos com dimensotildees adequadas agrave serragem Eacute mais oneroso que o meacutetodo de lavra por bancadas baixas uma vez que requer uma maior quantidade de matildeo-de-obra e equipamentos

215 Lavra por desabamento

O desabamento pode ser feito por paineacuteis horizontais ou verticais O primeiro caso eacute recomendado quando o relevo tem inclinaccedilatildeo baixa enquanto que para se fazer a lavra com paineacuteis verticais o relevo necessariamente deve ser iacutengreme

Eacute um meacutetodo que exige pouco conhecimento teacutecnico Algumas das principais vantagens satildeo os baixos custos de operaccedilatildeo e o investimento inicial baixo Geralmente se utiliza um colchatildeo de areia para amortecer a queda da prancha com o objetivo de diminuir o impacto no solo Esse meacutetodo apresenta um custo semelhante ao custo da lavra de matacotildees mas com o uso de equipamentos de maior porte para limpeza das praccedilas

216 Lavra subterracircnea

Devido agrave existecircncia em todo mundo de inuacutemeros depoacutesitos de rochas ornamentais aflorantes ou proacuteximos agrave superfiacutecie a lavra subterracircnea eacute ainda pouco utilizada Seu uso eacute justificado em casos de jazidas de rochas de qualidade excepcional com alto valor no mercado Segundo Duarte (1998) citado por Reis e Sousa (2003) a principal mina subterracircnea localiza-se nos EUA no Estado de Vermont Sua operaccedilatildeo foi iniciada em 1870 a ceacuteu aberto passando a subterracircnea em 1907 Consiste em uma camada horizontal de maacutermore com cerca de 500 m de profundidade lavrada pelo meacutetodo de cacircmaras e pilares com cacircmaras e pilares de 150 a 200 m de largura cada uma

A lavra subterracircnea tem como maior vantagem um impacto ambiental na superfiacutecie pequeno Por outro lado a lavra subterracircnea apresenta grandes dificuldades operacionais problemas geomecacircnicos maior probabilidade de ocorrer acidentes e ainda custo de lavra mais alto que a lavra a ceacuteu aberto

22 Lavra de matacotildees

Os matacotildees consistem em partes especiacuteficas do maciccedilo rochoso individualizadas a partir da atuaccedilatildeo de agentes intempeacutericos (Destro 2000 Chiodi Filho 1998 citados por Reis e Sousa 2003) Quando os matacotildees satildeo deslocados por rolamento adquirem formas arredondas conhecidas por acebolamento

A lavra de matacotildees consiste em um meacutetodo menos oneroso por apresentar custos baixos para abertura de acessos matildeo-de-obra pouco qualificada e custos operacionais reduzidos mas com grandes problemas ambientais

O esquadrejamento dos blocos eacute feito atraveacutes de cunhas manuais ou cunhas pneumaacuteticas sendo que no primeiro caso o processo eacute mais lento e eacute recomendado para matacotildees de ateacute 100 m3 No segundo caso ocorre a utilizaccedilatildeo de explosivos em furos coplanares e paralelos As vantagens principais do meacutetodo satildeo implantaccedilatildeo raacutepida do empreendimento investimento inicial baixo necessidade de pouco conhecimento teacutecnico equipamentos simples e custo operacional baixo As desvantagens principais estatildeo relacionadas ao volume grande de esteacuteril produzido recuperaccedilatildeo baixa e dificuldades em um planejamento mais abrangente

A determinaccedilatildeo do meacutetodo de lavra correto em uma pedreira de rochas ornamentais eacute de

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importacircncia fundamental para a conduccedilatildeo adequada dos trabalhos de planejamento e de execuccedilatildeo da lavra Na fase de definiccedilatildeo do meacutetodo um erro poderaacute significar custos de produccedilatildeo excessivamente altos e menor vida uacutetil da pedreira

A ausecircncia de normas e procedimentos de classificaccedilatildeo tanto da Associaccedilatildeo Brasileira de Normas Teacutecnicas - ABNT quanto das associaccedilotildees de produtores dificulta a sistematizaccedilatildeo dos meacutetodos de lavra

Figura 1 Etapas produtivas e principais produtos da induacutestria de rochas ornamentais Fonte httpwwwdesenbahiabagovbrrecursosnewsvideo7B3FC152B1-BEAA-4ED5-B748-C370C1559F4B7D_Rochas_ornamentariasprnpdf

3 PROCESSO DE BENEFICIAMENTO

O beneficiamento de rochas ornamentais eacute o desdobramento de materiais brutos extraiacutedos nas pedreiras na forma de blocos e pode ser subdividido em processo de beneficiamento primaacuterio e secundaacuterio (Figura 2) O beneficiamento primaacuterio eacute entendido como o processo de obtenccedilatildeo de chapas com espessuras variadas em unidades industriais chamadas serrarias enquanto o beneficiamento secundaacuterio (corte e acabamento de peccedilas) eacute realizado nas marmorarias

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Figura 2 Fluxograma do processo de beneficiamento primaacuterio e secundaacuterio de rochas ornamentais Fonte Margueron Mello (2005)

Existem empresas integradas verticalmente nas quais a serraria e a marmoraria estatildeo juntas na mesma unidade industrial Haacute tambeacutem empresas que soacute possuem serraria outras que soacute possuem atividades de marmoraria Satildeo trecircs os meacutetodos baacutesicos para fazer o desdobramento de blocos produzidos nas pedreiras corte com talha-blocos corte com fio diamantado e corte com tear multilacircminas O talha-blocos eacute um maquinaacuterio de serragem com discos diamantados usados para produtos padronizados (lajotas) no aproveitamento de blocos menores que o tamanho padratildeo (entre 5 e 10 msup3) O corte com fio diamantado eacute aplicado basicamente ao esquadrejamento de blocos e de peccedilas curvas O tear de multilacircminas eacute o equipamento de corte de blocos mais antigo e mais utilizado para produccedilatildeo de chapas Este tear possui o menor custo de produccedilatildeo e a mais alta produtividade de chapas em grandes dimensotildees (1 a 2 m de largura e 2 a 35 m de comprimento)

Segundo Alencar et al (1996) citados por Almeida e Chaves (2002) o beneficiamento do maacutermore brasileiro eacute 95 feito em teares convencionais que usam granalha e o restante em teares diamantados e talha-blocos Isto caracteriza um grande atraso tecnoloacutegico visto que no mundo inteiro praticamente 100 do maacutermore eacute beneficiado em teares de lacircminas diamantadas ou talha-blocos

O beneficiamento do granito brasileiro eacute praticamente 100 feito em teares convencionais

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que usam granalha

A serragem nos teares eacute auxiliada por uma polpa de aacutegua cal e granalha despejada continuamente sobre a carga para otimizaccedilatildeo do corte e resfriamento das lacircminas Os teares importados da Itaacutelia satildeo melhores que os brasileiros pois oferecem mais produtividade e maior qualidade nos produtos Esta falta de competitividade dos teares fabricados e usados no Brasil eacute causada por vaacuterios fatores entre os quais a baixa qualificaccedilatildeo da matildeo-de-obra brasileira na operaccedilatildeo e manutenccedilatildeo e a inadequadas condiccedilotildees e controle de instalaccedilatildeo

Depois de serradas nos teares ou talha-blocos as chapas e outras peccedilas passam por um acabamento final atraveacutes dos processos de levigamento polimento e lustro ou do apicoamento e flameamento - Beneficiamento Secundaacuterio As teacutecnicas de apicoamento e flameamento quando aplicadas a certos tipos de material produzem resultados esteacuteticos e praacuteticos diferentes dos do polimento no qual satildeo usados vaacuterios tipos de politrizes manuais de ponte e multicabeccedila O corte final das chapas ou peccedilas usa cortadeiras que utilizam o disco diamantado

4 IMPACTOS AMBIENTAIS DO SETOR DE ROCHAS ORNAMENTAIS

Haacute em todo paiacutes diversos tipos de rejeitos e efluentes originaacuterios da atividade de lavra e beneficiamento de minerais e carvotildees que natildeo foram tratados ou que estatildeo sendo descartados sem serem aproveitados Esses rejeitos deixam de gerar novos produtos e produzem impactos ambientais pela deposiccedilatildeo inadequada pelo risco de contaminaccedilatildeo de lenccediloacuteis freaacuteticos e pelas perdas de aacutegua de processo por falta do seu tratamento e do seu reuso Um exemplo de perda e de impacto ambiental de rejeitos e efluentes eacute o das lamas provenientes da induacutestria de beneficiamento de maacutermore e granito

Nas diversas etapas de produccedilatildeo (nomeadamente extraccedilatildeo corte serragem e polimento dos blocos de pedra) as perdas podem ser da ordem de 30 a 40 Atualmente e em grande parte dos casos natildeo existe nenhuma preocupaccedilatildeo com o meio ambiente sendo o rejeito jogado diretamente em lagoas e rios sem nenhum tratamento preacutevio o que apesar de as lamas de serragem natildeo serem consideradas resiacuteduo perigoso (classe I) constituem um seacuterio problema ambiental

Figura 3 Impactos ambientais da lavra Fonte Neto 2006

Poluiccedilatildeo sonora

Poluiccedilatildeo atmosfeacuterica Doenccedilas respiratoacuterias silicose

Solo transportado

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LAVRA BENEFICIAMENTO

Figura 4 Impactos ambientais do setor de rochas ornamentais Fonte Neto 2006

Para o uso das rochas ornamentais na construccedilatildeo civil eacute necessaacuterio o seu desdobramento de blocos para chapas Este processo eacute responsaacutevel pelo resiacuteduo na forma de lama abrasiva Esta lama eacute geralmente depositada num paacutetio poreacutem a quantidade produzida eacute significativa Aleacutem disso a polpa afeta a paisagem esteticamente necessita-se de grande espaccedilo para a sua estocagem e o alto custo do recolhimento e armazenamento Ressalta-se ainda que este resiacuteduo (lama) quando seco constitui-se num poacute fino que provoca danos a sauacutede humana

Figura 5 Impactos ambientais do beneficiamento Fonte Neto 2006

O processo industrial de beneficiamento de rochas ornamentais envolvendo o desdobramento de blocos de rochas o polimento das chapas brutas serradas e no corte nas dimensotildees dos materiais para comercializaccedilatildeo envolve grandes quantidades de aacuteguas para a sua realizaccedilatildeo A necessidade de aacutegua nessa etapa do processo industrial eacute muito grande encontrando-se para uma uacutenica politriz de 20 cabeccedilotes operando 24 horasdia valores de aacuteguas residuaacuterias de ateacute 576 m3dia No processo de corte das chapas polidas satildeo utilizadas maacutequinas cortadeiras equipadas com discos de corte que funcionam com aacutegua para resfriamento gerando por conseguinte tambeacutem grande quantidade de aacuteguas residuaacuterias

O lanccedilamento das aacuteguas residuaacuterias resultantes desse processo em corpos hiacutedricos proporciona reduccedilatildeo acentuada da qualidade de suas aacuteguas principalmente devido agrave

Lagoa de deposiccedilatildeo do resiacuteduo (LAMA)

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grande concentraccedilatildeo dos soacutelidos totais presentes os quais contribuem fortemente para o assoreamento dos corpos receptores e na variaccedilatildeo do pH para valores altamente alcalinos dificultando a autodepuraccedilatildeo atraveacutes de meacutetodos bioloacutegicos

Tais aacuteguas residuaacuterias devem ser submetidas a tratamento preacutevio para que consigam a atender a legislaccedilatildeo ambiental para lanccedilamento em corpos receptores (Resoluccedilatildeo CONAMA 02086) visto que natildeo atendem aos padrotildees limites estabelecidos

Neto (2006) propotildee um sistema de tratamento adequado da lama (Fig 6)

Tratamento adequado da lama

Figura 6 Tratamento adequado da lama Fonte Neto 2006

No processo de corte dos blocos de rochas onde satildeo utilizados teares com lacircminas de accedilo satildeo lanccedilados sobre as mesmas uma mistura de aacutegua cal e granalha de ferro com objetivo principal de lubrificaacute-las e aumentar seu poder de corte Tal mistura eacute constantemente monitorada pelos operadores das maacutequinas controlando-se assim a densidade da lama a concentraccedilatildeo e capacidade de corte da granalha dosando quando necessaacuterio os ingredientes para se manter uma boa qualidade da mistura Com isso tornam-se necessaacuterias descargas perioacutedicas do excesso da lama principalmente devido ao acreacutescimo do material removido dos blocos de rocha

As aacuteguas residuaacuterias desse processo apresentam valores altos para o pH devido ao uso da cal e que podem ser recirculadas apoacutes tratamento ainda que com pH alcalino sem prejuiacutezos agrave qualidade do processo industrial de desdobramento de blocos

Jaacute os efluentes do processo de polimento e corte das chapas possuem valores de pH mais baixos e que podem ser recirculados para o mesmo processo sem danos agrave sua qualidade final Verificou-se portanto que as aacuteguas provenientes dos teares apoacutes tratamento deveriam ser recirculadas somente para os teares e aquelas provenientes do polimento e corte das chapas apoacutes tratamento poderiam ser recirculadas seja para o processo de corte como para o de beneficiamento

Prezotti (2006) realizou pesquisas de campo em todo o estado do Espiacuterito Santo e constatou que em quase a totalidade dos casos as empresas que trabalham com desdobramento de blocos lanccedilam as aacuteguas residuaacuterias de seus teares em tanques de acuacutemulo diretamente no solo sem a devida impermeabilizaccedilatildeo Natildeo haacute nenhum tipo de recirculaccedilatildeo do liacutequido havendo sim parte de sua eliminaccedilatildeo atraveacutes de evaporaccedilatildeo e infiltraccedilatildeo no solo permanecendo a outra parte como umidade dos resiacuteduos acumulados

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Ainda segundo Pezotti (2006) das empresas que realizam processos de separaccedilatildeo de fases dos efluentes gerados cerca de 2 das 1200 implantadas no estado utilizam sistemas de tratamento cuja concepccedilatildeo de projeto resume-se em tratamento fiacutesico-quiacutemico consistindo de dosagem de coagulante sedimentaccedilatildeo primaacuteria e utilizaccedilatildeo de filtro-prensa para desidrataccedilatildeo do material sedimentado Das empresas que trabalham com os processos de polimento e corte praticamente todas utilizam alguma forma de reaproveitamento dos efluentes tratados Normalmente satildeo utilizados tanques de concreto armado dotados de chicanas construiacutedos enterrados cujo material sedimentado eacute recalcado atraveacutes de bombas hidraacuteulicas para locais de acuacutemulo tambeacutem dispostos no solo

A problemaacutetica ambiental tem despertado nos uacuteltimos anos grande interesse no Brasil As leis de controle ambiental tornaram-se mais severas e os oacutergatildeos de fiscalizaccedilatildeo ambiental tornaram-se mais eficientes Por outro lado os custos de disposiccedilatildeo de resiacuteduos de forma ecologicamente correta satildeo elevados Isto tem motivado a busca de alternativas tecnoloacutegicas viaacuteveis para a disposiccedilatildeo de resiacuteduos industriais

5 CARACTERIZACcedilAtildeO DE RESIacuteDUOS SOacuteLIDOS NO SETOR DE ROCHAS ORNAMENTAIS

Para se fazer o correto gerenciamento de um resiacuteduo industrial seja para

aproveitamento aterro incineraccedilatildeo

eacute preciso primeiro caracterizaacute-lo classificando-o ambientalmente e definir suas caracteriacutesticas fiacutesico-quiacutemicas

51 Etapas para a caracterizaccedilatildeo

- Classificaccedilatildeo segundo a NBR 10004 (classificaccedilatildeo ambiental)

- Determinaccedilatildeo da composiccedilatildeo quiacutemica e das propriedades fiacutesicas (visando um futuro aproveitamento)

511 Classificaccedilatildeo do resiacuteduo

A classificaccedilatildeo dos resiacuteduos soacutelidos deve ser feita de acordo com a norma ABNT NBR-100042004

CLASSE I - PERIGOSOS

CLASSE II NAtildeO PERIGOSOS CLASSE II A NAtildeO INERTES CLASSE II B INERTES

Tecircm por objetivo determinar qual a disposiccedilatildeo ambientalmente correta (qual tipo de aterro incineraccedilatildeo)

Satildeo de CLASSE I (Perigosos)

Quando um resiacuteduo em funccedilatildeo de suas propriedades fiacutesicas quiacutemicas ou infecto-contagiosas apresentar

1) risco agrave sauacutede puacuteblica provocando mortalidade incidecircncia de doenccedilas ou acentuando seus iacutendices 2) riscos ao meio ambiente quando o resiacuteduo for gerenciado de forma inadequada 3) Ou uma das caracteriacutesticas abaixo

inflamabilidade

corrosividade

toxidade

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reatividade

patogenidade

Satildeo de CLASSE II (Natildeo perigosos)

Resiacuteduos classe II A - Natildeo inertes

Natildeo se enquadram nas classificaccedilotildees de resiacuteduos CLASSE I - Perigosos ou de resiacuteduos CLASSE II B - Inertes

Apresentam um ou mais elementos acima do limite permitido no teste de solubilizaccedilatildeo e ou propriedades como

combustibilidade biodegradabilidade solubilidade em aacutegua

Resiacuteduos classe II B Inertes

Quaisquer resiacuteduos que

Quando amostrados de uma forma representativa segundo a ABNT NBR 10007 e submetidos a um contato dinacircmico e estaacutetico com aacutegua destilada ou deionizada agrave temperatura ambiente conforme ABNT NBR 10006 natildeo tiverem nenhum de seus constituintes solubilizados a concentraccedilotildees superiores aos padrotildees de potabilidade de aacutegua excetuando-se aspecto cor turbidez dureza e sabor

512 Composiccedilatildeo quiacutemica ( em peso) do resiacuteduo de granito

Granito A Granito B composiccedilatildeo

em peso composiccedilatildeo

em peso SiO2

6595 SiO2

6714 Al2O3

1284 Al2O3

1492 Fe2O3

789 Fe2O3

440 TiO2

093 TiO2

079 MnO

004 MnO

001 MgO

147 MgO

073 CaO

301 CaO

191 K2O

419 K2O

518 Na2O

239 Na2O

293 PF

133 PF

050 PF = perda ao fogo Fonte Neto 2006

6 APROVEITAMENTO DOS RESIacuteDUOS SOacuteLIDOS

Para suprir as necessidades do mundo moderno eacute necessaacuterio um aumento da produccedilatildeo que paulatinamente contribui para o aumento de resiacuteduos que nem sempre tecircm um destino ecologicamente correto Como natildeo eacute possiacutevel parar a produccedilatildeo uma das grandes preocupaccedilotildees da atualidade consiste em reaproveitar os resiacuteduos gerados nos diversos processos produtivos

O estado do Espiacuterito Santo maior explorador do setor estima que a produccedilatildeo de lama abrasiva de maacutermore e granito das induacutestrias da regiatildeo esteja em torno de 4000 toneladas por mecircs O maacutermore eacute um calcaacuterio metamoacuterfico cristalino basicamente constituiacutedo por calcita (CaCO3) e o granito eacute uma rocha iacutegnea constituiacuteda principalmente por feldspatos quartzo e micas Em geral resiacuteduos de maacutermore e granito apresentam um comportamento natildeo plaacutestico e tal como a grande maioria dos materiais ceracircmicos tradicionais seus

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constituintes quiacutemicos majoritaacuterios expressos na forma de oacutexidos satildeo a silica (SiO2) e a alumina (Al2O3) seguidos pela cal (CaO) e os oacutexidos alcalinos (Na2O K2O) Os teores de oacutexidos de ferro tambeacutem podem ser significativos mas o seu papel durante o processamento natildeo eacute tatildeo importante (satildeo fundentes soacute a altas temperaturas)

Portanto este tipo de rejeito industrial apresenta um bom potencial para ser incorporado em massas argilosas destinadas agrave produccedilatildeo de materiais ceracircmicos tradicionais

O resiacuteduo fino soacutelido pode ser utilizado na formulaccedilatildeo de

Tijolos para fins estruturais

Bloquetes para calccedilamento de ruas e calccediladas

Argamassa (substitui o calcaacuterio mateacuteria-prima normalmente utilizada nas formulaccedilotildees)

Em testes realizados pelo CEFET-ES a resistecircncia agrave compressatildeo da argamassa produzida com os resiacuteduos do corte das serrarias apoacutes o terceiro dia de cura foi cerca de 2 superior a da argamassa existente no mercado Apoacutes o vigeacutesimo oitavo dia a resistecircncia agrave compressatildeo foi cerca de 5 superior a argamassa de mercado (Fig 7)

Figura 7 Resistecircncia agrave compressatildeo da argamassa produzida com os resiacuteduos do corte das serrarias Fonte Neto 2006

O resiacuteduo proveniente da serragem de rochas graniacuteticas pode ser utilizado como material de enchimento em concretos asfaacutelticos usinados a quente

Caracteriacutesticas especiacuteficas deste rejeito vislumbram a sua utilizaccedilatildeo como material de enchimento em concretos asfaacutelticos

Fina granulometria com 7165 de materiais com dimensotildees inferior a 0075mm Composiccedilatildeo preacute-definida (granito moiacutedo)

7 ALGUNS EQUIPAMENTOS UTILIZADOS NO TRATAMENTO DE RESIacuteDUO DA INDUacuteSTRIA DE BENEFICIAMENTO DE MAacuteRMORE E GRANITO

71 Hidrociclone

Aparelho que utiliza a forccedila centriacutefuga para a separaccedilatildeo de um mineacuterio em forma de polpa em dois produtos de granulometrias distintas Apresenta um corpo cocircnico e outro ciliacutendrico (Fig 8) um orifiacutecio para a entrada da polpa (inlet) um orifiacutecio inferior de descarga (apex) e outro orifiacutecio superior tambeacutem para descarga (vortex finder)

Os hidrociclones ou ciclones hidraacuteulicos satildeo uma classe importante de equipamentos destinados principalmente agrave separaccedilatildeo de suspensotildees soacutelido-liacutequido Diferentemente das centriacutefugas o movimento rotatoacuterio da mistura eacute produzido pelo proacuteprio escoamento da suspensatildeo de tal forma que partiacuteculas na faixa de 5 a 400 m podem ser eficientemente separadas Mais recentemente tem-se investigado o uso desse dispositivo em sistemas de difiacutecil separaccedilatildeo ou seja aqueles constituiacutedos de partiacuteculas muito pequenas e misturas com pequenos gradientes de densidades entre as fases Os hidrociclones satildeo agrupados em

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famiacutelias de acordo com as relaccedilotildees entre suas dimensotildees sendo bastante estudadas as famiacutelias de Rietema e de Bradley Os hidrociclones ciliacutendricos satildeo relatados na literatura como equipamentos que apresentam como funccedilatildeo principal a classificaccedilatildeo de partiacuteculas Essa classificaccedilatildeo depende do tamanho da densidade e do formato das partiacuteculas A classificaccedilatildeo por tamanho pode ser expressa pela inclinaccedilatildeo da curva de eficiecircncia granulomeacutetrica em funccedilatildeo do tamanho da partiacutecula no ponto relativo ao diacircmetro de corte de modo que uma curva com inclinaccedilatildeo infinita neste ponto indica que natildeo existem soacutelidos com tamanhos inferiores ao diacircmetro de corte na corrente de underflow Na realidade sempre haveraacute partiacuteculas com diacircmetros menores que o diacircmetro de corte no underflow uma vez que natildeo existe classificador total

Figura 8 Hidrociclone Fonte Perry 1997

Existem hidrociclones de numerosos tipos e tamanhos

Tipos de hidrociclones

hidrociclone classificador Hidrociclone utilizado para separaccedilatildeo de partiacuteculas em funccedilatildeo do tamanho

hidrociclone espessador Hidrociclone utilizado para separar soacutelidos do liacutequumlido em que estatildeo suspensos

hidrociclone lavador Hidrociclone utilizado para separar partiacuteculas de acordo com as densidades das espeacutecies minerais

72 Filtro-prensa

Os Filtros-prensa foram introduzidos por volta do seacuteculo XIX e foram utilizados por muitos anos principalmente na separaccedilatildeo de lamas servidas Eles eram considerados maacutequinas de trabalho intensivo consequumlentemente natildeo encontraram muita aceitaccedilatildeo nas induacutestrias de processo sofisticados e altamente automatizados Isto ocorreu ateacute meados dos anos 60 quando esta imagem mudou pela introduccedilatildeo de mecanismos avanccedilados orientados para obter bolos de baixa umidade que descarregam automaticamente e permitem a lavagem do pano ao teacutermino do ciclo de filtraccedilatildeo

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O Filtro Prensa consiste em uma cabeccedila e seguidor que contecircm entre si um pacote de placas retangulares verticais que satildeo apoiadas pelo lado ou sobre vigas A cabeccedila serve como um extremo fixo no qual os tubos de alimentaccedilatildeo e filtrado satildeo conectados e o seguidor move-se ao longo das vigas e comprime as placas juntas durante o ciclo de filtraccedilatildeo por um mecanismo hidraacuteulico ou mecacircnico

Figura 9 Filtro-prensa Fonte httpwwwufrnetufrnbr~lairPagina-OPUNITFilterpresshtm

Cada placa eacute revestida com um pano filtrante em ambos os lados e uma vez apertadas lado a lado elas formam uma seacuterie de cacircmaras que dependem do nuacutemero de placas As placas geralmente tecircm uma porta de alimentaccedilatildeo central que atravessa toda a extensatildeo do filtro prensa de forma que todas as cacircmaras do conjunto de placas estatildeo interconectadas

Do mesmo modo quatro aberturas de canto conectam todos as placas e coletam os filtrados matildee e de lavagem em uma descarga fechada para saiacutedas que satildeo localizadas no mesmo lado que a entrada de alimentaccedilatildeo Alguns filtros prensa tecircm placas que dispotildeem de torneiras no seu lado mais inferior de forma que o filtrado flui em uma descarga aberta para uma calha e serve como amostrador da condiccedilatildeo do pano filtrante pela claridade do filtrado que atravessa cada cacircmara A desvantagem deste arranjo eacute que natildeo pode ser usado com filtrados que satildeo toacutexicos inflamaacuteveis ou volaacuteteis

Figura 10 Diagrama de fluxo tiacutepico de um filtro-prensa Fonte httpwwwufrnetufrnbr~lairPagina-OPUNITFilterpresshtm

Atualmente os Filtros-prensa como mencionado previamente satildeo equipados com caracteriacutesticas que habilitam operaccedilatildeo completamente automaacutetica controladas por PLC (Power Line Communications sitema de automaccedilatildeo)

As principais caracteriacutesticas satildeo

Deslocadores moacuteveis que separam os pratos um por um para descarga do bolo a uma

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taxa de 5 - 6 segundos por placa Um projeto especial do mecanismo moacutevel assegura que duas placas adjacentes natildeo ficam aderidas devido a bolos pegajosos

Batedeira que sujeita a placa a vibraccedilotildees e ajuda na descarga do bolo

Regadores do pano com tubulaccedilotildees moveis e jatos de alto impacto para lavagem

intensiva do pano

Criteacuterios de Seleccedilatildeo

Os Filtros-prensa se aplicam melhor nas seguintes circunstacircncias

Quando eacute requerido um conteuacutedo muito baixo de umidade para a secagem teacutermica da torta ou incineraccedilatildeo

Quando eacute requerida alta claridade do filtrado para aplicaccedilotildees de polimento

Quando eacute requerida a liberaccedilatildeo da torta auxiliada por compressatildeo

Quando o bolo eacute disposto como enchimento de terra para esparramar com um trator desde que ela seja dura o bastante para aguumlentar seu peso

Quando grandes aacutereas de filtraccedilatildeo satildeo requeridas num espaccedilo limitado

73 Filtro de tambor rotativo

O filtro a vaacutecuo de tambor rotativo pertence ao grupo de alimentaccedilatildeo inferior e eacute um dos filtros mais antigos em uso na induacutestria de processos quiacutemicos (Fig 11)

Figura 11 Filtro de tambor rotativo Fonte httpwwwufrnetufrnbr~lairPagina-OPUNITDrum_Filtershtm

O filtro consiste dos seguintes subconjuntos

Um cilindro que eacute suportado por um munhatildeo de grande diacircmetro na extremidade da vaacutelvula e por um rolamento na extremidade de movimentaccedilatildeo e que tem sua face dividida em setores circulares cada um dos quais conectado a uma tubulaccedilatildeo separada de vaacutecuo A tubulaccedilatildeo interna eacute conectada agraves passagens de cada setor atraveacutes do munhatildeo e das extremidades superiores atraveacutes de uma placa de desgaste que tem portas correspondentes ao nuacutemero dos setores O encanamento da plataforma do cilindro eacute arranjado de modo que cada setor tenha uma tubulaccedilatildeo principal para coletar o filtrado no lado emergente do cilindro e uma tubulaccedilatildeo para coletar o filtrado restante do lado descendente para assegurar a evacuaccedilatildeo completa antes da descarga do bolo O cilindro move-se a uma

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velocidade que pode variar de acordo com o tempo do ciclo normalmente de 1 a 10 RPM

Uma vaacutelvula com ajuste na ponte controla a sequumlecircncia do ciclo de modo que cada setor seja sujeitado ao vaacutecuo ao sopro e a uma zona inoperante Quando um setor entra na submersatildeo o vaacutecuo comeccedila e continua com a lavagem se requerida ateacute um ponto em que eacute interrompido e ocorre o sopro para ajudar a descarregar o bolo A vaacutelvula tem blocos ajustaacuteveis de filtraccedilatildeo em uma extremidade e na outra um anel fixo da ponte Os blocos ajustaacuteveis da ponte permitem a otimizaccedilatildeo do formulaacuterio da relaccedilatildeo de secagem dentro do ciclo de filtraccedilatildeo bem como a submersatildeo eficaz do cilindro quando o niacutevel da pasta no tanque estaacute no maacuteximo

Um mecanismo de descarga do bolo que pode ser uma lacircmina raspadora uma correia ou um rolo e em casos muito raros uma descarga de fios O sopro eacute aplicado somente aos filtros com mecanismos de descarga por raspador e de rolo mas natildeo nos filtros com descarga por correia ou de fios

Um agitador que manteacutem delicadamente a pasta em suspensatildeo e alternando entre a face do cilindro e o fundo do tanque em cerca de 16 CPM

Um tanque com conexotildees para alimentaccedilatildeo da pasta uma caixa ajustaacutevel do excesso para ajustar a submergecircncia desejada do cilindro e uma conexatildeo de dreno Os tanques satildeo projetados normalmente para uma submersatildeo aparente de 33-35 entretanto em determinadas aplicaccedilotildees eacute possiacutevel 50 ou mais

Nas aplicaccedilotildees onde a lavagem do bolo eacute requerida 2 ou 3 distribuidores com bocais sobrepostos satildeo montados a um par dos protetores de respingos aparafusados agraves extremidades do tanque A posiccedilatildeo dos distribuidores e da quantidade do liacutequido de lavagem eacute ajustaacutevel dependendo das caracteriacutesticas da lavagem do bolo

Criteacuterios de seleccedilatildeo

Em termos gerais os filtros de cilindro satildeo apropriados agraves seguintes exigecircncias processos

Polpas com soacutelidos que natildeo tendem a sedimentar rapidamente e permaneceratildeo em suspensatildeo uniforme sob agitaccedilatildeo delicada

Tortas que natildeo requerem periacuteodos de secagem longos alcanccedilar valores assintoacuteticos de umidade

Quando um uacutenico estaacutegio de lavagem for suficiente para remover os contaminantes residuais do bolo ou produzir a recuperaccedilatildeo maacutexima de filtrado

Filtrado que geralmente natildeo requer uma separaccedilatildeo afiada entre o filtrado matriz e filtrado da lavagem Algumas vaacutelvulas complexas entretanto permitem remoccedilatildeo atmosfeacuterica dos setores e do encanamento interno para facilitar uma separaccedilatildeo afiada dos filtrados

Filtrados nos quais eacute aceitaacutevel com uma quantidade baixa de finos que passam pela malha do pano filtrante nos primeiros segundos da formaccedilatildeo do bolo Geralmente e dependendo do tamanho da partiacutecula e da permeabilidade do pano o filtrado pode conter 1000 a 5000 ppm de insoluacuteveis

74 Filtro de Discos

Os filtros de discos pertencem ao grupo com alimentaccedilatildeo lateral e estatildeo disponiacuteveis jaacute haacute muitos anos Satildeo usados geralmente em aplicaccedilotildees resistentes tais como enxugamento do taconito do mineacuterio de ferro da hematita do hidrato de carvatildeo de alumiacutenio do concentrado de cobre dos concentrados da flutuaccedilatildeo de pirita e de outros processos de beneficiamento

O grande momento para os filtros de discos ocorreu nos anos 60 quando as induacutestrias metaluacutergicas estavam crescendo e foram fabricados filtros com aacutereas de 300 m2 e maiores

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O filtro consiste em diversos discos que podem chegar a 15 nas maacutequinas maiores cada um composto de setores que satildeo juntados para dar forma ao disco Os setores tecircm nervuras para a garganta e satildeo projetados para uma taxa de drenagem de capacidade elevada

Uma das principais caracteriacutesticas eacute que o espaccedilo requerido pelos filtros de disco eacute miacutenimo e o custo por m2 de aacuterea de filtraccedilatildeo eacute o mais baixo quando comparado a outros filtros de vaacutecuo Durante a operaccedilatildeo cada setor submerge e um bolo eacute formado na face dos discos Emergindo entatildeo agrave zona de secagem o liacutequido eacute drenado para um tambor central e de laacute atraveacutes de uma vaacutelvula para o receptor de vaacutecuo A vaacutelvula com sua ponte ajusta o sincronismo de modo que quando um setor sai da zona de secagem na ponte de separaccedilatildeo eacute aplicado um sopro pressurizado ou a baixa pressatildeo no bolo As lacircminas do raspador nos lados de cada disco guiam o bolo agraves rampas de descarga que satildeo posicionadas entre discos adjacentes e devem ser bastante largas para evitar sua obstruccedilatildeo pela queda do bolo Um agitador de paacutes situado no fundo do tanque manteacutem em suspensatildeo a polpa que na maioria das aplicaccedilotildees metaluacutergicas conteacutem soacutelidos de massa especiacutefica elevada satildeo de decantaccedilatildeo raacutepida e abrasivos

Os principais componentes de um filtro de discos como mostrado no corte transversal da figura abaixo satildeo

Os setores dos discos que podem ser feitos de metal de madeira especial ou moldados por injeccedilatildeo em polipropileno

Um tambor suportado no centro pelos rolamentos principais e que abriga os condutos de passagem do filtrado Os setores satildeo unidos ao tambor atraveacutes de conexotildees seladas por aneacuteis circulares em um nuacutemero igual ao nuacutemero de setores do disco

Uma vaacutelvula com pontes e os compartimentos internos para o formulaacuterio e seca sob o vaacutecuo e endurece a descarga sob a pressatildeo com 2-25 bar e rompe-se com um sopro constante de 02-025 bar A maioria dos filtros de discos satildeo conectados a apenas uma vaacutelvula entretanto frequumlentemente satildeo montados com uma vaacutelvula em cada extremidade quando a carga hidraacuteulica eacute muito elevada

Um agitador com paacutes que satildeo posicionadas entre os discos e suficientemente distante para natildeo interferir com o bolo em formaccedilatildeo

Um tanque que em seu lado da descarga tem compartimentos separados para a pasta dos discos e rampas de descarga para o bolo que cai ao se partir Quando os soacutelidos satildeo de natureza abrasiva eacute aconselhaacutevel recobrir a parte inferior do tanque que abriga o agitador com borracha

Duas lacircminas para descarga do bolo em ambos os lados de cada disco satildeo suspensas por uma armaccedilatildeo montada no tanque e que servem para deflexionar e guiar o bolo agraves rampas da descarga Em filtros de diacircmetro grande as lacircminas satildeo do tipo em balanccedilo flutuando para manter o bolo afastado do disco e assim permitir o balanccedilo de giro dos discos

Uma calha para o excesso que se estende atraveacutes de todo o comprimento do tanque e assegura a total submergecircncia dos setores na zona da formaccedilatildeo do bolo tendo em vista que a exposiccedilatildeo de um setor na posiccedilatildeo 6 horas causaraacute a perda imediata do vaacutecuo

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Figura 12 Filtro de Discos Fonte httpwwwufrnetufrnbr~lairPagina-OPUNITFiltro_de_discoshtm

Criteacuterios de seleccedilatildeo

As principais consideraccedilotildees para se selecionar um filtro de discos satildeo

Quando servirem a uma aplicaccedilatildeo em que se encontrem as seguintes exigecircncias

O formulaacuterio para secar a relaccedilatildeo do tempo eacute aproximadamente frac12 a 1

Nenhuma lavagem do bolo eacute requerida

As peccedilas do bolo soltam facilmente do pano

O pano natildeo se obstrui

Quando em um dos setores o pano rasga o setor inteiro pode ser substituiacutedo em um tempo muito curto

A aacuterea de filtraccedilatildeo pode ser expandida adicionando-se mais discos a um tambor que tenha discos natildeo utilizados

O filtro de discos fornece a aacuterea maacutexima em custo e espaccedilo miacutenimos

8 SELECcedilAtildeO DO EQUIPAMENTO PARA FILTRACcedilAtildeO

Na escolha de um filtro para um processo especiacutefico os fatores relacionados agrave finalidade do serviccedilo devem ser comparados aos associados agraves caracteriacutesticas do equipamento e do meio filtrante

Fatores Importantes Relacionados com a Finalidade do Serviccedilo

Tipo de suspensatildeo a manusear

Volume a ser produzido

Condiccedilotildees do processo

Exigecircncias de desempenho

Materiais aceitaacuteveis para a construccedilatildeo do filtro

Fatores Importantes Relacionados com o Equipamento

Tipo do ciclo (em batelada contiacutenuo)

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Forccedila motriz

Taxa de produccedilatildeo das maiores e das menores unidades

Precisatildeo da separaccedilatildeo

Possibilidade de lavagem da torta

Confiabilidade

Materiais de construccedilatildeo

Custos

As estimativas de custos devem incluir

Depreciaccedilatildeo (custo do equipamento instalado mais tempo de vida) Manutenccedilatildeo Custos de operaccedilatildeo (matildeo de obra utilidades e meio filtrante) Prejuiacutezos por perda do produto (se houver)

As caracteriacutesticas da suspensatildeo indicam se para o seu tratamento eacute mais recomendaacutevel um clarificador ou um filtro com formaccedilatildeo de torta Se a melhor opccedilatildeo eacute o filtro de torta as caracteriacutesticas da suspensatildeo iratildeo determinar a velocidade de formaccedilatildeo e a natureza da torta e tambeacutem influenciaraacute a escolha da forccedila motriz o tipo de ciclo e o modelo especiacutefico da maacutequina

Mais informaccedilotildees sobre as caracteriacutesticas da suspensatildeo e adaptabilidade dos filtros mais comuns agraves vaacuterias classes de suspensotildees podem ser vistos no seguinte endereccedilo httpwwwufrnetufrnbr~lairPagina-OPUNITselectfiltrohtm

Conclusotildees e recomendaccedilotildees

As induacutestrias do setor de pedras ornamentais deve estudar alternativas tecnicamente viaacuteveis para o aproveitamento dos rejeitos da lavra e do beneficiamento nas pedreiras e serrarias Este aproveitamento contribui para diminuir o impacto ambiental dos rejeitos acumulados

Para mais informaccedilotildees sobre o assunto sugere-se entrar em contato com o Centro de Tecnologia Mineral CETEM que eacute um instituto de pesquisa de atuaccedilatildeo nacional vinculado ao Ministeacuterio da Ciecircncia e Tecnologia MCT e desde a sua criaccedilatildeo em 1978 tem se dedicado ao desenvolvimento tecnoloacutegico nas aacutereas relacionadas com a tecnologia mineral Contato CENTRO DE TECNOLOGIA MINERAL - CETEM Avenida Pedro Calmon 900 - Cidade Universitaacuteria - Rio de Janeiro - RJ CEP 21941-908 tel (21) 3865-7222 fax (21) 2260-2837 e-mail webmastercetemgovbr

Referecircncias

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MARGUERON C MELLO E F Estrateacutegias competitivas para empresas de rochas ornamentais na regiatildeo metropolitana do Rio de Janeiro Anuaacuterio do Instituto de Geociecircncias UFRJ vol 28 2 2005 p 71-101 Disponiacutevel em httpwwwanuarioigeoufrjbranuario_2005Anuario_2005_71_101pdf Acesso em 04 dez 2006

MINEROPAR MINERAIS DO PARANAacute S A Disponiacutevel em httpwwwmineroparprgovbrmineropararquivosFilepublicacoesrelatorios_concluidos20_relatorios_concluidospdf Acesso em 05 dez 2006

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MOREIRA J M S MANHAtildeES J P V T HOLANDA J N F Reaproveitamento de resiacuteduo de rocha ornamental proveniente do Noroeste Fluminense em ceracircmica vermelha Ceracircmica 51 2005 p 180-186 Disponiacutevel em httpwwwscielobrpdfcev51n31926789pdfsearch=22tratamento20de20resC3ADduo20da20indC3BAstria20de20mC3A1rmore20e20granito22 Acesso em 03 out 2003

MOTHEacute FILHO H F POLIVANOV H MOTHEacute C G Reciclagem dos Resiacuteduos Soacutelidos de Rochas Ornamentais Anuaacuterio do Instituto de Geociecircncias UFRJ vol 28 2 2005 p 139-151Acesso em httpwwwanuarioigeoufrjbranuario_2005Anuario_2005_139_151pdf Acesso em 05 dez 2006

NETO A A B A importacircncia do equiliacutebrio soacutecio-ambiental na extraccedilatildeo do maacutermore e do granito Centro Federal de Educaccedilatildeo Tecnoloacutegica do Espiacuterito Santo Disponiacutevel em httpwwwcreaesorgbrdownloadsciclopasta0420FeiraMarGran2pdfsearch=22gerenciamento20do20resC3ADduo20da20indC3BAstria20de20beneficiamento20de20mC3A1rmore20e20granito22 Acesso em 04 out 2006

REIS R C SOUSA W T Meacutetodos de lavra de rochas ornamentais Rem Rev Esc Minas Ouro Preto v 56 n 3 2003 Disponiacutevel em httpwwwscielobrscielophppid=S0370-44672003000300011ampscript=sci_arttext

- Acesso 04 dez 2006

SILVA J B HOTZA D SEGADAtildeES A M ACCHAR W Incorporaccedilatildeo de lama de maacutermore e granito em massas argilosas Ceracircmica vol51 no320 Satildeo Paulo OctDec 2005 Disponiacutevel em lthttpwwwscielobrscielophppid=S0366-69132005000400004ampscript=sci_arttextgt Acesso em 04 out 2006

Nome do teacutecnico responsaacutevel

Ingrid de Moraes

Nome da Instituiccedilatildeo do SBRT responsaacutevel

REDETEC - Rede de Tecnologia do Rio de Janeiro

Data de finalizaccedilatildeo

13 dez 2006

Page 6: Dossiê Mármore e Granito

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importacircncia fundamental para a conduccedilatildeo adequada dos trabalhos de planejamento e de execuccedilatildeo da lavra Na fase de definiccedilatildeo do meacutetodo um erro poderaacute significar custos de produccedilatildeo excessivamente altos e menor vida uacutetil da pedreira

A ausecircncia de normas e procedimentos de classificaccedilatildeo tanto da Associaccedilatildeo Brasileira de Normas Teacutecnicas - ABNT quanto das associaccedilotildees de produtores dificulta a sistematizaccedilatildeo dos meacutetodos de lavra

Figura 1 Etapas produtivas e principais produtos da induacutestria de rochas ornamentais Fonte httpwwwdesenbahiabagovbrrecursosnewsvideo7B3FC152B1-BEAA-4ED5-B748-C370C1559F4B7D_Rochas_ornamentariasprnpdf

3 PROCESSO DE BENEFICIAMENTO

O beneficiamento de rochas ornamentais eacute o desdobramento de materiais brutos extraiacutedos nas pedreiras na forma de blocos e pode ser subdividido em processo de beneficiamento primaacuterio e secundaacuterio (Figura 2) O beneficiamento primaacuterio eacute entendido como o processo de obtenccedilatildeo de chapas com espessuras variadas em unidades industriais chamadas serrarias enquanto o beneficiamento secundaacuterio (corte e acabamento de peccedilas) eacute realizado nas marmorarias

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Figura 2 Fluxograma do processo de beneficiamento primaacuterio e secundaacuterio de rochas ornamentais Fonte Margueron Mello (2005)

Existem empresas integradas verticalmente nas quais a serraria e a marmoraria estatildeo juntas na mesma unidade industrial Haacute tambeacutem empresas que soacute possuem serraria outras que soacute possuem atividades de marmoraria Satildeo trecircs os meacutetodos baacutesicos para fazer o desdobramento de blocos produzidos nas pedreiras corte com talha-blocos corte com fio diamantado e corte com tear multilacircminas O talha-blocos eacute um maquinaacuterio de serragem com discos diamantados usados para produtos padronizados (lajotas) no aproveitamento de blocos menores que o tamanho padratildeo (entre 5 e 10 msup3) O corte com fio diamantado eacute aplicado basicamente ao esquadrejamento de blocos e de peccedilas curvas O tear de multilacircminas eacute o equipamento de corte de blocos mais antigo e mais utilizado para produccedilatildeo de chapas Este tear possui o menor custo de produccedilatildeo e a mais alta produtividade de chapas em grandes dimensotildees (1 a 2 m de largura e 2 a 35 m de comprimento)

Segundo Alencar et al (1996) citados por Almeida e Chaves (2002) o beneficiamento do maacutermore brasileiro eacute 95 feito em teares convencionais que usam granalha e o restante em teares diamantados e talha-blocos Isto caracteriza um grande atraso tecnoloacutegico visto que no mundo inteiro praticamente 100 do maacutermore eacute beneficiado em teares de lacircminas diamantadas ou talha-blocos

O beneficiamento do granito brasileiro eacute praticamente 100 feito em teares convencionais

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que usam granalha

A serragem nos teares eacute auxiliada por uma polpa de aacutegua cal e granalha despejada continuamente sobre a carga para otimizaccedilatildeo do corte e resfriamento das lacircminas Os teares importados da Itaacutelia satildeo melhores que os brasileiros pois oferecem mais produtividade e maior qualidade nos produtos Esta falta de competitividade dos teares fabricados e usados no Brasil eacute causada por vaacuterios fatores entre os quais a baixa qualificaccedilatildeo da matildeo-de-obra brasileira na operaccedilatildeo e manutenccedilatildeo e a inadequadas condiccedilotildees e controle de instalaccedilatildeo

Depois de serradas nos teares ou talha-blocos as chapas e outras peccedilas passam por um acabamento final atraveacutes dos processos de levigamento polimento e lustro ou do apicoamento e flameamento - Beneficiamento Secundaacuterio As teacutecnicas de apicoamento e flameamento quando aplicadas a certos tipos de material produzem resultados esteacuteticos e praacuteticos diferentes dos do polimento no qual satildeo usados vaacuterios tipos de politrizes manuais de ponte e multicabeccedila O corte final das chapas ou peccedilas usa cortadeiras que utilizam o disco diamantado

4 IMPACTOS AMBIENTAIS DO SETOR DE ROCHAS ORNAMENTAIS

Haacute em todo paiacutes diversos tipos de rejeitos e efluentes originaacuterios da atividade de lavra e beneficiamento de minerais e carvotildees que natildeo foram tratados ou que estatildeo sendo descartados sem serem aproveitados Esses rejeitos deixam de gerar novos produtos e produzem impactos ambientais pela deposiccedilatildeo inadequada pelo risco de contaminaccedilatildeo de lenccediloacuteis freaacuteticos e pelas perdas de aacutegua de processo por falta do seu tratamento e do seu reuso Um exemplo de perda e de impacto ambiental de rejeitos e efluentes eacute o das lamas provenientes da induacutestria de beneficiamento de maacutermore e granito

Nas diversas etapas de produccedilatildeo (nomeadamente extraccedilatildeo corte serragem e polimento dos blocos de pedra) as perdas podem ser da ordem de 30 a 40 Atualmente e em grande parte dos casos natildeo existe nenhuma preocupaccedilatildeo com o meio ambiente sendo o rejeito jogado diretamente em lagoas e rios sem nenhum tratamento preacutevio o que apesar de as lamas de serragem natildeo serem consideradas resiacuteduo perigoso (classe I) constituem um seacuterio problema ambiental

Figura 3 Impactos ambientais da lavra Fonte Neto 2006

Poluiccedilatildeo sonora

Poluiccedilatildeo atmosfeacuterica Doenccedilas respiratoacuterias silicose

Solo transportado

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LAVRA BENEFICIAMENTO

Figura 4 Impactos ambientais do setor de rochas ornamentais Fonte Neto 2006

Para o uso das rochas ornamentais na construccedilatildeo civil eacute necessaacuterio o seu desdobramento de blocos para chapas Este processo eacute responsaacutevel pelo resiacuteduo na forma de lama abrasiva Esta lama eacute geralmente depositada num paacutetio poreacutem a quantidade produzida eacute significativa Aleacutem disso a polpa afeta a paisagem esteticamente necessita-se de grande espaccedilo para a sua estocagem e o alto custo do recolhimento e armazenamento Ressalta-se ainda que este resiacuteduo (lama) quando seco constitui-se num poacute fino que provoca danos a sauacutede humana

Figura 5 Impactos ambientais do beneficiamento Fonte Neto 2006

O processo industrial de beneficiamento de rochas ornamentais envolvendo o desdobramento de blocos de rochas o polimento das chapas brutas serradas e no corte nas dimensotildees dos materiais para comercializaccedilatildeo envolve grandes quantidades de aacuteguas para a sua realizaccedilatildeo A necessidade de aacutegua nessa etapa do processo industrial eacute muito grande encontrando-se para uma uacutenica politriz de 20 cabeccedilotes operando 24 horasdia valores de aacuteguas residuaacuterias de ateacute 576 m3dia No processo de corte das chapas polidas satildeo utilizadas maacutequinas cortadeiras equipadas com discos de corte que funcionam com aacutegua para resfriamento gerando por conseguinte tambeacutem grande quantidade de aacuteguas residuaacuterias

O lanccedilamento das aacuteguas residuaacuterias resultantes desse processo em corpos hiacutedricos proporciona reduccedilatildeo acentuada da qualidade de suas aacuteguas principalmente devido agrave

Lagoa de deposiccedilatildeo do resiacuteduo (LAMA)

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grande concentraccedilatildeo dos soacutelidos totais presentes os quais contribuem fortemente para o assoreamento dos corpos receptores e na variaccedilatildeo do pH para valores altamente alcalinos dificultando a autodepuraccedilatildeo atraveacutes de meacutetodos bioloacutegicos

Tais aacuteguas residuaacuterias devem ser submetidas a tratamento preacutevio para que consigam a atender a legislaccedilatildeo ambiental para lanccedilamento em corpos receptores (Resoluccedilatildeo CONAMA 02086) visto que natildeo atendem aos padrotildees limites estabelecidos

Neto (2006) propotildee um sistema de tratamento adequado da lama (Fig 6)

Tratamento adequado da lama

Figura 6 Tratamento adequado da lama Fonte Neto 2006

No processo de corte dos blocos de rochas onde satildeo utilizados teares com lacircminas de accedilo satildeo lanccedilados sobre as mesmas uma mistura de aacutegua cal e granalha de ferro com objetivo principal de lubrificaacute-las e aumentar seu poder de corte Tal mistura eacute constantemente monitorada pelos operadores das maacutequinas controlando-se assim a densidade da lama a concentraccedilatildeo e capacidade de corte da granalha dosando quando necessaacuterio os ingredientes para se manter uma boa qualidade da mistura Com isso tornam-se necessaacuterias descargas perioacutedicas do excesso da lama principalmente devido ao acreacutescimo do material removido dos blocos de rocha

As aacuteguas residuaacuterias desse processo apresentam valores altos para o pH devido ao uso da cal e que podem ser recirculadas apoacutes tratamento ainda que com pH alcalino sem prejuiacutezos agrave qualidade do processo industrial de desdobramento de blocos

Jaacute os efluentes do processo de polimento e corte das chapas possuem valores de pH mais baixos e que podem ser recirculados para o mesmo processo sem danos agrave sua qualidade final Verificou-se portanto que as aacuteguas provenientes dos teares apoacutes tratamento deveriam ser recirculadas somente para os teares e aquelas provenientes do polimento e corte das chapas apoacutes tratamento poderiam ser recirculadas seja para o processo de corte como para o de beneficiamento

Prezotti (2006) realizou pesquisas de campo em todo o estado do Espiacuterito Santo e constatou que em quase a totalidade dos casos as empresas que trabalham com desdobramento de blocos lanccedilam as aacuteguas residuaacuterias de seus teares em tanques de acuacutemulo diretamente no solo sem a devida impermeabilizaccedilatildeo Natildeo haacute nenhum tipo de recirculaccedilatildeo do liacutequido havendo sim parte de sua eliminaccedilatildeo atraveacutes de evaporaccedilatildeo e infiltraccedilatildeo no solo permanecendo a outra parte como umidade dos resiacuteduos acumulados

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Ainda segundo Pezotti (2006) das empresas que realizam processos de separaccedilatildeo de fases dos efluentes gerados cerca de 2 das 1200 implantadas no estado utilizam sistemas de tratamento cuja concepccedilatildeo de projeto resume-se em tratamento fiacutesico-quiacutemico consistindo de dosagem de coagulante sedimentaccedilatildeo primaacuteria e utilizaccedilatildeo de filtro-prensa para desidrataccedilatildeo do material sedimentado Das empresas que trabalham com os processos de polimento e corte praticamente todas utilizam alguma forma de reaproveitamento dos efluentes tratados Normalmente satildeo utilizados tanques de concreto armado dotados de chicanas construiacutedos enterrados cujo material sedimentado eacute recalcado atraveacutes de bombas hidraacuteulicas para locais de acuacutemulo tambeacutem dispostos no solo

A problemaacutetica ambiental tem despertado nos uacuteltimos anos grande interesse no Brasil As leis de controle ambiental tornaram-se mais severas e os oacutergatildeos de fiscalizaccedilatildeo ambiental tornaram-se mais eficientes Por outro lado os custos de disposiccedilatildeo de resiacuteduos de forma ecologicamente correta satildeo elevados Isto tem motivado a busca de alternativas tecnoloacutegicas viaacuteveis para a disposiccedilatildeo de resiacuteduos industriais

5 CARACTERIZACcedilAtildeO DE RESIacuteDUOS SOacuteLIDOS NO SETOR DE ROCHAS ORNAMENTAIS

Para se fazer o correto gerenciamento de um resiacuteduo industrial seja para

aproveitamento aterro incineraccedilatildeo

eacute preciso primeiro caracterizaacute-lo classificando-o ambientalmente e definir suas caracteriacutesticas fiacutesico-quiacutemicas

51 Etapas para a caracterizaccedilatildeo

- Classificaccedilatildeo segundo a NBR 10004 (classificaccedilatildeo ambiental)

- Determinaccedilatildeo da composiccedilatildeo quiacutemica e das propriedades fiacutesicas (visando um futuro aproveitamento)

511 Classificaccedilatildeo do resiacuteduo

A classificaccedilatildeo dos resiacuteduos soacutelidos deve ser feita de acordo com a norma ABNT NBR-100042004

CLASSE I - PERIGOSOS

CLASSE II NAtildeO PERIGOSOS CLASSE II A NAtildeO INERTES CLASSE II B INERTES

Tecircm por objetivo determinar qual a disposiccedilatildeo ambientalmente correta (qual tipo de aterro incineraccedilatildeo)

Satildeo de CLASSE I (Perigosos)

Quando um resiacuteduo em funccedilatildeo de suas propriedades fiacutesicas quiacutemicas ou infecto-contagiosas apresentar

1) risco agrave sauacutede puacuteblica provocando mortalidade incidecircncia de doenccedilas ou acentuando seus iacutendices 2) riscos ao meio ambiente quando o resiacuteduo for gerenciado de forma inadequada 3) Ou uma das caracteriacutesticas abaixo

inflamabilidade

corrosividade

toxidade

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reatividade

patogenidade

Satildeo de CLASSE II (Natildeo perigosos)

Resiacuteduos classe II A - Natildeo inertes

Natildeo se enquadram nas classificaccedilotildees de resiacuteduos CLASSE I - Perigosos ou de resiacuteduos CLASSE II B - Inertes

Apresentam um ou mais elementos acima do limite permitido no teste de solubilizaccedilatildeo e ou propriedades como

combustibilidade biodegradabilidade solubilidade em aacutegua

Resiacuteduos classe II B Inertes

Quaisquer resiacuteduos que

Quando amostrados de uma forma representativa segundo a ABNT NBR 10007 e submetidos a um contato dinacircmico e estaacutetico com aacutegua destilada ou deionizada agrave temperatura ambiente conforme ABNT NBR 10006 natildeo tiverem nenhum de seus constituintes solubilizados a concentraccedilotildees superiores aos padrotildees de potabilidade de aacutegua excetuando-se aspecto cor turbidez dureza e sabor

512 Composiccedilatildeo quiacutemica ( em peso) do resiacuteduo de granito

Granito A Granito B composiccedilatildeo

em peso composiccedilatildeo

em peso SiO2

6595 SiO2

6714 Al2O3

1284 Al2O3

1492 Fe2O3

789 Fe2O3

440 TiO2

093 TiO2

079 MnO

004 MnO

001 MgO

147 MgO

073 CaO

301 CaO

191 K2O

419 K2O

518 Na2O

239 Na2O

293 PF

133 PF

050 PF = perda ao fogo Fonte Neto 2006

6 APROVEITAMENTO DOS RESIacuteDUOS SOacuteLIDOS

Para suprir as necessidades do mundo moderno eacute necessaacuterio um aumento da produccedilatildeo que paulatinamente contribui para o aumento de resiacuteduos que nem sempre tecircm um destino ecologicamente correto Como natildeo eacute possiacutevel parar a produccedilatildeo uma das grandes preocupaccedilotildees da atualidade consiste em reaproveitar os resiacuteduos gerados nos diversos processos produtivos

O estado do Espiacuterito Santo maior explorador do setor estima que a produccedilatildeo de lama abrasiva de maacutermore e granito das induacutestrias da regiatildeo esteja em torno de 4000 toneladas por mecircs O maacutermore eacute um calcaacuterio metamoacuterfico cristalino basicamente constituiacutedo por calcita (CaCO3) e o granito eacute uma rocha iacutegnea constituiacuteda principalmente por feldspatos quartzo e micas Em geral resiacuteduos de maacutermore e granito apresentam um comportamento natildeo plaacutestico e tal como a grande maioria dos materiais ceracircmicos tradicionais seus

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constituintes quiacutemicos majoritaacuterios expressos na forma de oacutexidos satildeo a silica (SiO2) e a alumina (Al2O3) seguidos pela cal (CaO) e os oacutexidos alcalinos (Na2O K2O) Os teores de oacutexidos de ferro tambeacutem podem ser significativos mas o seu papel durante o processamento natildeo eacute tatildeo importante (satildeo fundentes soacute a altas temperaturas)

Portanto este tipo de rejeito industrial apresenta um bom potencial para ser incorporado em massas argilosas destinadas agrave produccedilatildeo de materiais ceracircmicos tradicionais

O resiacuteduo fino soacutelido pode ser utilizado na formulaccedilatildeo de

Tijolos para fins estruturais

Bloquetes para calccedilamento de ruas e calccediladas

Argamassa (substitui o calcaacuterio mateacuteria-prima normalmente utilizada nas formulaccedilotildees)

Em testes realizados pelo CEFET-ES a resistecircncia agrave compressatildeo da argamassa produzida com os resiacuteduos do corte das serrarias apoacutes o terceiro dia de cura foi cerca de 2 superior a da argamassa existente no mercado Apoacutes o vigeacutesimo oitavo dia a resistecircncia agrave compressatildeo foi cerca de 5 superior a argamassa de mercado (Fig 7)

Figura 7 Resistecircncia agrave compressatildeo da argamassa produzida com os resiacuteduos do corte das serrarias Fonte Neto 2006

O resiacuteduo proveniente da serragem de rochas graniacuteticas pode ser utilizado como material de enchimento em concretos asfaacutelticos usinados a quente

Caracteriacutesticas especiacuteficas deste rejeito vislumbram a sua utilizaccedilatildeo como material de enchimento em concretos asfaacutelticos

Fina granulometria com 7165 de materiais com dimensotildees inferior a 0075mm Composiccedilatildeo preacute-definida (granito moiacutedo)

7 ALGUNS EQUIPAMENTOS UTILIZADOS NO TRATAMENTO DE RESIacuteDUO DA INDUacuteSTRIA DE BENEFICIAMENTO DE MAacuteRMORE E GRANITO

71 Hidrociclone

Aparelho que utiliza a forccedila centriacutefuga para a separaccedilatildeo de um mineacuterio em forma de polpa em dois produtos de granulometrias distintas Apresenta um corpo cocircnico e outro ciliacutendrico (Fig 8) um orifiacutecio para a entrada da polpa (inlet) um orifiacutecio inferior de descarga (apex) e outro orifiacutecio superior tambeacutem para descarga (vortex finder)

Os hidrociclones ou ciclones hidraacuteulicos satildeo uma classe importante de equipamentos destinados principalmente agrave separaccedilatildeo de suspensotildees soacutelido-liacutequido Diferentemente das centriacutefugas o movimento rotatoacuterio da mistura eacute produzido pelo proacuteprio escoamento da suspensatildeo de tal forma que partiacuteculas na faixa de 5 a 400 m podem ser eficientemente separadas Mais recentemente tem-se investigado o uso desse dispositivo em sistemas de difiacutecil separaccedilatildeo ou seja aqueles constituiacutedos de partiacuteculas muito pequenas e misturas com pequenos gradientes de densidades entre as fases Os hidrociclones satildeo agrupados em

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famiacutelias de acordo com as relaccedilotildees entre suas dimensotildees sendo bastante estudadas as famiacutelias de Rietema e de Bradley Os hidrociclones ciliacutendricos satildeo relatados na literatura como equipamentos que apresentam como funccedilatildeo principal a classificaccedilatildeo de partiacuteculas Essa classificaccedilatildeo depende do tamanho da densidade e do formato das partiacuteculas A classificaccedilatildeo por tamanho pode ser expressa pela inclinaccedilatildeo da curva de eficiecircncia granulomeacutetrica em funccedilatildeo do tamanho da partiacutecula no ponto relativo ao diacircmetro de corte de modo que uma curva com inclinaccedilatildeo infinita neste ponto indica que natildeo existem soacutelidos com tamanhos inferiores ao diacircmetro de corte na corrente de underflow Na realidade sempre haveraacute partiacuteculas com diacircmetros menores que o diacircmetro de corte no underflow uma vez que natildeo existe classificador total

Figura 8 Hidrociclone Fonte Perry 1997

Existem hidrociclones de numerosos tipos e tamanhos

Tipos de hidrociclones

hidrociclone classificador Hidrociclone utilizado para separaccedilatildeo de partiacuteculas em funccedilatildeo do tamanho

hidrociclone espessador Hidrociclone utilizado para separar soacutelidos do liacutequumlido em que estatildeo suspensos

hidrociclone lavador Hidrociclone utilizado para separar partiacuteculas de acordo com as densidades das espeacutecies minerais

72 Filtro-prensa

Os Filtros-prensa foram introduzidos por volta do seacuteculo XIX e foram utilizados por muitos anos principalmente na separaccedilatildeo de lamas servidas Eles eram considerados maacutequinas de trabalho intensivo consequumlentemente natildeo encontraram muita aceitaccedilatildeo nas induacutestrias de processo sofisticados e altamente automatizados Isto ocorreu ateacute meados dos anos 60 quando esta imagem mudou pela introduccedilatildeo de mecanismos avanccedilados orientados para obter bolos de baixa umidade que descarregam automaticamente e permitem a lavagem do pano ao teacutermino do ciclo de filtraccedilatildeo

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O Filtro Prensa consiste em uma cabeccedila e seguidor que contecircm entre si um pacote de placas retangulares verticais que satildeo apoiadas pelo lado ou sobre vigas A cabeccedila serve como um extremo fixo no qual os tubos de alimentaccedilatildeo e filtrado satildeo conectados e o seguidor move-se ao longo das vigas e comprime as placas juntas durante o ciclo de filtraccedilatildeo por um mecanismo hidraacuteulico ou mecacircnico

Figura 9 Filtro-prensa Fonte httpwwwufrnetufrnbr~lairPagina-OPUNITFilterpresshtm

Cada placa eacute revestida com um pano filtrante em ambos os lados e uma vez apertadas lado a lado elas formam uma seacuterie de cacircmaras que dependem do nuacutemero de placas As placas geralmente tecircm uma porta de alimentaccedilatildeo central que atravessa toda a extensatildeo do filtro prensa de forma que todas as cacircmaras do conjunto de placas estatildeo interconectadas

Do mesmo modo quatro aberturas de canto conectam todos as placas e coletam os filtrados matildee e de lavagem em uma descarga fechada para saiacutedas que satildeo localizadas no mesmo lado que a entrada de alimentaccedilatildeo Alguns filtros prensa tecircm placas que dispotildeem de torneiras no seu lado mais inferior de forma que o filtrado flui em uma descarga aberta para uma calha e serve como amostrador da condiccedilatildeo do pano filtrante pela claridade do filtrado que atravessa cada cacircmara A desvantagem deste arranjo eacute que natildeo pode ser usado com filtrados que satildeo toacutexicos inflamaacuteveis ou volaacuteteis

Figura 10 Diagrama de fluxo tiacutepico de um filtro-prensa Fonte httpwwwufrnetufrnbr~lairPagina-OPUNITFilterpresshtm

Atualmente os Filtros-prensa como mencionado previamente satildeo equipados com caracteriacutesticas que habilitam operaccedilatildeo completamente automaacutetica controladas por PLC (Power Line Communications sitema de automaccedilatildeo)

As principais caracteriacutesticas satildeo

Deslocadores moacuteveis que separam os pratos um por um para descarga do bolo a uma

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taxa de 5 - 6 segundos por placa Um projeto especial do mecanismo moacutevel assegura que duas placas adjacentes natildeo ficam aderidas devido a bolos pegajosos

Batedeira que sujeita a placa a vibraccedilotildees e ajuda na descarga do bolo

Regadores do pano com tubulaccedilotildees moveis e jatos de alto impacto para lavagem

intensiva do pano

Criteacuterios de Seleccedilatildeo

Os Filtros-prensa se aplicam melhor nas seguintes circunstacircncias

Quando eacute requerido um conteuacutedo muito baixo de umidade para a secagem teacutermica da torta ou incineraccedilatildeo

Quando eacute requerida alta claridade do filtrado para aplicaccedilotildees de polimento

Quando eacute requerida a liberaccedilatildeo da torta auxiliada por compressatildeo

Quando o bolo eacute disposto como enchimento de terra para esparramar com um trator desde que ela seja dura o bastante para aguumlentar seu peso

Quando grandes aacutereas de filtraccedilatildeo satildeo requeridas num espaccedilo limitado

73 Filtro de tambor rotativo

O filtro a vaacutecuo de tambor rotativo pertence ao grupo de alimentaccedilatildeo inferior e eacute um dos filtros mais antigos em uso na induacutestria de processos quiacutemicos (Fig 11)

Figura 11 Filtro de tambor rotativo Fonte httpwwwufrnetufrnbr~lairPagina-OPUNITDrum_Filtershtm

O filtro consiste dos seguintes subconjuntos

Um cilindro que eacute suportado por um munhatildeo de grande diacircmetro na extremidade da vaacutelvula e por um rolamento na extremidade de movimentaccedilatildeo e que tem sua face dividida em setores circulares cada um dos quais conectado a uma tubulaccedilatildeo separada de vaacutecuo A tubulaccedilatildeo interna eacute conectada agraves passagens de cada setor atraveacutes do munhatildeo e das extremidades superiores atraveacutes de uma placa de desgaste que tem portas correspondentes ao nuacutemero dos setores O encanamento da plataforma do cilindro eacute arranjado de modo que cada setor tenha uma tubulaccedilatildeo principal para coletar o filtrado no lado emergente do cilindro e uma tubulaccedilatildeo para coletar o filtrado restante do lado descendente para assegurar a evacuaccedilatildeo completa antes da descarga do bolo O cilindro move-se a uma

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velocidade que pode variar de acordo com o tempo do ciclo normalmente de 1 a 10 RPM

Uma vaacutelvula com ajuste na ponte controla a sequumlecircncia do ciclo de modo que cada setor seja sujeitado ao vaacutecuo ao sopro e a uma zona inoperante Quando um setor entra na submersatildeo o vaacutecuo comeccedila e continua com a lavagem se requerida ateacute um ponto em que eacute interrompido e ocorre o sopro para ajudar a descarregar o bolo A vaacutelvula tem blocos ajustaacuteveis de filtraccedilatildeo em uma extremidade e na outra um anel fixo da ponte Os blocos ajustaacuteveis da ponte permitem a otimizaccedilatildeo do formulaacuterio da relaccedilatildeo de secagem dentro do ciclo de filtraccedilatildeo bem como a submersatildeo eficaz do cilindro quando o niacutevel da pasta no tanque estaacute no maacuteximo

Um mecanismo de descarga do bolo que pode ser uma lacircmina raspadora uma correia ou um rolo e em casos muito raros uma descarga de fios O sopro eacute aplicado somente aos filtros com mecanismos de descarga por raspador e de rolo mas natildeo nos filtros com descarga por correia ou de fios

Um agitador que manteacutem delicadamente a pasta em suspensatildeo e alternando entre a face do cilindro e o fundo do tanque em cerca de 16 CPM

Um tanque com conexotildees para alimentaccedilatildeo da pasta uma caixa ajustaacutevel do excesso para ajustar a submergecircncia desejada do cilindro e uma conexatildeo de dreno Os tanques satildeo projetados normalmente para uma submersatildeo aparente de 33-35 entretanto em determinadas aplicaccedilotildees eacute possiacutevel 50 ou mais

Nas aplicaccedilotildees onde a lavagem do bolo eacute requerida 2 ou 3 distribuidores com bocais sobrepostos satildeo montados a um par dos protetores de respingos aparafusados agraves extremidades do tanque A posiccedilatildeo dos distribuidores e da quantidade do liacutequido de lavagem eacute ajustaacutevel dependendo das caracteriacutesticas da lavagem do bolo

Criteacuterios de seleccedilatildeo

Em termos gerais os filtros de cilindro satildeo apropriados agraves seguintes exigecircncias processos

Polpas com soacutelidos que natildeo tendem a sedimentar rapidamente e permaneceratildeo em suspensatildeo uniforme sob agitaccedilatildeo delicada

Tortas que natildeo requerem periacuteodos de secagem longos alcanccedilar valores assintoacuteticos de umidade

Quando um uacutenico estaacutegio de lavagem for suficiente para remover os contaminantes residuais do bolo ou produzir a recuperaccedilatildeo maacutexima de filtrado

Filtrado que geralmente natildeo requer uma separaccedilatildeo afiada entre o filtrado matriz e filtrado da lavagem Algumas vaacutelvulas complexas entretanto permitem remoccedilatildeo atmosfeacuterica dos setores e do encanamento interno para facilitar uma separaccedilatildeo afiada dos filtrados

Filtrados nos quais eacute aceitaacutevel com uma quantidade baixa de finos que passam pela malha do pano filtrante nos primeiros segundos da formaccedilatildeo do bolo Geralmente e dependendo do tamanho da partiacutecula e da permeabilidade do pano o filtrado pode conter 1000 a 5000 ppm de insoluacuteveis

74 Filtro de Discos

Os filtros de discos pertencem ao grupo com alimentaccedilatildeo lateral e estatildeo disponiacuteveis jaacute haacute muitos anos Satildeo usados geralmente em aplicaccedilotildees resistentes tais como enxugamento do taconito do mineacuterio de ferro da hematita do hidrato de carvatildeo de alumiacutenio do concentrado de cobre dos concentrados da flutuaccedilatildeo de pirita e de outros processos de beneficiamento

O grande momento para os filtros de discos ocorreu nos anos 60 quando as induacutestrias metaluacutergicas estavam crescendo e foram fabricados filtros com aacutereas de 300 m2 e maiores

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O filtro consiste em diversos discos que podem chegar a 15 nas maacutequinas maiores cada um composto de setores que satildeo juntados para dar forma ao disco Os setores tecircm nervuras para a garganta e satildeo projetados para uma taxa de drenagem de capacidade elevada

Uma das principais caracteriacutesticas eacute que o espaccedilo requerido pelos filtros de disco eacute miacutenimo e o custo por m2 de aacuterea de filtraccedilatildeo eacute o mais baixo quando comparado a outros filtros de vaacutecuo Durante a operaccedilatildeo cada setor submerge e um bolo eacute formado na face dos discos Emergindo entatildeo agrave zona de secagem o liacutequido eacute drenado para um tambor central e de laacute atraveacutes de uma vaacutelvula para o receptor de vaacutecuo A vaacutelvula com sua ponte ajusta o sincronismo de modo que quando um setor sai da zona de secagem na ponte de separaccedilatildeo eacute aplicado um sopro pressurizado ou a baixa pressatildeo no bolo As lacircminas do raspador nos lados de cada disco guiam o bolo agraves rampas de descarga que satildeo posicionadas entre discos adjacentes e devem ser bastante largas para evitar sua obstruccedilatildeo pela queda do bolo Um agitador de paacutes situado no fundo do tanque manteacutem em suspensatildeo a polpa que na maioria das aplicaccedilotildees metaluacutergicas conteacutem soacutelidos de massa especiacutefica elevada satildeo de decantaccedilatildeo raacutepida e abrasivos

Os principais componentes de um filtro de discos como mostrado no corte transversal da figura abaixo satildeo

Os setores dos discos que podem ser feitos de metal de madeira especial ou moldados por injeccedilatildeo em polipropileno

Um tambor suportado no centro pelos rolamentos principais e que abriga os condutos de passagem do filtrado Os setores satildeo unidos ao tambor atraveacutes de conexotildees seladas por aneacuteis circulares em um nuacutemero igual ao nuacutemero de setores do disco

Uma vaacutelvula com pontes e os compartimentos internos para o formulaacuterio e seca sob o vaacutecuo e endurece a descarga sob a pressatildeo com 2-25 bar e rompe-se com um sopro constante de 02-025 bar A maioria dos filtros de discos satildeo conectados a apenas uma vaacutelvula entretanto frequumlentemente satildeo montados com uma vaacutelvula em cada extremidade quando a carga hidraacuteulica eacute muito elevada

Um agitador com paacutes que satildeo posicionadas entre os discos e suficientemente distante para natildeo interferir com o bolo em formaccedilatildeo

Um tanque que em seu lado da descarga tem compartimentos separados para a pasta dos discos e rampas de descarga para o bolo que cai ao se partir Quando os soacutelidos satildeo de natureza abrasiva eacute aconselhaacutevel recobrir a parte inferior do tanque que abriga o agitador com borracha

Duas lacircminas para descarga do bolo em ambos os lados de cada disco satildeo suspensas por uma armaccedilatildeo montada no tanque e que servem para deflexionar e guiar o bolo agraves rampas da descarga Em filtros de diacircmetro grande as lacircminas satildeo do tipo em balanccedilo flutuando para manter o bolo afastado do disco e assim permitir o balanccedilo de giro dos discos

Uma calha para o excesso que se estende atraveacutes de todo o comprimento do tanque e assegura a total submergecircncia dos setores na zona da formaccedilatildeo do bolo tendo em vista que a exposiccedilatildeo de um setor na posiccedilatildeo 6 horas causaraacute a perda imediata do vaacutecuo

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Figura 12 Filtro de Discos Fonte httpwwwufrnetufrnbr~lairPagina-OPUNITFiltro_de_discoshtm

Criteacuterios de seleccedilatildeo

As principais consideraccedilotildees para se selecionar um filtro de discos satildeo

Quando servirem a uma aplicaccedilatildeo em que se encontrem as seguintes exigecircncias

O formulaacuterio para secar a relaccedilatildeo do tempo eacute aproximadamente frac12 a 1

Nenhuma lavagem do bolo eacute requerida

As peccedilas do bolo soltam facilmente do pano

O pano natildeo se obstrui

Quando em um dos setores o pano rasga o setor inteiro pode ser substituiacutedo em um tempo muito curto

A aacuterea de filtraccedilatildeo pode ser expandida adicionando-se mais discos a um tambor que tenha discos natildeo utilizados

O filtro de discos fornece a aacuterea maacutexima em custo e espaccedilo miacutenimos

8 SELECcedilAtildeO DO EQUIPAMENTO PARA FILTRACcedilAtildeO

Na escolha de um filtro para um processo especiacutefico os fatores relacionados agrave finalidade do serviccedilo devem ser comparados aos associados agraves caracteriacutesticas do equipamento e do meio filtrante

Fatores Importantes Relacionados com a Finalidade do Serviccedilo

Tipo de suspensatildeo a manusear

Volume a ser produzido

Condiccedilotildees do processo

Exigecircncias de desempenho

Materiais aceitaacuteveis para a construccedilatildeo do filtro

Fatores Importantes Relacionados com o Equipamento

Tipo do ciclo (em batelada contiacutenuo)

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Forccedila motriz

Taxa de produccedilatildeo das maiores e das menores unidades

Precisatildeo da separaccedilatildeo

Possibilidade de lavagem da torta

Confiabilidade

Materiais de construccedilatildeo

Custos

As estimativas de custos devem incluir

Depreciaccedilatildeo (custo do equipamento instalado mais tempo de vida) Manutenccedilatildeo Custos de operaccedilatildeo (matildeo de obra utilidades e meio filtrante) Prejuiacutezos por perda do produto (se houver)

As caracteriacutesticas da suspensatildeo indicam se para o seu tratamento eacute mais recomendaacutevel um clarificador ou um filtro com formaccedilatildeo de torta Se a melhor opccedilatildeo eacute o filtro de torta as caracteriacutesticas da suspensatildeo iratildeo determinar a velocidade de formaccedilatildeo e a natureza da torta e tambeacutem influenciaraacute a escolha da forccedila motriz o tipo de ciclo e o modelo especiacutefico da maacutequina

Mais informaccedilotildees sobre as caracteriacutesticas da suspensatildeo e adaptabilidade dos filtros mais comuns agraves vaacuterias classes de suspensotildees podem ser vistos no seguinte endereccedilo httpwwwufrnetufrnbr~lairPagina-OPUNITselectfiltrohtm

Conclusotildees e recomendaccedilotildees

As induacutestrias do setor de pedras ornamentais deve estudar alternativas tecnicamente viaacuteveis para o aproveitamento dos rejeitos da lavra e do beneficiamento nas pedreiras e serrarias Este aproveitamento contribui para diminuir o impacto ambiental dos rejeitos acumulados

Para mais informaccedilotildees sobre o assunto sugere-se entrar em contato com o Centro de Tecnologia Mineral CETEM que eacute um instituto de pesquisa de atuaccedilatildeo nacional vinculado ao Ministeacuterio da Ciecircncia e Tecnologia MCT e desde a sua criaccedilatildeo em 1978 tem se dedicado ao desenvolvimento tecnoloacutegico nas aacutereas relacionadas com a tecnologia mineral Contato CENTRO DE TECNOLOGIA MINERAL - CETEM Avenida Pedro Calmon 900 - Cidade Universitaacuteria - Rio de Janeiro - RJ CEP 21941-908 tel (21) 3865-7222 fax (21) 2260-2837 e-mail webmastercetemgovbr

Referecircncias

ALMEIDA S L M CHAVES A P Aproveitamento de rejeito de pedreiras de Santo Antocircnio de Paacutedua RJ Rio de Janeiro CETEMMCT 2002 35 p (Seacuterie rochas e minerais industriais 6) Disponiacutevel em httpwwwcetemgovbrpublicacaoCETEM_SRO_06pdf Acesso em 11 dez 2006

MARGUERON C MELLO E F Estrateacutegias competitivas para empresas de rochas ornamentais na regiatildeo metropolitana do Rio de Janeiro Anuaacuterio do Instituto de Geociecircncias UFRJ vol 28 2 2005 p 71-101 Disponiacutevel em httpwwwanuarioigeoufrjbranuario_2005Anuario_2005_71_101pdf Acesso em 04 dez 2006

MINEROPAR MINERAIS DO PARANAacute S A Disponiacutevel em httpwwwmineroparprgovbrmineropararquivosFilepublicacoesrelatorios_concluidos20_relatorios_concluidospdf Acesso em 05 dez 2006

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MOREIRA J M S MANHAtildeES J P V T HOLANDA J N F Reaproveitamento de resiacuteduo de rocha ornamental proveniente do Noroeste Fluminense em ceracircmica vermelha Ceracircmica 51 2005 p 180-186 Disponiacutevel em httpwwwscielobrpdfcev51n31926789pdfsearch=22tratamento20de20resC3ADduo20da20indC3BAstria20de20mC3A1rmore20e20granito22 Acesso em 03 out 2003

MOTHEacute FILHO H F POLIVANOV H MOTHEacute C G Reciclagem dos Resiacuteduos Soacutelidos de Rochas Ornamentais Anuaacuterio do Instituto de Geociecircncias UFRJ vol 28 2 2005 p 139-151Acesso em httpwwwanuarioigeoufrjbranuario_2005Anuario_2005_139_151pdf Acesso em 05 dez 2006

NETO A A B A importacircncia do equiliacutebrio soacutecio-ambiental na extraccedilatildeo do maacutermore e do granito Centro Federal de Educaccedilatildeo Tecnoloacutegica do Espiacuterito Santo Disponiacutevel em httpwwwcreaesorgbrdownloadsciclopasta0420FeiraMarGran2pdfsearch=22gerenciamento20do20resC3ADduo20da20indC3BAstria20de20beneficiamento20de20mC3A1rmore20e20granito22 Acesso em 04 out 2006

REIS R C SOUSA W T Meacutetodos de lavra de rochas ornamentais Rem Rev Esc Minas Ouro Preto v 56 n 3 2003 Disponiacutevel em httpwwwscielobrscielophppid=S0370-44672003000300011ampscript=sci_arttext

- Acesso 04 dez 2006

SILVA J B HOTZA D SEGADAtildeES A M ACCHAR W Incorporaccedilatildeo de lama de maacutermore e granito em massas argilosas Ceracircmica vol51 no320 Satildeo Paulo OctDec 2005 Disponiacutevel em lthttpwwwscielobrscielophppid=S0366-69132005000400004ampscript=sci_arttextgt Acesso em 04 out 2006

Nome do teacutecnico responsaacutevel

Ingrid de Moraes

Nome da Instituiccedilatildeo do SBRT responsaacutevel

REDETEC - Rede de Tecnologia do Rio de Janeiro

Data de finalizaccedilatildeo

13 dez 2006

Page 7: Dossiê Mármore e Granito

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Figura 2 Fluxograma do processo de beneficiamento primaacuterio e secundaacuterio de rochas ornamentais Fonte Margueron Mello (2005)

Existem empresas integradas verticalmente nas quais a serraria e a marmoraria estatildeo juntas na mesma unidade industrial Haacute tambeacutem empresas que soacute possuem serraria outras que soacute possuem atividades de marmoraria Satildeo trecircs os meacutetodos baacutesicos para fazer o desdobramento de blocos produzidos nas pedreiras corte com talha-blocos corte com fio diamantado e corte com tear multilacircminas O talha-blocos eacute um maquinaacuterio de serragem com discos diamantados usados para produtos padronizados (lajotas) no aproveitamento de blocos menores que o tamanho padratildeo (entre 5 e 10 msup3) O corte com fio diamantado eacute aplicado basicamente ao esquadrejamento de blocos e de peccedilas curvas O tear de multilacircminas eacute o equipamento de corte de blocos mais antigo e mais utilizado para produccedilatildeo de chapas Este tear possui o menor custo de produccedilatildeo e a mais alta produtividade de chapas em grandes dimensotildees (1 a 2 m de largura e 2 a 35 m de comprimento)

Segundo Alencar et al (1996) citados por Almeida e Chaves (2002) o beneficiamento do maacutermore brasileiro eacute 95 feito em teares convencionais que usam granalha e o restante em teares diamantados e talha-blocos Isto caracteriza um grande atraso tecnoloacutegico visto que no mundo inteiro praticamente 100 do maacutermore eacute beneficiado em teares de lacircminas diamantadas ou talha-blocos

O beneficiamento do granito brasileiro eacute praticamente 100 feito em teares convencionais

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que usam granalha

A serragem nos teares eacute auxiliada por uma polpa de aacutegua cal e granalha despejada continuamente sobre a carga para otimizaccedilatildeo do corte e resfriamento das lacircminas Os teares importados da Itaacutelia satildeo melhores que os brasileiros pois oferecem mais produtividade e maior qualidade nos produtos Esta falta de competitividade dos teares fabricados e usados no Brasil eacute causada por vaacuterios fatores entre os quais a baixa qualificaccedilatildeo da matildeo-de-obra brasileira na operaccedilatildeo e manutenccedilatildeo e a inadequadas condiccedilotildees e controle de instalaccedilatildeo

Depois de serradas nos teares ou talha-blocos as chapas e outras peccedilas passam por um acabamento final atraveacutes dos processos de levigamento polimento e lustro ou do apicoamento e flameamento - Beneficiamento Secundaacuterio As teacutecnicas de apicoamento e flameamento quando aplicadas a certos tipos de material produzem resultados esteacuteticos e praacuteticos diferentes dos do polimento no qual satildeo usados vaacuterios tipos de politrizes manuais de ponte e multicabeccedila O corte final das chapas ou peccedilas usa cortadeiras que utilizam o disco diamantado

4 IMPACTOS AMBIENTAIS DO SETOR DE ROCHAS ORNAMENTAIS

Haacute em todo paiacutes diversos tipos de rejeitos e efluentes originaacuterios da atividade de lavra e beneficiamento de minerais e carvotildees que natildeo foram tratados ou que estatildeo sendo descartados sem serem aproveitados Esses rejeitos deixam de gerar novos produtos e produzem impactos ambientais pela deposiccedilatildeo inadequada pelo risco de contaminaccedilatildeo de lenccediloacuteis freaacuteticos e pelas perdas de aacutegua de processo por falta do seu tratamento e do seu reuso Um exemplo de perda e de impacto ambiental de rejeitos e efluentes eacute o das lamas provenientes da induacutestria de beneficiamento de maacutermore e granito

Nas diversas etapas de produccedilatildeo (nomeadamente extraccedilatildeo corte serragem e polimento dos blocos de pedra) as perdas podem ser da ordem de 30 a 40 Atualmente e em grande parte dos casos natildeo existe nenhuma preocupaccedilatildeo com o meio ambiente sendo o rejeito jogado diretamente em lagoas e rios sem nenhum tratamento preacutevio o que apesar de as lamas de serragem natildeo serem consideradas resiacuteduo perigoso (classe I) constituem um seacuterio problema ambiental

Figura 3 Impactos ambientais da lavra Fonte Neto 2006

Poluiccedilatildeo sonora

Poluiccedilatildeo atmosfeacuterica Doenccedilas respiratoacuterias silicose

Solo transportado

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LAVRA BENEFICIAMENTO

Figura 4 Impactos ambientais do setor de rochas ornamentais Fonte Neto 2006

Para o uso das rochas ornamentais na construccedilatildeo civil eacute necessaacuterio o seu desdobramento de blocos para chapas Este processo eacute responsaacutevel pelo resiacuteduo na forma de lama abrasiva Esta lama eacute geralmente depositada num paacutetio poreacutem a quantidade produzida eacute significativa Aleacutem disso a polpa afeta a paisagem esteticamente necessita-se de grande espaccedilo para a sua estocagem e o alto custo do recolhimento e armazenamento Ressalta-se ainda que este resiacuteduo (lama) quando seco constitui-se num poacute fino que provoca danos a sauacutede humana

Figura 5 Impactos ambientais do beneficiamento Fonte Neto 2006

O processo industrial de beneficiamento de rochas ornamentais envolvendo o desdobramento de blocos de rochas o polimento das chapas brutas serradas e no corte nas dimensotildees dos materiais para comercializaccedilatildeo envolve grandes quantidades de aacuteguas para a sua realizaccedilatildeo A necessidade de aacutegua nessa etapa do processo industrial eacute muito grande encontrando-se para uma uacutenica politriz de 20 cabeccedilotes operando 24 horasdia valores de aacuteguas residuaacuterias de ateacute 576 m3dia No processo de corte das chapas polidas satildeo utilizadas maacutequinas cortadeiras equipadas com discos de corte que funcionam com aacutegua para resfriamento gerando por conseguinte tambeacutem grande quantidade de aacuteguas residuaacuterias

O lanccedilamento das aacuteguas residuaacuterias resultantes desse processo em corpos hiacutedricos proporciona reduccedilatildeo acentuada da qualidade de suas aacuteguas principalmente devido agrave

Lagoa de deposiccedilatildeo do resiacuteduo (LAMA)

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grande concentraccedilatildeo dos soacutelidos totais presentes os quais contribuem fortemente para o assoreamento dos corpos receptores e na variaccedilatildeo do pH para valores altamente alcalinos dificultando a autodepuraccedilatildeo atraveacutes de meacutetodos bioloacutegicos

Tais aacuteguas residuaacuterias devem ser submetidas a tratamento preacutevio para que consigam a atender a legislaccedilatildeo ambiental para lanccedilamento em corpos receptores (Resoluccedilatildeo CONAMA 02086) visto que natildeo atendem aos padrotildees limites estabelecidos

Neto (2006) propotildee um sistema de tratamento adequado da lama (Fig 6)

Tratamento adequado da lama

Figura 6 Tratamento adequado da lama Fonte Neto 2006

No processo de corte dos blocos de rochas onde satildeo utilizados teares com lacircminas de accedilo satildeo lanccedilados sobre as mesmas uma mistura de aacutegua cal e granalha de ferro com objetivo principal de lubrificaacute-las e aumentar seu poder de corte Tal mistura eacute constantemente monitorada pelos operadores das maacutequinas controlando-se assim a densidade da lama a concentraccedilatildeo e capacidade de corte da granalha dosando quando necessaacuterio os ingredientes para se manter uma boa qualidade da mistura Com isso tornam-se necessaacuterias descargas perioacutedicas do excesso da lama principalmente devido ao acreacutescimo do material removido dos blocos de rocha

As aacuteguas residuaacuterias desse processo apresentam valores altos para o pH devido ao uso da cal e que podem ser recirculadas apoacutes tratamento ainda que com pH alcalino sem prejuiacutezos agrave qualidade do processo industrial de desdobramento de blocos

Jaacute os efluentes do processo de polimento e corte das chapas possuem valores de pH mais baixos e que podem ser recirculados para o mesmo processo sem danos agrave sua qualidade final Verificou-se portanto que as aacuteguas provenientes dos teares apoacutes tratamento deveriam ser recirculadas somente para os teares e aquelas provenientes do polimento e corte das chapas apoacutes tratamento poderiam ser recirculadas seja para o processo de corte como para o de beneficiamento

Prezotti (2006) realizou pesquisas de campo em todo o estado do Espiacuterito Santo e constatou que em quase a totalidade dos casos as empresas que trabalham com desdobramento de blocos lanccedilam as aacuteguas residuaacuterias de seus teares em tanques de acuacutemulo diretamente no solo sem a devida impermeabilizaccedilatildeo Natildeo haacute nenhum tipo de recirculaccedilatildeo do liacutequido havendo sim parte de sua eliminaccedilatildeo atraveacutes de evaporaccedilatildeo e infiltraccedilatildeo no solo permanecendo a outra parte como umidade dos resiacuteduos acumulados

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Ainda segundo Pezotti (2006) das empresas que realizam processos de separaccedilatildeo de fases dos efluentes gerados cerca de 2 das 1200 implantadas no estado utilizam sistemas de tratamento cuja concepccedilatildeo de projeto resume-se em tratamento fiacutesico-quiacutemico consistindo de dosagem de coagulante sedimentaccedilatildeo primaacuteria e utilizaccedilatildeo de filtro-prensa para desidrataccedilatildeo do material sedimentado Das empresas que trabalham com os processos de polimento e corte praticamente todas utilizam alguma forma de reaproveitamento dos efluentes tratados Normalmente satildeo utilizados tanques de concreto armado dotados de chicanas construiacutedos enterrados cujo material sedimentado eacute recalcado atraveacutes de bombas hidraacuteulicas para locais de acuacutemulo tambeacutem dispostos no solo

A problemaacutetica ambiental tem despertado nos uacuteltimos anos grande interesse no Brasil As leis de controle ambiental tornaram-se mais severas e os oacutergatildeos de fiscalizaccedilatildeo ambiental tornaram-se mais eficientes Por outro lado os custos de disposiccedilatildeo de resiacuteduos de forma ecologicamente correta satildeo elevados Isto tem motivado a busca de alternativas tecnoloacutegicas viaacuteveis para a disposiccedilatildeo de resiacuteduos industriais

5 CARACTERIZACcedilAtildeO DE RESIacuteDUOS SOacuteLIDOS NO SETOR DE ROCHAS ORNAMENTAIS

Para se fazer o correto gerenciamento de um resiacuteduo industrial seja para

aproveitamento aterro incineraccedilatildeo

eacute preciso primeiro caracterizaacute-lo classificando-o ambientalmente e definir suas caracteriacutesticas fiacutesico-quiacutemicas

51 Etapas para a caracterizaccedilatildeo

- Classificaccedilatildeo segundo a NBR 10004 (classificaccedilatildeo ambiental)

- Determinaccedilatildeo da composiccedilatildeo quiacutemica e das propriedades fiacutesicas (visando um futuro aproveitamento)

511 Classificaccedilatildeo do resiacuteduo

A classificaccedilatildeo dos resiacuteduos soacutelidos deve ser feita de acordo com a norma ABNT NBR-100042004

CLASSE I - PERIGOSOS

CLASSE II NAtildeO PERIGOSOS CLASSE II A NAtildeO INERTES CLASSE II B INERTES

Tecircm por objetivo determinar qual a disposiccedilatildeo ambientalmente correta (qual tipo de aterro incineraccedilatildeo)

Satildeo de CLASSE I (Perigosos)

Quando um resiacuteduo em funccedilatildeo de suas propriedades fiacutesicas quiacutemicas ou infecto-contagiosas apresentar

1) risco agrave sauacutede puacuteblica provocando mortalidade incidecircncia de doenccedilas ou acentuando seus iacutendices 2) riscos ao meio ambiente quando o resiacuteduo for gerenciado de forma inadequada 3) Ou uma das caracteriacutesticas abaixo

inflamabilidade

corrosividade

toxidade

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reatividade

patogenidade

Satildeo de CLASSE II (Natildeo perigosos)

Resiacuteduos classe II A - Natildeo inertes

Natildeo se enquadram nas classificaccedilotildees de resiacuteduos CLASSE I - Perigosos ou de resiacuteduos CLASSE II B - Inertes

Apresentam um ou mais elementos acima do limite permitido no teste de solubilizaccedilatildeo e ou propriedades como

combustibilidade biodegradabilidade solubilidade em aacutegua

Resiacuteduos classe II B Inertes

Quaisquer resiacuteduos que

Quando amostrados de uma forma representativa segundo a ABNT NBR 10007 e submetidos a um contato dinacircmico e estaacutetico com aacutegua destilada ou deionizada agrave temperatura ambiente conforme ABNT NBR 10006 natildeo tiverem nenhum de seus constituintes solubilizados a concentraccedilotildees superiores aos padrotildees de potabilidade de aacutegua excetuando-se aspecto cor turbidez dureza e sabor

512 Composiccedilatildeo quiacutemica ( em peso) do resiacuteduo de granito

Granito A Granito B composiccedilatildeo

em peso composiccedilatildeo

em peso SiO2

6595 SiO2

6714 Al2O3

1284 Al2O3

1492 Fe2O3

789 Fe2O3

440 TiO2

093 TiO2

079 MnO

004 MnO

001 MgO

147 MgO

073 CaO

301 CaO

191 K2O

419 K2O

518 Na2O

239 Na2O

293 PF

133 PF

050 PF = perda ao fogo Fonte Neto 2006

6 APROVEITAMENTO DOS RESIacuteDUOS SOacuteLIDOS

Para suprir as necessidades do mundo moderno eacute necessaacuterio um aumento da produccedilatildeo que paulatinamente contribui para o aumento de resiacuteduos que nem sempre tecircm um destino ecologicamente correto Como natildeo eacute possiacutevel parar a produccedilatildeo uma das grandes preocupaccedilotildees da atualidade consiste em reaproveitar os resiacuteduos gerados nos diversos processos produtivos

O estado do Espiacuterito Santo maior explorador do setor estima que a produccedilatildeo de lama abrasiva de maacutermore e granito das induacutestrias da regiatildeo esteja em torno de 4000 toneladas por mecircs O maacutermore eacute um calcaacuterio metamoacuterfico cristalino basicamente constituiacutedo por calcita (CaCO3) e o granito eacute uma rocha iacutegnea constituiacuteda principalmente por feldspatos quartzo e micas Em geral resiacuteduos de maacutermore e granito apresentam um comportamento natildeo plaacutestico e tal como a grande maioria dos materiais ceracircmicos tradicionais seus

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constituintes quiacutemicos majoritaacuterios expressos na forma de oacutexidos satildeo a silica (SiO2) e a alumina (Al2O3) seguidos pela cal (CaO) e os oacutexidos alcalinos (Na2O K2O) Os teores de oacutexidos de ferro tambeacutem podem ser significativos mas o seu papel durante o processamento natildeo eacute tatildeo importante (satildeo fundentes soacute a altas temperaturas)

Portanto este tipo de rejeito industrial apresenta um bom potencial para ser incorporado em massas argilosas destinadas agrave produccedilatildeo de materiais ceracircmicos tradicionais

O resiacuteduo fino soacutelido pode ser utilizado na formulaccedilatildeo de

Tijolos para fins estruturais

Bloquetes para calccedilamento de ruas e calccediladas

Argamassa (substitui o calcaacuterio mateacuteria-prima normalmente utilizada nas formulaccedilotildees)

Em testes realizados pelo CEFET-ES a resistecircncia agrave compressatildeo da argamassa produzida com os resiacuteduos do corte das serrarias apoacutes o terceiro dia de cura foi cerca de 2 superior a da argamassa existente no mercado Apoacutes o vigeacutesimo oitavo dia a resistecircncia agrave compressatildeo foi cerca de 5 superior a argamassa de mercado (Fig 7)

Figura 7 Resistecircncia agrave compressatildeo da argamassa produzida com os resiacuteduos do corte das serrarias Fonte Neto 2006

O resiacuteduo proveniente da serragem de rochas graniacuteticas pode ser utilizado como material de enchimento em concretos asfaacutelticos usinados a quente

Caracteriacutesticas especiacuteficas deste rejeito vislumbram a sua utilizaccedilatildeo como material de enchimento em concretos asfaacutelticos

Fina granulometria com 7165 de materiais com dimensotildees inferior a 0075mm Composiccedilatildeo preacute-definida (granito moiacutedo)

7 ALGUNS EQUIPAMENTOS UTILIZADOS NO TRATAMENTO DE RESIacuteDUO DA INDUacuteSTRIA DE BENEFICIAMENTO DE MAacuteRMORE E GRANITO

71 Hidrociclone

Aparelho que utiliza a forccedila centriacutefuga para a separaccedilatildeo de um mineacuterio em forma de polpa em dois produtos de granulometrias distintas Apresenta um corpo cocircnico e outro ciliacutendrico (Fig 8) um orifiacutecio para a entrada da polpa (inlet) um orifiacutecio inferior de descarga (apex) e outro orifiacutecio superior tambeacutem para descarga (vortex finder)

Os hidrociclones ou ciclones hidraacuteulicos satildeo uma classe importante de equipamentos destinados principalmente agrave separaccedilatildeo de suspensotildees soacutelido-liacutequido Diferentemente das centriacutefugas o movimento rotatoacuterio da mistura eacute produzido pelo proacuteprio escoamento da suspensatildeo de tal forma que partiacuteculas na faixa de 5 a 400 m podem ser eficientemente separadas Mais recentemente tem-se investigado o uso desse dispositivo em sistemas de difiacutecil separaccedilatildeo ou seja aqueles constituiacutedos de partiacuteculas muito pequenas e misturas com pequenos gradientes de densidades entre as fases Os hidrociclones satildeo agrupados em

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famiacutelias de acordo com as relaccedilotildees entre suas dimensotildees sendo bastante estudadas as famiacutelias de Rietema e de Bradley Os hidrociclones ciliacutendricos satildeo relatados na literatura como equipamentos que apresentam como funccedilatildeo principal a classificaccedilatildeo de partiacuteculas Essa classificaccedilatildeo depende do tamanho da densidade e do formato das partiacuteculas A classificaccedilatildeo por tamanho pode ser expressa pela inclinaccedilatildeo da curva de eficiecircncia granulomeacutetrica em funccedilatildeo do tamanho da partiacutecula no ponto relativo ao diacircmetro de corte de modo que uma curva com inclinaccedilatildeo infinita neste ponto indica que natildeo existem soacutelidos com tamanhos inferiores ao diacircmetro de corte na corrente de underflow Na realidade sempre haveraacute partiacuteculas com diacircmetros menores que o diacircmetro de corte no underflow uma vez que natildeo existe classificador total

Figura 8 Hidrociclone Fonte Perry 1997

Existem hidrociclones de numerosos tipos e tamanhos

Tipos de hidrociclones

hidrociclone classificador Hidrociclone utilizado para separaccedilatildeo de partiacuteculas em funccedilatildeo do tamanho

hidrociclone espessador Hidrociclone utilizado para separar soacutelidos do liacutequumlido em que estatildeo suspensos

hidrociclone lavador Hidrociclone utilizado para separar partiacuteculas de acordo com as densidades das espeacutecies minerais

72 Filtro-prensa

Os Filtros-prensa foram introduzidos por volta do seacuteculo XIX e foram utilizados por muitos anos principalmente na separaccedilatildeo de lamas servidas Eles eram considerados maacutequinas de trabalho intensivo consequumlentemente natildeo encontraram muita aceitaccedilatildeo nas induacutestrias de processo sofisticados e altamente automatizados Isto ocorreu ateacute meados dos anos 60 quando esta imagem mudou pela introduccedilatildeo de mecanismos avanccedilados orientados para obter bolos de baixa umidade que descarregam automaticamente e permitem a lavagem do pano ao teacutermino do ciclo de filtraccedilatildeo

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O Filtro Prensa consiste em uma cabeccedila e seguidor que contecircm entre si um pacote de placas retangulares verticais que satildeo apoiadas pelo lado ou sobre vigas A cabeccedila serve como um extremo fixo no qual os tubos de alimentaccedilatildeo e filtrado satildeo conectados e o seguidor move-se ao longo das vigas e comprime as placas juntas durante o ciclo de filtraccedilatildeo por um mecanismo hidraacuteulico ou mecacircnico

Figura 9 Filtro-prensa Fonte httpwwwufrnetufrnbr~lairPagina-OPUNITFilterpresshtm

Cada placa eacute revestida com um pano filtrante em ambos os lados e uma vez apertadas lado a lado elas formam uma seacuterie de cacircmaras que dependem do nuacutemero de placas As placas geralmente tecircm uma porta de alimentaccedilatildeo central que atravessa toda a extensatildeo do filtro prensa de forma que todas as cacircmaras do conjunto de placas estatildeo interconectadas

Do mesmo modo quatro aberturas de canto conectam todos as placas e coletam os filtrados matildee e de lavagem em uma descarga fechada para saiacutedas que satildeo localizadas no mesmo lado que a entrada de alimentaccedilatildeo Alguns filtros prensa tecircm placas que dispotildeem de torneiras no seu lado mais inferior de forma que o filtrado flui em uma descarga aberta para uma calha e serve como amostrador da condiccedilatildeo do pano filtrante pela claridade do filtrado que atravessa cada cacircmara A desvantagem deste arranjo eacute que natildeo pode ser usado com filtrados que satildeo toacutexicos inflamaacuteveis ou volaacuteteis

Figura 10 Diagrama de fluxo tiacutepico de um filtro-prensa Fonte httpwwwufrnetufrnbr~lairPagina-OPUNITFilterpresshtm

Atualmente os Filtros-prensa como mencionado previamente satildeo equipados com caracteriacutesticas que habilitam operaccedilatildeo completamente automaacutetica controladas por PLC (Power Line Communications sitema de automaccedilatildeo)

As principais caracteriacutesticas satildeo

Deslocadores moacuteveis que separam os pratos um por um para descarga do bolo a uma

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taxa de 5 - 6 segundos por placa Um projeto especial do mecanismo moacutevel assegura que duas placas adjacentes natildeo ficam aderidas devido a bolos pegajosos

Batedeira que sujeita a placa a vibraccedilotildees e ajuda na descarga do bolo

Regadores do pano com tubulaccedilotildees moveis e jatos de alto impacto para lavagem

intensiva do pano

Criteacuterios de Seleccedilatildeo

Os Filtros-prensa se aplicam melhor nas seguintes circunstacircncias

Quando eacute requerido um conteuacutedo muito baixo de umidade para a secagem teacutermica da torta ou incineraccedilatildeo

Quando eacute requerida alta claridade do filtrado para aplicaccedilotildees de polimento

Quando eacute requerida a liberaccedilatildeo da torta auxiliada por compressatildeo

Quando o bolo eacute disposto como enchimento de terra para esparramar com um trator desde que ela seja dura o bastante para aguumlentar seu peso

Quando grandes aacutereas de filtraccedilatildeo satildeo requeridas num espaccedilo limitado

73 Filtro de tambor rotativo

O filtro a vaacutecuo de tambor rotativo pertence ao grupo de alimentaccedilatildeo inferior e eacute um dos filtros mais antigos em uso na induacutestria de processos quiacutemicos (Fig 11)

Figura 11 Filtro de tambor rotativo Fonte httpwwwufrnetufrnbr~lairPagina-OPUNITDrum_Filtershtm

O filtro consiste dos seguintes subconjuntos

Um cilindro que eacute suportado por um munhatildeo de grande diacircmetro na extremidade da vaacutelvula e por um rolamento na extremidade de movimentaccedilatildeo e que tem sua face dividida em setores circulares cada um dos quais conectado a uma tubulaccedilatildeo separada de vaacutecuo A tubulaccedilatildeo interna eacute conectada agraves passagens de cada setor atraveacutes do munhatildeo e das extremidades superiores atraveacutes de uma placa de desgaste que tem portas correspondentes ao nuacutemero dos setores O encanamento da plataforma do cilindro eacute arranjado de modo que cada setor tenha uma tubulaccedilatildeo principal para coletar o filtrado no lado emergente do cilindro e uma tubulaccedilatildeo para coletar o filtrado restante do lado descendente para assegurar a evacuaccedilatildeo completa antes da descarga do bolo O cilindro move-se a uma

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velocidade que pode variar de acordo com o tempo do ciclo normalmente de 1 a 10 RPM

Uma vaacutelvula com ajuste na ponte controla a sequumlecircncia do ciclo de modo que cada setor seja sujeitado ao vaacutecuo ao sopro e a uma zona inoperante Quando um setor entra na submersatildeo o vaacutecuo comeccedila e continua com a lavagem se requerida ateacute um ponto em que eacute interrompido e ocorre o sopro para ajudar a descarregar o bolo A vaacutelvula tem blocos ajustaacuteveis de filtraccedilatildeo em uma extremidade e na outra um anel fixo da ponte Os blocos ajustaacuteveis da ponte permitem a otimizaccedilatildeo do formulaacuterio da relaccedilatildeo de secagem dentro do ciclo de filtraccedilatildeo bem como a submersatildeo eficaz do cilindro quando o niacutevel da pasta no tanque estaacute no maacuteximo

Um mecanismo de descarga do bolo que pode ser uma lacircmina raspadora uma correia ou um rolo e em casos muito raros uma descarga de fios O sopro eacute aplicado somente aos filtros com mecanismos de descarga por raspador e de rolo mas natildeo nos filtros com descarga por correia ou de fios

Um agitador que manteacutem delicadamente a pasta em suspensatildeo e alternando entre a face do cilindro e o fundo do tanque em cerca de 16 CPM

Um tanque com conexotildees para alimentaccedilatildeo da pasta uma caixa ajustaacutevel do excesso para ajustar a submergecircncia desejada do cilindro e uma conexatildeo de dreno Os tanques satildeo projetados normalmente para uma submersatildeo aparente de 33-35 entretanto em determinadas aplicaccedilotildees eacute possiacutevel 50 ou mais

Nas aplicaccedilotildees onde a lavagem do bolo eacute requerida 2 ou 3 distribuidores com bocais sobrepostos satildeo montados a um par dos protetores de respingos aparafusados agraves extremidades do tanque A posiccedilatildeo dos distribuidores e da quantidade do liacutequido de lavagem eacute ajustaacutevel dependendo das caracteriacutesticas da lavagem do bolo

Criteacuterios de seleccedilatildeo

Em termos gerais os filtros de cilindro satildeo apropriados agraves seguintes exigecircncias processos

Polpas com soacutelidos que natildeo tendem a sedimentar rapidamente e permaneceratildeo em suspensatildeo uniforme sob agitaccedilatildeo delicada

Tortas que natildeo requerem periacuteodos de secagem longos alcanccedilar valores assintoacuteticos de umidade

Quando um uacutenico estaacutegio de lavagem for suficiente para remover os contaminantes residuais do bolo ou produzir a recuperaccedilatildeo maacutexima de filtrado

Filtrado que geralmente natildeo requer uma separaccedilatildeo afiada entre o filtrado matriz e filtrado da lavagem Algumas vaacutelvulas complexas entretanto permitem remoccedilatildeo atmosfeacuterica dos setores e do encanamento interno para facilitar uma separaccedilatildeo afiada dos filtrados

Filtrados nos quais eacute aceitaacutevel com uma quantidade baixa de finos que passam pela malha do pano filtrante nos primeiros segundos da formaccedilatildeo do bolo Geralmente e dependendo do tamanho da partiacutecula e da permeabilidade do pano o filtrado pode conter 1000 a 5000 ppm de insoluacuteveis

74 Filtro de Discos

Os filtros de discos pertencem ao grupo com alimentaccedilatildeo lateral e estatildeo disponiacuteveis jaacute haacute muitos anos Satildeo usados geralmente em aplicaccedilotildees resistentes tais como enxugamento do taconito do mineacuterio de ferro da hematita do hidrato de carvatildeo de alumiacutenio do concentrado de cobre dos concentrados da flutuaccedilatildeo de pirita e de outros processos de beneficiamento

O grande momento para os filtros de discos ocorreu nos anos 60 quando as induacutestrias metaluacutergicas estavam crescendo e foram fabricados filtros com aacutereas de 300 m2 e maiores

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O filtro consiste em diversos discos que podem chegar a 15 nas maacutequinas maiores cada um composto de setores que satildeo juntados para dar forma ao disco Os setores tecircm nervuras para a garganta e satildeo projetados para uma taxa de drenagem de capacidade elevada

Uma das principais caracteriacutesticas eacute que o espaccedilo requerido pelos filtros de disco eacute miacutenimo e o custo por m2 de aacuterea de filtraccedilatildeo eacute o mais baixo quando comparado a outros filtros de vaacutecuo Durante a operaccedilatildeo cada setor submerge e um bolo eacute formado na face dos discos Emergindo entatildeo agrave zona de secagem o liacutequido eacute drenado para um tambor central e de laacute atraveacutes de uma vaacutelvula para o receptor de vaacutecuo A vaacutelvula com sua ponte ajusta o sincronismo de modo que quando um setor sai da zona de secagem na ponte de separaccedilatildeo eacute aplicado um sopro pressurizado ou a baixa pressatildeo no bolo As lacircminas do raspador nos lados de cada disco guiam o bolo agraves rampas de descarga que satildeo posicionadas entre discos adjacentes e devem ser bastante largas para evitar sua obstruccedilatildeo pela queda do bolo Um agitador de paacutes situado no fundo do tanque manteacutem em suspensatildeo a polpa que na maioria das aplicaccedilotildees metaluacutergicas conteacutem soacutelidos de massa especiacutefica elevada satildeo de decantaccedilatildeo raacutepida e abrasivos

Os principais componentes de um filtro de discos como mostrado no corte transversal da figura abaixo satildeo

Os setores dos discos que podem ser feitos de metal de madeira especial ou moldados por injeccedilatildeo em polipropileno

Um tambor suportado no centro pelos rolamentos principais e que abriga os condutos de passagem do filtrado Os setores satildeo unidos ao tambor atraveacutes de conexotildees seladas por aneacuteis circulares em um nuacutemero igual ao nuacutemero de setores do disco

Uma vaacutelvula com pontes e os compartimentos internos para o formulaacuterio e seca sob o vaacutecuo e endurece a descarga sob a pressatildeo com 2-25 bar e rompe-se com um sopro constante de 02-025 bar A maioria dos filtros de discos satildeo conectados a apenas uma vaacutelvula entretanto frequumlentemente satildeo montados com uma vaacutelvula em cada extremidade quando a carga hidraacuteulica eacute muito elevada

Um agitador com paacutes que satildeo posicionadas entre os discos e suficientemente distante para natildeo interferir com o bolo em formaccedilatildeo

Um tanque que em seu lado da descarga tem compartimentos separados para a pasta dos discos e rampas de descarga para o bolo que cai ao se partir Quando os soacutelidos satildeo de natureza abrasiva eacute aconselhaacutevel recobrir a parte inferior do tanque que abriga o agitador com borracha

Duas lacircminas para descarga do bolo em ambos os lados de cada disco satildeo suspensas por uma armaccedilatildeo montada no tanque e que servem para deflexionar e guiar o bolo agraves rampas da descarga Em filtros de diacircmetro grande as lacircminas satildeo do tipo em balanccedilo flutuando para manter o bolo afastado do disco e assim permitir o balanccedilo de giro dos discos

Uma calha para o excesso que se estende atraveacutes de todo o comprimento do tanque e assegura a total submergecircncia dos setores na zona da formaccedilatildeo do bolo tendo em vista que a exposiccedilatildeo de um setor na posiccedilatildeo 6 horas causaraacute a perda imediata do vaacutecuo

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Figura 12 Filtro de Discos Fonte httpwwwufrnetufrnbr~lairPagina-OPUNITFiltro_de_discoshtm

Criteacuterios de seleccedilatildeo

As principais consideraccedilotildees para se selecionar um filtro de discos satildeo

Quando servirem a uma aplicaccedilatildeo em que se encontrem as seguintes exigecircncias

O formulaacuterio para secar a relaccedilatildeo do tempo eacute aproximadamente frac12 a 1

Nenhuma lavagem do bolo eacute requerida

As peccedilas do bolo soltam facilmente do pano

O pano natildeo se obstrui

Quando em um dos setores o pano rasga o setor inteiro pode ser substituiacutedo em um tempo muito curto

A aacuterea de filtraccedilatildeo pode ser expandida adicionando-se mais discos a um tambor que tenha discos natildeo utilizados

O filtro de discos fornece a aacuterea maacutexima em custo e espaccedilo miacutenimos

8 SELECcedilAtildeO DO EQUIPAMENTO PARA FILTRACcedilAtildeO

Na escolha de um filtro para um processo especiacutefico os fatores relacionados agrave finalidade do serviccedilo devem ser comparados aos associados agraves caracteriacutesticas do equipamento e do meio filtrante

Fatores Importantes Relacionados com a Finalidade do Serviccedilo

Tipo de suspensatildeo a manusear

Volume a ser produzido

Condiccedilotildees do processo

Exigecircncias de desempenho

Materiais aceitaacuteveis para a construccedilatildeo do filtro

Fatores Importantes Relacionados com o Equipamento

Tipo do ciclo (em batelada contiacutenuo)

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Forccedila motriz

Taxa de produccedilatildeo das maiores e das menores unidades

Precisatildeo da separaccedilatildeo

Possibilidade de lavagem da torta

Confiabilidade

Materiais de construccedilatildeo

Custos

As estimativas de custos devem incluir

Depreciaccedilatildeo (custo do equipamento instalado mais tempo de vida) Manutenccedilatildeo Custos de operaccedilatildeo (matildeo de obra utilidades e meio filtrante) Prejuiacutezos por perda do produto (se houver)

As caracteriacutesticas da suspensatildeo indicam se para o seu tratamento eacute mais recomendaacutevel um clarificador ou um filtro com formaccedilatildeo de torta Se a melhor opccedilatildeo eacute o filtro de torta as caracteriacutesticas da suspensatildeo iratildeo determinar a velocidade de formaccedilatildeo e a natureza da torta e tambeacutem influenciaraacute a escolha da forccedila motriz o tipo de ciclo e o modelo especiacutefico da maacutequina

Mais informaccedilotildees sobre as caracteriacutesticas da suspensatildeo e adaptabilidade dos filtros mais comuns agraves vaacuterias classes de suspensotildees podem ser vistos no seguinte endereccedilo httpwwwufrnetufrnbr~lairPagina-OPUNITselectfiltrohtm

Conclusotildees e recomendaccedilotildees

As induacutestrias do setor de pedras ornamentais deve estudar alternativas tecnicamente viaacuteveis para o aproveitamento dos rejeitos da lavra e do beneficiamento nas pedreiras e serrarias Este aproveitamento contribui para diminuir o impacto ambiental dos rejeitos acumulados

Para mais informaccedilotildees sobre o assunto sugere-se entrar em contato com o Centro de Tecnologia Mineral CETEM que eacute um instituto de pesquisa de atuaccedilatildeo nacional vinculado ao Ministeacuterio da Ciecircncia e Tecnologia MCT e desde a sua criaccedilatildeo em 1978 tem se dedicado ao desenvolvimento tecnoloacutegico nas aacutereas relacionadas com a tecnologia mineral Contato CENTRO DE TECNOLOGIA MINERAL - CETEM Avenida Pedro Calmon 900 - Cidade Universitaacuteria - Rio de Janeiro - RJ CEP 21941-908 tel (21) 3865-7222 fax (21) 2260-2837 e-mail webmastercetemgovbr

Referecircncias

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MARGUERON C MELLO E F Estrateacutegias competitivas para empresas de rochas ornamentais na regiatildeo metropolitana do Rio de Janeiro Anuaacuterio do Instituto de Geociecircncias UFRJ vol 28 2 2005 p 71-101 Disponiacutevel em httpwwwanuarioigeoufrjbranuario_2005Anuario_2005_71_101pdf Acesso em 04 dez 2006

MINEROPAR MINERAIS DO PARANAacute S A Disponiacutevel em httpwwwmineroparprgovbrmineropararquivosFilepublicacoesrelatorios_concluidos20_relatorios_concluidospdf Acesso em 05 dez 2006

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MOREIRA J M S MANHAtildeES J P V T HOLANDA J N F Reaproveitamento de resiacuteduo de rocha ornamental proveniente do Noroeste Fluminense em ceracircmica vermelha Ceracircmica 51 2005 p 180-186 Disponiacutevel em httpwwwscielobrpdfcev51n31926789pdfsearch=22tratamento20de20resC3ADduo20da20indC3BAstria20de20mC3A1rmore20e20granito22 Acesso em 03 out 2003

MOTHEacute FILHO H F POLIVANOV H MOTHEacute C G Reciclagem dos Resiacuteduos Soacutelidos de Rochas Ornamentais Anuaacuterio do Instituto de Geociecircncias UFRJ vol 28 2 2005 p 139-151Acesso em httpwwwanuarioigeoufrjbranuario_2005Anuario_2005_139_151pdf Acesso em 05 dez 2006

NETO A A B A importacircncia do equiliacutebrio soacutecio-ambiental na extraccedilatildeo do maacutermore e do granito Centro Federal de Educaccedilatildeo Tecnoloacutegica do Espiacuterito Santo Disponiacutevel em httpwwwcreaesorgbrdownloadsciclopasta0420FeiraMarGran2pdfsearch=22gerenciamento20do20resC3ADduo20da20indC3BAstria20de20beneficiamento20de20mC3A1rmore20e20granito22 Acesso em 04 out 2006

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Nome do teacutecnico responsaacutevel

Ingrid de Moraes

Nome da Instituiccedilatildeo do SBRT responsaacutevel

REDETEC - Rede de Tecnologia do Rio de Janeiro

Data de finalizaccedilatildeo

13 dez 2006

Page 8: Dossiê Mármore e Granito

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que usam granalha

A serragem nos teares eacute auxiliada por uma polpa de aacutegua cal e granalha despejada continuamente sobre a carga para otimizaccedilatildeo do corte e resfriamento das lacircminas Os teares importados da Itaacutelia satildeo melhores que os brasileiros pois oferecem mais produtividade e maior qualidade nos produtos Esta falta de competitividade dos teares fabricados e usados no Brasil eacute causada por vaacuterios fatores entre os quais a baixa qualificaccedilatildeo da matildeo-de-obra brasileira na operaccedilatildeo e manutenccedilatildeo e a inadequadas condiccedilotildees e controle de instalaccedilatildeo

Depois de serradas nos teares ou talha-blocos as chapas e outras peccedilas passam por um acabamento final atraveacutes dos processos de levigamento polimento e lustro ou do apicoamento e flameamento - Beneficiamento Secundaacuterio As teacutecnicas de apicoamento e flameamento quando aplicadas a certos tipos de material produzem resultados esteacuteticos e praacuteticos diferentes dos do polimento no qual satildeo usados vaacuterios tipos de politrizes manuais de ponte e multicabeccedila O corte final das chapas ou peccedilas usa cortadeiras que utilizam o disco diamantado

4 IMPACTOS AMBIENTAIS DO SETOR DE ROCHAS ORNAMENTAIS

Haacute em todo paiacutes diversos tipos de rejeitos e efluentes originaacuterios da atividade de lavra e beneficiamento de minerais e carvotildees que natildeo foram tratados ou que estatildeo sendo descartados sem serem aproveitados Esses rejeitos deixam de gerar novos produtos e produzem impactos ambientais pela deposiccedilatildeo inadequada pelo risco de contaminaccedilatildeo de lenccediloacuteis freaacuteticos e pelas perdas de aacutegua de processo por falta do seu tratamento e do seu reuso Um exemplo de perda e de impacto ambiental de rejeitos e efluentes eacute o das lamas provenientes da induacutestria de beneficiamento de maacutermore e granito

Nas diversas etapas de produccedilatildeo (nomeadamente extraccedilatildeo corte serragem e polimento dos blocos de pedra) as perdas podem ser da ordem de 30 a 40 Atualmente e em grande parte dos casos natildeo existe nenhuma preocupaccedilatildeo com o meio ambiente sendo o rejeito jogado diretamente em lagoas e rios sem nenhum tratamento preacutevio o que apesar de as lamas de serragem natildeo serem consideradas resiacuteduo perigoso (classe I) constituem um seacuterio problema ambiental

Figura 3 Impactos ambientais da lavra Fonte Neto 2006

Poluiccedilatildeo sonora

Poluiccedilatildeo atmosfeacuterica Doenccedilas respiratoacuterias silicose

Solo transportado

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LAVRA BENEFICIAMENTO

Figura 4 Impactos ambientais do setor de rochas ornamentais Fonte Neto 2006

Para o uso das rochas ornamentais na construccedilatildeo civil eacute necessaacuterio o seu desdobramento de blocos para chapas Este processo eacute responsaacutevel pelo resiacuteduo na forma de lama abrasiva Esta lama eacute geralmente depositada num paacutetio poreacutem a quantidade produzida eacute significativa Aleacutem disso a polpa afeta a paisagem esteticamente necessita-se de grande espaccedilo para a sua estocagem e o alto custo do recolhimento e armazenamento Ressalta-se ainda que este resiacuteduo (lama) quando seco constitui-se num poacute fino que provoca danos a sauacutede humana

Figura 5 Impactos ambientais do beneficiamento Fonte Neto 2006

O processo industrial de beneficiamento de rochas ornamentais envolvendo o desdobramento de blocos de rochas o polimento das chapas brutas serradas e no corte nas dimensotildees dos materiais para comercializaccedilatildeo envolve grandes quantidades de aacuteguas para a sua realizaccedilatildeo A necessidade de aacutegua nessa etapa do processo industrial eacute muito grande encontrando-se para uma uacutenica politriz de 20 cabeccedilotes operando 24 horasdia valores de aacuteguas residuaacuterias de ateacute 576 m3dia No processo de corte das chapas polidas satildeo utilizadas maacutequinas cortadeiras equipadas com discos de corte que funcionam com aacutegua para resfriamento gerando por conseguinte tambeacutem grande quantidade de aacuteguas residuaacuterias

O lanccedilamento das aacuteguas residuaacuterias resultantes desse processo em corpos hiacutedricos proporciona reduccedilatildeo acentuada da qualidade de suas aacuteguas principalmente devido agrave

Lagoa de deposiccedilatildeo do resiacuteduo (LAMA)

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grande concentraccedilatildeo dos soacutelidos totais presentes os quais contribuem fortemente para o assoreamento dos corpos receptores e na variaccedilatildeo do pH para valores altamente alcalinos dificultando a autodepuraccedilatildeo atraveacutes de meacutetodos bioloacutegicos

Tais aacuteguas residuaacuterias devem ser submetidas a tratamento preacutevio para que consigam a atender a legislaccedilatildeo ambiental para lanccedilamento em corpos receptores (Resoluccedilatildeo CONAMA 02086) visto que natildeo atendem aos padrotildees limites estabelecidos

Neto (2006) propotildee um sistema de tratamento adequado da lama (Fig 6)

Tratamento adequado da lama

Figura 6 Tratamento adequado da lama Fonte Neto 2006

No processo de corte dos blocos de rochas onde satildeo utilizados teares com lacircminas de accedilo satildeo lanccedilados sobre as mesmas uma mistura de aacutegua cal e granalha de ferro com objetivo principal de lubrificaacute-las e aumentar seu poder de corte Tal mistura eacute constantemente monitorada pelos operadores das maacutequinas controlando-se assim a densidade da lama a concentraccedilatildeo e capacidade de corte da granalha dosando quando necessaacuterio os ingredientes para se manter uma boa qualidade da mistura Com isso tornam-se necessaacuterias descargas perioacutedicas do excesso da lama principalmente devido ao acreacutescimo do material removido dos blocos de rocha

As aacuteguas residuaacuterias desse processo apresentam valores altos para o pH devido ao uso da cal e que podem ser recirculadas apoacutes tratamento ainda que com pH alcalino sem prejuiacutezos agrave qualidade do processo industrial de desdobramento de blocos

Jaacute os efluentes do processo de polimento e corte das chapas possuem valores de pH mais baixos e que podem ser recirculados para o mesmo processo sem danos agrave sua qualidade final Verificou-se portanto que as aacuteguas provenientes dos teares apoacutes tratamento deveriam ser recirculadas somente para os teares e aquelas provenientes do polimento e corte das chapas apoacutes tratamento poderiam ser recirculadas seja para o processo de corte como para o de beneficiamento

Prezotti (2006) realizou pesquisas de campo em todo o estado do Espiacuterito Santo e constatou que em quase a totalidade dos casos as empresas que trabalham com desdobramento de blocos lanccedilam as aacuteguas residuaacuterias de seus teares em tanques de acuacutemulo diretamente no solo sem a devida impermeabilizaccedilatildeo Natildeo haacute nenhum tipo de recirculaccedilatildeo do liacutequido havendo sim parte de sua eliminaccedilatildeo atraveacutes de evaporaccedilatildeo e infiltraccedilatildeo no solo permanecendo a outra parte como umidade dos resiacuteduos acumulados

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Ainda segundo Pezotti (2006) das empresas que realizam processos de separaccedilatildeo de fases dos efluentes gerados cerca de 2 das 1200 implantadas no estado utilizam sistemas de tratamento cuja concepccedilatildeo de projeto resume-se em tratamento fiacutesico-quiacutemico consistindo de dosagem de coagulante sedimentaccedilatildeo primaacuteria e utilizaccedilatildeo de filtro-prensa para desidrataccedilatildeo do material sedimentado Das empresas que trabalham com os processos de polimento e corte praticamente todas utilizam alguma forma de reaproveitamento dos efluentes tratados Normalmente satildeo utilizados tanques de concreto armado dotados de chicanas construiacutedos enterrados cujo material sedimentado eacute recalcado atraveacutes de bombas hidraacuteulicas para locais de acuacutemulo tambeacutem dispostos no solo

A problemaacutetica ambiental tem despertado nos uacuteltimos anos grande interesse no Brasil As leis de controle ambiental tornaram-se mais severas e os oacutergatildeos de fiscalizaccedilatildeo ambiental tornaram-se mais eficientes Por outro lado os custos de disposiccedilatildeo de resiacuteduos de forma ecologicamente correta satildeo elevados Isto tem motivado a busca de alternativas tecnoloacutegicas viaacuteveis para a disposiccedilatildeo de resiacuteduos industriais

5 CARACTERIZACcedilAtildeO DE RESIacuteDUOS SOacuteLIDOS NO SETOR DE ROCHAS ORNAMENTAIS

Para se fazer o correto gerenciamento de um resiacuteduo industrial seja para

aproveitamento aterro incineraccedilatildeo

eacute preciso primeiro caracterizaacute-lo classificando-o ambientalmente e definir suas caracteriacutesticas fiacutesico-quiacutemicas

51 Etapas para a caracterizaccedilatildeo

- Classificaccedilatildeo segundo a NBR 10004 (classificaccedilatildeo ambiental)

- Determinaccedilatildeo da composiccedilatildeo quiacutemica e das propriedades fiacutesicas (visando um futuro aproveitamento)

511 Classificaccedilatildeo do resiacuteduo

A classificaccedilatildeo dos resiacuteduos soacutelidos deve ser feita de acordo com a norma ABNT NBR-100042004

CLASSE I - PERIGOSOS

CLASSE II NAtildeO PERIGOSOS CLASSE II A NAtildeO INERTES CLASSE II B INERTES

Tecircm por objetivo determinar qual a disposiccedilatildeo ambientalmente correta (qual tipo de aterro incineraccedilatildeo)

Satildeo de CLASSE I (Perigosos)

Quando um resiacuteduo em funccedilatildeo de suas propriedades fiacutesicas quiacutemicas ou infecto-contagiosas apresentar

1) risco agrave sauacutede puacuteblica provocando mortalidade incidecircncia de doenccedilas ou acentuando seus iacutendices 2) riscos ao meio ambiente quando o resiacuteduo for gerenciado de forma inadequada 3) Ou uma das caracteriacutesticas abaixo

inflamabilidade

corrosividade

toxidade

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reatividade

patogenidade

Satildeo de CLASSE II (Natildeo perigosos)

Resiacuteduos classe II A - Natildeo inertes

Natildeo se enquadram nas classificaccedilotildees de resiacuteduos CLASSE I - Perigosos ou de resiacuteduos CLASSE II B - Inertes

Apresentam um ou mais elementos acima do limite permitido no teste de solubilizaccedilatildeo e ou propriedades como

combustibilidade biodegradabilidade solubilidade em aacutegua

Resiacuteduos classe II B Inertes

Quaisquer resiacuteduos que

Quando amostrados de uma forma representativa segundo a ABNT NBR 10007 e submetidos a um contato dinacircmico e estaacutetico com aacutegua destilada ou deionizada agrave temperatura ambiente conforme ABNT NBR 10006 natildeo tiverem nenhum de seus constituintes solubilizados a concentraccedilotildees superiores aos padrotildees de potabilidade de aacutegua excetuando-se aspecto cor turbidez dureza e sabor

512 Composiccedilatildeo quiacutemica ( em peso) do resiacuteduo de granito

Granito A Granito B composiccedilatildeo

em peso composiccedilatildeo

em peso SiO2

6595 SiO2

6714 Al2O3

1284 Al2O3

1492 Fe2O3

789 Fe2O3

440 TiO2

093 TiO2

079 MnO

004 MnO

001 MgO

147 MgO

073 CaO

301 CaO

191 K2O

419 K2O

518 Na2O

239 Na2O

293 PF

133 PF

050 PF = perda ao fogo Fonte Neto 2006

6 APROVEITAMENTO DOS RESIacuteDUOS SOacuteLIDOS

Para suprir as necessidades do mundo moderno eacute necessaacuterio um aumento da produccedilatildeo que paulatinamente contribui para o aumento de resiacuteduos que nem sempre tecircm um destino ecologicamente correto Como natildeo eacute possiacutevel parar a produccedilatildeo uma das grandes preocupaccedilotildees da atualidade consiste em reaproveitar os resiacuteduos gerados nos diversos processos produtivos

O estado do Espiacuterito Santo maior explorador do setor estima que a produccedilatildeo de lama abrasiva de maacutermore e granito das induacutestrias da regiatildeo esteja em torno de 4000 toneladas por mecircs O maacutermore eacute um calcaacuterio metamoacuterfico cristalino basicamente constituiacutedo por calcita (CaCO3) e o granito eacute uma rocha iacutegnea constituiacuteda principalmente por feldspatos quartzo e micas Em geral resiacuteduos de maacutermore e granito apresentam um comportamento natildeo plaacutestico e tal como a grande maioria dos materiais ceracircmicos tradicionais seus

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constituintes quiacutemicos majoritaacuterios expressos na forma de oacutexidos satildeo a silica (SiO2) e a alumina (Al2O3) seguidos pela cal (CaO) e os oacutexidos alcalinos (Na2O K2O) Os teores de oacutexidos de ferro tambeacutem podem ser significativos mas o seu papel durante o processamento natildeo eacute tatildeo importante (satildeo fundentes soacute a altas temperaturas)

Portanto este tipo de rejeito industrial apresenta um bom potencial para ser incorporado em massas argilosas destinadas agrave produccedilatildeo de materiais ceracircmicos tradicionais

O resiacuteduo fino soacutelido pode ser utilizado na formulaccedilatildeo de

Tijolos para fins estruturais

Bloquetes para calccedilamento de ruas e calccediladas

Argamassa (substitui o calcaacuterio mateacuteria-prima normalmente utilizada nas formulaccedilotildees)

Em testes realizados pelo CEFET-ES a resistecircncia agrave compressatildeo da argamassa produzida com os resiacuteduos do corte das serrarias apoacutes o terceiro dia de cura foi cerca de 2 superior a da argamassa existente no mercado Apoacutes o vigeacutesimo oitavo dia a resistecircncia agrave compressatildeo foi cerca de 5 superior a argamassa de mercado (Fig 7)

Figura 7 Resistecircncia agrave compressatildeo da argamassa produzida com os resiacuteduos do corte das serrarias Fonte Neto 2006

O resiacuteduo proveniente da serragem de rochas graniacuteticas pode ser utilizado como material de enchimento em concretos asfaacutelticos usinados a quente

Caracteriacutesticas especiacuteficas deste rejeito vislumbram a sua utilizaccedilatildeo como material de enchimento em concretos asfaacutelticos

Fina granulometria com 7165 de materiais com dimensotildees inferior a 0075mm Composiccedilatildeo preacute-definida (granito moiacutedo)

7 ALGUNS EQUIPAMENTOS UTILIZADOS NO TRATAMENTO DE RESIacuteDUO DA INDUacuteSTRIA DE BENEFICIAMENTO DE MAacuteRMORE E GRANITO

71 Hidrociclone

Aparelho que utiliza a forccedila centriacutefuga para a separaccedilatildeo de um mineacuterio em forma de polpa em dois produtos de granulometrias distintas Apresenta um corpo cocircnico e outro ciliacutendrico (Fig 8) um orifiacutecio para a entrada da polpa (inlet) um orifiacutecio inferior de descarga (apex) e outro orifiacutecio superior tambeacutem para descarga (vortex finder)

Os hidrociclones ou ciclones hidraacuteulicos satildeo uma classe importante de equipamentos destinados principalmente agrave separaccedilatildeo de suspensotildees soacutelido-liacutequido Diferentemente das centriacutefugas o movimento rotatoacuterio da mistura eacute produzido pelo proacuteprio escoamento da suspensatildeo de tal forma que partiacuteculas na faixa de 5 a 400 m podem ser eficientemente separadas Mais recentemente tem-se investigado o uso desse dispositivo em sistemas de difiacutecil separaccedilatildeo ou seja aqueles constituiacutedos de partiacuteculas muito pequenas e misturas com pequenos gradientes de densidades entre as fases Os hidrociclones satildeo agrupados em

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famiacutelias de acordo com as relaccedilotildees entre suas dimensotildees sendo bastante estudadas as famiacutelias de Rietema e de Bradley Os hidrociclones ciliacutendricos satildeo relatados na literatura como equipamentos que apresentam como funccedilatildeo principal a classificaccedilatildeo de partiacuteculas Essa classificaccedilatildeo depende do tamanho da densidade e do formato das partiacuteculas A classificaccedilatildeo por tamanho pode ser expressa pela inclinaccedilatildeo da curva de eficiecircncia granulomeacutetrica em funccedilatildeo do tamanho da partiacutecula no ponto relativo ao diacircmetro de corte de modo que uma curva com inclinaccedilatildeo infinita neste ponto indica que natildeo existem soacutelidos com tamanhos inferiores ao diacircmetro de corte na corrente de underflow Na realidade sempre haveraacute partiacuteculas com diacircmetros menores que o diacircmetro de corte no underflow uma vez que natildeo existe classificador total

Figura 8 Hidrociclone Fonte Perry 1997

Existem hidrociclones de numerosos tipos e tamanhos

Tipos de hidrociclones

hidrociclone classificador Hidrociclone utilizado para separaccedilatildeo de partiacuteculas em funccedilatildeo do tamanho

hidrociclone espessador Hidrociclone utilizado para separar soacutelidos do liacutequumlido em que estatildeo suspensos

hidrociclone lavador Hidrociclone utilizado para separar partiacuteculas de acordo com as densidades das espeacutecies minerais

72 Filtro-prensa

Os Filtros-prensa foram introduzidos por volta do seacuteculo XIX e foram utilizados por muitos anos principalmente na separaccedilatildeo de lamas servidas Eles eram considerados maacutequinas de trabalho intensivo consequumlentemente natildeo encontraram muita aceitaccedilatildeo nas induacutestrias de processo sofisticados e altamente automatizados Isto ocorreu ateacute meados dos anos 60 quando esta imagem mudou pela introduccedilatildeo de mecanismos avanccedilados orientados para obter bolos de baixa umidade que descarregam automaticamente e permitem a lavagem do pano ao teacutermino do ciclo de filtraccedilatildeo

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O Filtro Prensa consiste em uma cabeccedila e seguidor que contecircm entre si um pacote de placas retangulares verticais que satildeo apoiadas pelo lado ou sobre vigas A cabeccedila serve como um extremo fixo no qual os tubos de alimentaccedilatildeo e filtrado satildeo conectados e o seguidor move-se ao longo das vigas e comprime as placas juntas durante o ciclo de filtraccedilatildeo por um mecanismo hidraacuteulico ou mecacircnico

Figura 9 Filtro-prensa Fonte httpwwwufrnetufrnbr~lairPagina-OPUNITFilterpresshtm

Cada placa eacute revestida com um pano filtrante em ambos os lados e uma vez apertadas lado a lado elas formam uma seacuterie de cacircmaras que dependem do nuacutemero de placas As placas geralmente tecircm uma porta de alimentaccedilatildeo central que atravessa toda a extensatildeo do filtro prensa de forma que todas as cacircmaras do conjunto de placas estatildeo interconectadas

Do mesmo modo quatro aberturas de canto conectam todos as placas e coletam os filtrados matildee e de lavagem em uma descarga fechada para saiacutedas que satildeo localizadas no mesmo lado que a entrada de alimentaccedilatildeo Alguns filtros prensa tecircm placas que dispotildeem de torneiras no seu lado mais inferior de forma que o filtrado flui em uma descarga aberta para uma calha e serve como amostrador da condiccedilatildeo do pano filtrante pela claridade do filtrado que atravessa cada cacircmara A desvantagem deste arranjo eacute que natildeo pode ser usado com filtrados que satildeo toacutexicos inflamaacuteveis ou volaacuteteis

Figura 10 Diagrama de fluxo tiacutepico de um filtro-prensa Fonte httpwwwufrnetufrnbr~lairPagina-OPUNITFilterpresshtm

Atualmente os Filtros-prensa como mencionado previamente satildeo equipados com caracteriacutesticas que habilitam operaccedilatildeo completamente automaacutetica controladas por PLC (Power Line Communications sitema de automaccedilatildeo)

As principais caracteriacutesticas satildeo

Deslocadores moacuteveis que separam os pratos um por um para descarga do bolo a uma

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taxa de 5 - 6 segundos por placa Um projeto especial do mecanismo moacutevel assegura que duas placas adjacentes natildeo ficam aderidas devido a bolos pegajosos

Batedeira que sujeita a placa a vibraccedilotildees e ajuda na descarga do bolo

Regadores do pano com tubulaccedilotildees moveis e jatos de alto impacto para lavagem

intensiva do pano

Criteacuterios de Seleccedilatildeo

Os Filtros-prensa se aplicam melhor nas seguintes circunstacircncias

Quando eacute requerido um conteuacutedo muito baixo de umidade para a secagem teacutermica da torta ou incineraccedilatildeo

Quando eacute requerida alta claridade do filtrado para aplicaccedilotildees de polimento

Quando eacute requerida a liberaccedilatildeo da torta auxiliada por compressatildeo

Quando o bolo eacute disposto como enchimento de terra para esparramar com um trator desde que ela seja dura o bastante para aguumlentar seu peso

Quando grandes aacutereas de filtraccedilatildeo satildeo requeridas num espaccedilo limitado

73 Filtro de tambor rotativo

O filtro a vaacutecuo de tambor rotativo pertence ao grupo de alimentaccedilatildeo inferior e eacute um dos filtros mais antigos em uso na induacutestria de processos quiacutemicos (Fig 11)

Figura 11 Filtro de tambor rotativo Fonte httpwwwufrnetufrnbr~lairPagina-OPUNITDrum_Filtershtm

O filtro consiste dos seguintes subconjuntos

Um cilindro que eacute suportado por um munhatildeo de grande diacircmetro na extremidade da vaacutelvula e por um rolamento na extremidade de movimentaccedilatildeo e que tem sua face dividida em setores circulares cada um dos quais conectado a uma tubulaccedilatildeo separada de vaacutecuo A tubulaccedilatildeo interna eacute conectada agraves passagens de cada setor atraveacutes do munhatildeo e das extremidades superiores atraveacutes de uma placa de desgaste que tem portas correspondentes ao nuacutemero dos setores O encanamento da plataforma do cilindro eacute arranjado de modo que cada setor tenha uma tubulaccedilatildeo principal para coletar o filtrado no lado emergente do cilindro e uma tubulaccedilatildeo para coletar o filtrado restante do lado descendente para assegurar a evacuaccedilatildeo completa antes da descarga do bolo O cilindro move-se a uma

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velocidade que pode variar de acordo com o tempo do ciclo normalmente de 1 a 10 RPM

Uma vaacutelvula com ajuste na ponte controla a sequumlecircncia do ciclo de modo que cada setor seja sujeitado ao vaacutecuo ao sopro e a uma zona inoperante Quando um setor entra na submersatildeo o vaacutecuo comeccedila e continua com a lavagem se requerida ateacute um ponto em que eacute interrompido e ocorre o sopro para ajudar a descarregar o bolo A vaacutelvula tem blocos ajustaacuteveis de filtraccedilatildeo em uma extremidade e na outra um anel fixo da ponte Os blocos ajustaacuteveis da ponte permitem a otimizaccedilatildeo do formulaacuterio da relaccedilatildeo de secagem dentro do ciclo de filtraccedilatildeo bem como a submersatildeo eficaz do cilindro quando o niacutevel da pasta no tanque estaacute no maacuteximo

Um mecanismo de descarga do bolo que pode ser uma lacircmina raspadora uma correia ou um rolo e em casos muito raros uma descarga de fios O sopro eacute aplicado somente aos filtros com mecanismos de descarga por raspador e de rolo mas natildeo nos filtros com descarga por correia ou de fios

Um agitador que manteacutem delicadamente a pasta em suspensatildeo e alternando entre a face do cilindro e o fundo do tanque em cerca de 16 CPM

Um tanque com conexotildees para alimentaccedilatildeo da pasta uma caixa ajustaacutevel do excesso para ajustar a submergecircncia desejada do cilindro e uma conexatildeo de dreno Os tanques satildeo projetados normalmente para uma submersatildeo aparente de 33-35 entretanto em determinadas aplicaccedilotildees eacute possiacutevel 50 ou mais

Nas aplicaccedilotildees onde a lavagem do bolo eacute requerida 2 ou 3 distribuidores com bocais sobrepostos satildeo montados a um par dos protetores de respingos aparafusados agraves extremidades do tanque A posiccedilatildeo dos distribuidores e da quantidade do liacutequido de lavagem eacute ajustaacutevel dependendo das caracteriacutesticas da lavagem do bolo

Criteacuterios de seleccedilatildeo

Em termos gerais os filtros de cilindro satildeo apropriados agraves seguintes exigecircncias processos

Polpas com soacutelidos que natildeo tendem a sedimentar rapidamente e permaneceratildeo em suspensatildeo uniforme sob agitaccedilatildeo delicada

Tortas que natildeo requerem periacuteodos de secagem longos alcanccedilar valores assintoacuteticos de umidade

Quando um uacutenico estaacutegio de lavagem for suficiente para remover os contaminantes residuais do bolo ou produzir a recuperaccedilatildeo maacutexima de filtrado

Filtrado que geralmente natildeo requer uma separaccedilatildeo afiada entre o filtrado matriz e filtrado da lavagem Algumas vaacutelvulas complexas entretanto permitem remoccedilatildeo atmosfeacuterica dos setores e do encanamento interno para facilitar uma separaccedilatildeo afiada dos filtrados

Filtrados nos quais eacute aceitaacutevel com uma quantidade baixa de finos que passam pela malha do pano filtrante nos primeiros segundos da formaccedilatildeo do bolo Geralmente e dependendo do tamanho da partiacutecula e da permeabilidade do pano o filtrado pode conter 1000 a 5000 ppm de insoluacuteveis

74 Filtro de Discos

Os filtros de discos pertencem ao grupo com alimentaccedilatildeo lateral e estatildeo disponiacuteveis jaacute haacute muitos anos Satildeo usados geralmente em aplicaccedilotildees resistentes tais como enxugamento do taconito do mineacuterio de ferro da hematita do hidrato de carvatildeo de alumiacutenio do concentrado de cobre dos concentrados da flutuaccedilatildeo de pirita e de outros processos de beneficiamento

O grande momento para os filtros de discos ocorreu nos anos 60 quando as induacutestrias metaluacutergicas estavam crescendo e foram fabricados filtros com aacutereas de 300 m2 e maiores

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O filtro consiste em diversos discos que podem chegar a 15 nas maacutequinas maiores cada um composto de setores que satildeo juntados para dar forma ao disco Os setores tecircm nervuras para a garganta e satildeo projetados para uma taxa de drenagem de capacidade elevada

Uma das principais caracteriacutesticas eacute que o espaccedilo requerido pelos filtros de disco eacute miacutenimo e o custo por m2 de aacuterea de filtraccedilatildeo eacute o mais baixo quando comparado a outros filtros de vaacutecuo Durante a operaccedilatildeo cada setor submerge e um bolo eacute formado na face dos discos Emergindo entatildeo agrave zona de secagem o liacutequido eacute drenado para um tambor central e de laacute atraveacutes de uma vaacutelvula para o receptor de vaacutecuo A vaacutelvula com sua ponte ajusta o sincronismo de modo que quando um setor sai da zona de secagem na ponte de separaccedilatildeo eacute aplicado um sopro pressurizado ou a baixa pressatildeo no bolo As lacircminas do raspador nos lados de cada disco guiam o bolo agraves rampas de descarga que satildeo posicionadas entre discos adjacentes e devem ser bastante largas para evitar sua obstruccedilatildeo pela queda do bolo Um agitador de paacutes situado no fundo do tanque manteacutem em suspensatildeo a polpa que na maioria das aplicaccedilotildees metaluacutergicas conteacutem soacutelidos de massa especiacutefica elevada satildeo de decantaccedilatildeo raacutepida e abrasivos

Os principais componentes de um filtro de discos como mostrado no corte transversal da figura abaixo satildeo

Os setores dos discos que podem ser feitos de metal de madeira especial ou moldados por injeccedilatildeo em polipropileno

Um tambor suportado no centro pelos rolamentos principais e que abriga os condutos de passagem do filtrado Os setores satildeo unidos ao tambor atraveacutes de conexotildees seladas por aneacuteis circulares em um nuacutemero igual ao nuacutemero de setores do disco

Uma vaacutelvula com pontes e os compartimentos internos para o formulaacuterio e seca sob o vaacutecuo e endurece a descarga sob a pressatildeo com 2-25 bar e rompe-se com um sopro constante de 02-025 bar A maioria dos filtros de discos satildeo conectados a apenas uma vaacutelvula entretanto frequumlentemente satildeo montados com uma vaacutelvula em cada extremidade quando a carga hidraacuteulica eacute muito elevada

Um agitador com paacutes que satildeo posicionadas entre os discos e suficientemente distante para natildeo interferir com o bolo em formaccedilatildeo

Um tanque que em seu lado da descarga tem compartimentos separados para a pasta dos discos e rampas de descarga para o bolo que cai ao se partir Quando os soacutelidos satildeo de natureza abrasiva eacute aconselhaacutevel recobrir a parte inferior do tanque que abriga o agitador com borracha

Duas lacircminas para descarga do bolo em ambos os lados de cada disco satildeo suspensas por uma armaccedilatildeo montada no tanque e que servem para deflexionar e guiar o bolo agraves rampas da descarga Em filtros de diacircmetro grande as lacircminas satildeo do tipo em balanccedilo flutuando para manter o bolo afastado do disco e assim permitir o balanccedilo de giro dos discos

Uma calha para o excesso que se estende atraveacutes de todo o comprimento do tanque e assegura a total submergecircncia dos setores na zona da formaccedilatildeo do bolo tendo em vista que a exposiccedilatildeo de um setor na posiccedilatildeo 6 horas causaraacute a perda imediata do vaacutecuo

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Figura 12 Filtro de Discos Fonte httpwwwufrnetufrnbr~lairPagina-OPUNITFiltro_de_discoshtm

Criteacuterios de seleccedilatildeo

As principais consideraccedilotildees para se selecionar um filtro de discos satildeo

Quando servirem a uma aplicaccedilatildeo em que se encontrem as seguintes exigecircncias

O formulaacuterio para secar a relaccedilatildeo do tempo eacute aproximadamente frac12 a 1

Nenhuma lavagem do bolo eacute requerida

As peccedilas do bolo soltam facilmente do pano

O pano natildeo se obstrui

Quando em um dos setores o pano rasga o setor inteiro pode ser substituiacutedo em um tempo muito curto

A aacuterea de filtraccedilatildeo pode ser expandida adicionando-se mais discos a um tambor que tenha discos natildeo utilizados

O filtro de discos fornece a aacuterea maacutexima em custo e espaccedilo miacutenimos

8 SELECcedilAtildeO DO EQUIPAMENTO PARA FILTRACcedilAtildeO

Na escolha de um filtro para um processo especiacutefico os fatores relacionados agrave finalidade do serviccedilo devem ser comparados aos associados agraves caracteriacutesticas do equipamento e do meio filtrante

Fatores Importantes Relacionados com a Finalidade do Serviccedilo

Tipo de suspensatildeo a manusear

Volume a ser produzido

Condiccedilotildees do processo

Exigecircncias de desempenho

Materiais aceitaacuteveis para a construccedilatildeo do filtro

Fatores Importantes Relacionados com o Equipamento

Tipo do ciclo (em batelada contiacutenuo)

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Forccedila motriz

Taxa de produccedilatildeo das maiores e das menores unidades

Precisatildeo da separaccedilatildeo

Possibilidade de lavagem da torta

Confiabilidade

Materiais de construccedilatildeo

Custos

As estimativas de custos devem incluir

Depreciaccedilatildeo (custo do equipamento instalado mais tempo de vida) Manutenccedilatildeo Custos de operaccedilatildeo (matildeo de obra utilidades e meio filtrante) Prejuiacutezos por perda do produto (se houver)

As caracteriacutesticas da suspensatildeo indicam se para o seu tratamento eacute mais recomendaacutevel um clarificador ou um filtro com formaccedilatildeo de torta Se a melhor opccedilatildeo eacute o filtro de torta as caracteriacutesticas da suspensatildeo iratildeo determinar a velocidade de formaccedilatildeo e a natureza da torta e tambeacutem influenciaraacute a escolha da forccedila motriz o tipo de ciclo e o modelo especiacutefico da maacutequina

Mais informaccedilotildees sobre as caracteriacutesticas da suspensatildeo e adaptabilidade dos filtros mais comuns agraves vaacuterias classes de suspensotildees podem ser vistos no seguinte endereccedilo httpwwwufrnetufrnbr~lairPagina-OPUNITselectfiltrohtm

Conclusotildees e recomendaccedilotildees

As induacutestrias do setor de pedras ornamentais deve estudar alternativas tecnicamente viaacuteveis para o aproveitamento dos rejeitos da lavra e do beneficiamento nas pedreiras e serrarias Este aproveitamento contribui para diminuir o impacto ambiental dos rejeitos acumulados

Para mais informaccedilotildees sobre o assunto sugere-se entrar em contato com o Centro de Tecnologia Mineral CETEM que eacute um instituto de pesquisa de atuaccedilatildeo nacional vinculado ao Ministeacuterio da Ciecircncia e Tecnologia MCT e desde a sua criaccedilatildeo em 1978 tem se dedicado ao desenvolvimento tecnoloacutegico nas aacutereas relacionadas com a tecnologia mineral Contato CENTRO DE TECNOLOGIA MINERAL - CETEM Avenida Pedro Calmon 900 - Cidade Universitaacuteria - Rio de Janeiro - RJ CEP 21941-908 tel (21) 3865-7222 fax (21) 2260-2837 e-mail webmastercetemgovbr

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Nome do teacutecnico responsaacutevel

Ingrid de Moraes

Nome da Instituiccedilatildeo do SBRT responsaacutevel

REDETEC - Rede de Tecnologia do Rio de Janeiro

Data de finalizaccedilatildeo

13 dez 2006

Page 9: Dossiê Mármore e Granito

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LAVRA BENEFICIAMENTO

Figura 4 Impactos ambientais do setor de rochas ornamentais Fonte Neto 2006

Para o uso das rochas ornamentais na construccedilatildeo civil eacute necessaacuterio o seu desdobramento de blocos para chapas Este processo eacute responsaacutevel pelo resiacuteduo na forma de lama abrasiva Esta lama eacute geralmente depositada num paacutetio poreacutem a quantidade produzida eacute significativa Aleacutem disso a polpa afeta a paisagem esteticamente necessita-se de grande espaccedilo para a sua estocagem e o alto custo do recolhimento e armazenamento Ressalta-se ainda que este resiacuteduo (lama) quando seco constitui-se num poacute fino que provoca danos a sauacutede humana

Figura 5 Impactos ambientais do beneficiamento Fonte Neto 2006

O processo industrial de beneficiamento de rochas ornamentais envolvendo o desdobramento de blocos de rochas o polimento das chapas brutas serradas e no corte nas dimensotildees dos materiais para comercializaccedilatildeo envolve grandes quantidades de aacuteguas para a sua realizaccedilatildeo A necessidade de aacutegua nessa etapa do processo industrial eacute muito grande encontrando-se para uma uacutenica politriz de 20 cabeccedilotes operando 24 horasdia valores de aacuteguas residuaacuterias de ateacute 576 m3dia No processo de corte das chapas polidas satildeo utilizadas maacutequinas cortadeiras equipadas com discos de corte que funcionam com aacutegua para resfriamento gerando por conseguinte tambeacutem grande quantidade de aacuteguas residuaacuterias

O lanccedilamento das aacuteguas residuaacuterias resultantes desse processo em corpos hiacutedricos proporciona reduccedilatildeo acentuada da qualidade de suas aacuteguas principalmente devido agrave

Lagoa de deposiccedilatildeo do resiacuteduo (LAMA)

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grande concentraccedilatildeo dos soacutelidos totais presentes os quais contribuem fortemente para o assoreamento dos corpos receptores e na variaccedilatildeo do pH para valores altamente alcalinos dificultando a autodepuraccedilatildeo atraveacutes de meacutetodos bioloacutegicos

Tais aacuteguas residuaacuterias devem ser submetidas a tratamento preacutevio para que consigam a atender a legislaccedilatildeo ambiental para lanccedilamento em corpos receptores (Resoluccedilatildeo CONAMA 02086) visto que natildeo atendem aos padrotildees limites estabelecidos

Neto (2006) propotildee um sistema de tratamento adequado da lama (Fig 6)

Tratamento adequado da lama

Figura 6 Tratamento adequado da lama Fonte Neto 2006

No processo de corte dos blocos de rochas onde satildeo utilizados teares com lacircminas de accedilo satildeo lanccedilados sobre as mesmas uma mistura de aacutegua cal e granalha de ferro com objetivo principal de lubrificaacute-las e aumentar seu poder de corte Tal mistura eacute constantemente monitorada pelos operadores das maacutequinas controlando-se assim a densidade da lama a concentraccedilatildeo e capacidade de corte da granalha dosando quando necessaacuterio os ingredientes para se manter uma boa qualidade da mistura Com isso tornam-se necessaacuterias descargas perioacutedicas do excesso da lama principalmente devido ao acreacutescimo do material removido dos blocos de rocha

As aacuteguas residuaacuterias desse processo apresentam valores altos para o pH devido ao uso da cal e que podem ser recirculadas apoacutes tratamento ainda que com pH alcalino sem prejuiacutezos agrave qualidade do processo industrial de desdobramento de blocos

Jaacute os efluentes do processo de polimento e corte das chapas possuem valores de pH mais baixos e que podem ser recirculados para o mesmo processo sem danos agrave sua qualidade final Verificou-se portanto que as aacuteguas provenientes dos teares apoacutes tratamento deveriam ser recirculadas somente para os teares e aquelas provenientes do polimento e corte das chapas apoacutes tratamento poderiam ser recirculadas seja para o processo de corte como para o de beneficiamento

Prezotti (2006) realizou pesquisas de campo em todo o estado do Espiacuterito Santo e constatou que em quase a totalidade dos casos as empresas que trabalham com desdobramento de blocos lanccedilam as aacuteguas residuaacuterias de seus teares em tanques de acuacutemulo diretamente no solo sem a devida impermeabilizaccedilatildeo Natildeo haacute nenhum tipo de recirculaccedilatildeo do liacutequido havendo sim parte de sua eliminaccedilatildeo atraveacutes de evaporaccedilatildeo e infiltraccedilatildeo no solo permanecendo a outra parte como umidade dos resiacuteduos acumulados

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Ainda segundo Pezotti (2006) das empresas que realizam processos de separaccedilatildeo de fases dos efluentes gerados cerca de 2 das 1200 implantadas no estado utilizam sistemas de tratamento cuja concepccedilatildeo de projeto resume-se em tratamento fiacutesico-quiacutemico consistindo de dosagem de coagulante sedimentaccedilatildeo primaacuteria e utilizaccedilatildeo de filtro-prensa para desidrataccedilatildeo do material sedimentado Das empresas que trabalham com os processos de polimento e corte praticamente todas utilizam alguma forma de reaproveitamento dos efluentes tratados Normalmente satildeo utilizados tanques de concreto armado dotados de chicanas construiacutedos enterrados cujo material sedimentado eacute recalcado atraveacutes de bombas hidraacuteulicas para locais de acuacutemulo tambeacutem dispostos no solo

A problemaacutetica ambiental tem despertado nos uacuteltimos anos grande interesse no Brasil As leis de controle ambiental tornaram-se mais severas e os oacutergatildeos de fiscalizaccedilatildeo ambiental tornaram-se mais eficientes Por outro lado os custos de disposiccedilatildeo de resiacuteduos de forma ecologicamente correta satildeo elevados Isto tem motivado a busca de alternativas tecnoloacutegicas viaacuteveis para a disposiccedilatildeo de resiacuteduos industriais

5 CARACTERIZACcedilAtildeO DE RESIacuteDUOS SOacuteLIDOS NO SETOR DE ROCHAS ORNAMENTAIS

Para se fazer o correto gerenciamento de um resiacuteduo industrial seja para

aproveitamento aterro incineraccedilatildeo

eacute preciso primeiro caracterizaacute-lo classificando-o ambientalmente e definir suas caracteriacutesticas fiacutesico-quiacutemicas

51 Etapas para a caracterizaccedilatildeo

- Classificaccedilatildeo segundo a NBR 10004 (classificaccedilatildeo ambiental)

- Determinaccedilatildeo da composiccedilatildeo quiacutemica e das propriedades fiacutesicas (visando um futuro aproveitamento)

511 Classificaccedilatildeo do resiacuteduo

A classificaccedilatildeo dos resiacuteduos soacutelidos deve ser feita de acordo com a norma ABNT NBR-100042004

CLASSE I - PERIGOSOS

CLASSE II NAtildeO PERIGOSOS CLASSE II A NAtildeO INERTES CLASSE II B INERTES

Tecircm por objetivo determinar qual a disposiccedilatildeo ambientalmente correta (qual tipo de aterro incineraccedilatildeo)

Satildeo de CLASSE I (Perigosos)

Quando um resiacuteduo em funccedilatildeo de suas propriedades fiacutesicas quiacutemicas ou infecto-contagiosas apresentar

1) risco agrave sauacutede puacuteblica provocando mortalidade incidecircncia de doenccedilas ou acentuando seus iacutendices 2) riscos ao meio ambiente quando o resiacuteduo for gerenciado de forma inadequada 3) Ou uma das caracteriacutesticas abaixo

inflamabilidade

corrosividade

toxidade

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reatividade

patogenidade

Satildeo de CLASSE II (Natildeo perigosos)

Resiacuteduos classe II A - Natildeo inertes

Natildeo se enquadram nas classificaccedilotildees de resiacuteduos CLASSE I - Perigosos ou de resiacuteduos CLASSE II B - Inertes

Apresentam um ou mais elementos acima do limite permitido no teste de solubilizaccedilatildeo e ou propriedades como

combustibilidade biodegradabilidade solubilidade em aacutegua

Resiacuteduos classe II B Inertes

Quaisquer resiacuteduos que

Quando amostrados de uma forma representativa segundo a ABNT NBR 10007 e submetidos a um contato dinacircmico e estaacutetico com aacutegua destilada ou deionizada agrave temperatura ambiente conforme ABNT NBR 10006 natildeo tiverem nenhum de seus constituintes solubilizados a concentraccedilotildees superiores aos padrotildees de potabilidade de aacutegua excetuando-se aspecto cor turbidez dureza e sabor

512 Composiccedilatildeo quiacutemica ( em peso) do resiacuteduo de granito

Granito A Granito B composiccedilatildeo

em peso composiccedilatildeo

em peso SiO2

6595 SiO2

6714 Al2O3

1284 Al2O3

1492 Fe2O3

789 Fe2O3

440 TiO2

093 TiO2

079 MnO

004 MnO

001 MgO

147 MgO

073 CaO

301 CaO

191 K2O

419 K2O

518 Na2O

239 Na2O

293 PF

133 PF

050 PF = perda ao fogo Fonte Neto 2006

6 APROVEITAMENTO DOS RESIacuteDUOS SOacuteLIDOS

Para suprir as necessidades do mundo moderno eacute necessaacuterio um aumento da produccedilatildeo que paulatinamente contribui para o aumento de resiacuteduos que nem sempre tecircm um destino ecologicamente correto Como natildeo eacute possiacutevel parar a produccedilatildeo uma das grandes preocupaccedilotildees da atualidade consiste em reaproveitar os resiacuteduos gerados nos diversos processos produtivos

O estado do Espiacuterito Santo maior explorador do setor estima que a produccedilatildeo de lama abrasiva de maacutermore e granito das induacutestrias da regiatildeo esteja em torno de 4000 toneladas por mecircs O maacutermore eacute um calcaacuterio metamoacuterfico cristalino basicamente constituiacutedo por calcita (CaCO3) e o granito eacute uma rocha iacutegnea constituiacuteda principalmente por feldspatos quartzo e micas Em geral resiacuteduos de maacutermore e granito apresentam um comportamento natildeo plaacutestico e tal como a grande maioria dos materiais ceracircmicos tradicionais seus

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constituintes quiacutemicos majoritaacuterios expressos na forma de oacutexidos satildeo a silica (SiO2) e a alumina (Al2O3) seguidos pela cal (CaO) e os oacutexidos alcalinos (Na2O K2O) Os teores de oacutexidos de ferro tambeacutem podem ser significativos mas o seu papel durante o processamento natildeo eacute tatildeo importante (satildeo fundentes soacute a altas temperaturas)

Portanto este tipo de rejeito industrial apresenta um bom potencial para ser incorporado em massas argilosas destinadas agrave produccedilatildeo de materiais ceracircmicos tradicionais

O resiacuteduo fino soacutelido pode ser utilizado na formulaccedilatildeo de

Tijolos para fins estruturais

Bloquetes para calccedilamento de ruas e calccediladas

Argamassa (substitui o calcaacuterio mateacuteria-prima normalmente utilizada nas formulaccedilotildees)

Em testes realizados pelo CEFET-ES a resistecircncia agrave compressatildeo da argamassa produzida com os resiacuteduos do corte das serrarias apoacutes o terceiro dia de cura foi cerca de 2 superior a da argamassa existente no mercado Apoacutes o vigeacutesimo oitavo dia a resistecircncia agrave compressatildeo foi cerca de 5 superior a argamassa de mercado (Fig 7)

Figura 7 Resistecircncia agrave compressatildeo da argamassa produzida com os resiacuteduos do corte das serrarias Fonte Neto 2006

O resiacuteduo proveniente da serragem de rochas graniacuteticas pode ser utilizado como material de enchimento em concretos asfaacutelticos usinados a quente

Caracteriacutesticas especiacuteficas deste rejeito vislumbram a sua utilizaccedilatildeo como material de enchimento em concretos asfaacutelticos

Fina granulometria com 7165 de materiais com dimensotildees inferior a 0075mm Composiccedilatildeo preacute-definida (granito moiacutedo)

7 ALGUNS EQUIPAMENTOS UTILIZADOS NO TRATAMENTO DE RESIacuteDUO DA INDUacuteSTRIA DE BENEFICIAMENTO DE MAacuteRMORE E GRANITO

71 Hidrociclone

Aparelho que utiliza a forccedila centriacutefuga para a separaccedilatildeo de um mineacuterio em forma de polpa em dois produtos de granulometrias distintas Apresenta um corpo cocircnico e outro ciliacutendrico (Fig 8) um orifiacutecio para a entrada da polpa (inlet) um orifiacutecio inferior de descarga (apex) e outro orifiacutecio superior tambeacutem para descarga (vortex finder)

Os hidrociclones ou ciclones hidraacuteulicos satildeo uma classe importante de equipamentos destinados principalmente agrave separaccedilatildeo de suspensotildees soacutelido-liacutequido Diferentemente das centriacutefugas o movimento rotatoacuterio da mistura eacute produzido pelo proacuteprio escoamento da suspensatildeo de tal forma que partiacuteculas na faixa de 5 a 400 m podem ser eficientemente separadas Mais recentemente tem-se investigado o uso desse dispositivo em sistemas de difiacutecil separaccedilatildeo ou seja aqueles constituiacutedos de partiacuteculas muito pequenas e misturas com pequenos gradientes de densidades entre as fases Os hidrociclones satildeo agrupados em

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famiacutelias de acordo com as relaccedilotildees entre suas dimensotildees sendo bastante estudadas as famiacutelias de Rietema e de Bradley Os hidrociclones ciliacutendricos satildeo relatados na literatura como equipamentos que apresentam como funccedilatildeo principal a classificaccedilatildeo de partiacuteculas Essa classificaccedilatildeo depende do tamanho da densidade e do formato das partiacuteculas A classificaccedilatildeo por tamanho pode ser expressa pela inclinaccedilatildeo da curva de eficiecircncia granulomeacutetrica em funccedilatildeo do tamanho da partiacutecula no ponto relativo ao diacircmetro de corte de modo que uma curva com inclinaccedilatildeo infinita neste ponto indica que natildeo existem soacutelidos com tamanhos inferiores ao diacircmetro de corte na corrente de underflow Na realidade sempre haveraacute partiacuteculas com diacircmetros menores que o diacircmetro de corte no underflow uma vez que natildeo existe classificador total

Figura 8 Hidrociclone Fonte Perry 1997

Existem hidrociclones de numerosos tipos e tamanhos

Tipos de hidrociclones

hidrociclone classificador Hidrociclone utilizado para separaccedilatildeo de partiacuteculas em funccedilatildeo do tamanho

hidrociclone espessador Hidrociclone utilizado para separar soacutelidos do liacutequumlido em que estatildeo suspensos

hidrociclone lavador Hidrociclone utilizado para separar partiacuteculas de acordo com as densidades das espeacutecies minerais

72 Filtro-prensa

Os Filtros-prensa foram introduzidos por volta do seacuteculo XIX e foram utilizados por muitos anos principalmente na separaccedilatildeo de lamas servidas Eles eram considerados maacutequinas de trabalho intensivo consequumlentemente natildeo encontraram muita aceitaccedilatildeo nas induacutestrias de processo sofisticados e altamente automatizados Isto ocorreu ateacute meados dos anos 60 quando esta imagem mudou pela introduccedilatildeo de mecanismos avanccedilados orientados para obter bolos de baixa umidade que descarregam automaticamente e permitem a lavagem do pano ao teacutermino do ciclo de filtraccedilatildeo

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O Filtro Prensa consiste em uma cabeccedila e seguidor que contecircm entre si um pacote de placas retangulares verticais que satildeo apoiadas pelo lado ou sobre vigas A cabeccedila serve como um extremo fixo no qual os tubos de alimentaccedilatildeo e filtrado satildeo conectados e o seguidor move-se ao longo das vigas e comprime as placas juntas durante o ciclo de filtraccedilatildeo por um mecanismo hidraacuteulico ou mecacircnico

Figura 9 Filtro-prensa Fonte httpwwwufrnetufrnbr~lairPagina-OPUNITFilterpresshtm

Cada placa eacute revestida com um pano filtrante em ambos os lados e uma vez apertadas lado a lado elas formam uma seacuterie de cacircmaras que dependem do nuacutemero de placas As placas geralmente tecircm uma porta de alimentaccedilatildeo central que atravessa toda a extensatildeo do filtro prensa de forma que todas as cacircmaras do conjunto de placas estatildeo interconectadas

Do mesmo modo quatro aberturas de canto conectam todos as placas e coletam os filtrados matildee e de lavagem em uma descarga fechada para saiacutedas que satildeo localizadas no mesmo lado que a entrada de alimentaccedilatildeo Alguns filtros prensa tecircm placas que dispotildeem de torneiras no seu lado mais inferior de forma que o filtrado flui em uma descarga aberta para uma calha e serve como amostrador da condiccedilatildeo do pano filtrante pela claridade do filtrado que atravessa cada cacircmara A desvantagem deste arranjo eacute que natildeo pode ser usado com filtrados que satildeo toacutexicos inflamaacuteveis ou volaacuteteis

Figura 10 Diagrama de fluxo tiacutepico de um filtro-prensa Fonte httpwwwufrnetufrnbr~lairPagina-OPUNITFilterpresshtm

Atualmente os Filtros-prensa como mencionado previamente satildeo equipados com caracteriacutesticas que habilitam operaccedilatildeo completamente automaacutetica controladas por PLC (Power Line Communications sitema de automaccedilatildeo)

As principais caracteriacutesticas satildeo

Deslocadores moacuteveis que separam os pratos um por um para descarga do bolo a uma

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taxa de 5 - 6 segundos por placa Um projeto especial do mecanismo moacutevel assegura que duas placas adjacentes natildeo ficam aderidas devido a bolos pegajosos

Batedeira que sujeita a placa a vibraccedilotildees e ajuda na descarga do bolo

Regadores do pano com tubulaccedilotildees moveis e jatos de alto impacto para lavagem

intensiva do pano

Criteacuterios de Seleccedilatildeo

Os Filtros-prensa se aplicam melhor nas seguintes circunstacircncias

Quando eacute requerido um conteuacutedo muito baixo de umidade para a secagem teacutermica da torta ou incineraccedilatildeo

Quando eacute requerida alta claridade do filtrado para aplicaccedilotildees de polimento

Quando eacute requerida a liberaccedilatildeo da torta auxiliada por compressatildeo

Quando o bolo eacute disposto como enchimento de terra para esparramar com um trator desde que ela seja dura o bastante para aguumlentar seu peso

Quando grandes aacutereas de filtraccedilatildeo satildeo requeridas num espaccedilo limitado

73 Filtro de tambor rotativo

O filtro a vaacutecuo de tambor rotativo pertence ao grupo de alimentaccedilatildeo inferior e eacute um dos filtros mais antigos em uso na induacutestria de processos quiacutemicos (Fig 11)

Figura 11 Filtro de tambor rotativo Fonte httpwwwufrnetufrnbr~lairPagina-OPUNITDrum_Filtershtm

O filtro consiste dos seguintes subconjuntos

Um cilindro que eacute suportado por um munhatildeo de grande diacircmetro na extremidade da vaacutelvula e por um rolamento na extremidade de movimentaccedilatildeo e que tem sua face dividida em setores circulares cada um dos quais conectado a uma tubulaccedilatildeo separada de vaacutecuo A tubulaccedilatildeo interna eacute conectada agraves passagens de cada setor atraveacutes do munhatildeo e das extremidades superiores atraveacutes de uma placa de desgaste que tem portas correspondentes ao nuacutemero dos setores O encanamento da plataforma do cilindro eacute arranjado de modo que cada setor tenha uma tubulaccedilatildeo principal para coletar o filtrado no lado emergente do cilindro e uma tubulaccedilatildeo para coletar o filtrado restante do lado descendente para assegurar a evacuaccedilatildeo completa antes da descarga do bolo O cilindro move-se a uma

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velocidade que pode variar de acordo com o tempo do ciclo normalmente de 1 a 10 RPM

Uma vaacutelvula com ajuste na ponte controla a sequumlecircncia do ciclo de modo que cada setor seja sujeitado ao vaacutecuo ao sopro e a uma zona inoperante Quando um setor entra na submersatildeo o vaacutecuo comeccedila e continua com a lavagem se requerida ateacute um ponto em que eacute interrompido e ocorre o sopro para ajudar a descarregar o bolo A vaacutelvula tem blocos ajustaacuteveis de filtraccedilatildeo em uma extremidade e na outra um anel fixo da ponte Os blocos ajustaacuteveis da ponte permitem a otimizaccedilatildeo do formulaacuterio da relaccedilatildeo de secagem dentro do ciclo de filtraccedilatildeo bem como a submersatildeo eficaz do cilindro quando o niacutevel da pasta no tanque estaacute no maacuteximo

Um mecanismo de descarga do bolo que pode ser uma lacircmina raspadora uma correia ou um rolo e em casos muito raros uma descarga de fios O sopro eacute aplicado somente aos filtros com mecanismos de descarga por raspador e de rolo mas natildeo nos filtros com descarga por correia ou de fios

Um agitador que manteacutem delicadamente a pasta em suspensatildeo e alternando entre a face do cilindro e o fundo do tanque em cerca de 16 CPM

Um tanque com conexotildees para alimentaccedilatildeo da pasta uma caixa ajustaacutevel do excesso para ajustar a submergecircncia desejada do cilindro e uma conexatildeo de dreno Os tanques satildeo projetados normalmente para uma submersatildeo aparente de 33-35 entretanto em determinadas aplicaccedilotildees eacute possiacutevel 50 ou mais

Nas aplicaccedilotildees onde a lavagem do bolo eacute requerida 2 ou 3 distribuidores com bocais sobrepostos satildeo montados a um par dos protetores de respingos aparafusados agraves extremidades do tanque A posiccedilatildeo dos distribuidores e da quantidade do liacutequido de lavagem eacute ajustaacutevel dependendo das caracteriacutesticas da lavagem do bolo

Criteacuterios de seleccedilatildeo

Em termos gerais os filtros de cilindro satildeo apropriados agraves seguintes exigecircncias processos

Polpas com soacutelidos que natildeo tendem a sedimentar rapidamente e permaneceratildeo em suspensatildeo uniforme sob agitaccedilatildeo delicada

Tortas que natildeo requerem periacuteodos de secagem longos alcanccedilar valores assintoacuteticos de umidade

Quando um uacutenico estaacutegio de lavagem for suficiente para remover os contaminantes residuais do bolo ou produzir a recuperaccedilatildeo maacutexima de filtrado

Filtrado que geralmente natildeo requer uma separaccedilatildeo afiada entre o filtrado matriz e filtrado da lavagem Algumas vaacutelvulas complexas entretanto permitem remoccedilatildeo atmosfeacuterica dos setores e do encanamento interno para facilitar uma separaccedilatildeo afiada dos filtrados

Filtrados nos quais eacute aceitaacutevel com uma quantidade baixa de finos que passam pela malha do pano filtrante nos primeiros segundos da formaccedilatildeo do bolo Geralmente e dependendo do tamanho da partiacutecula e da permeabilidade do pano o filtrado pode conter 1000 a 5000 ppm de insoluacuteveis

74 Filtro de Discos

Os filtros de discos pertencem ao grupo com alimentaccedilatildeo lateral e estatildeo disponiacuteveis jaacute haacute muitos anos Satildeo usados geralmente em aplicaccedilotildees resistentes tais como enxugamento do taconito do mineacuterio de ferro da hematita do hidrato de carvatildeo de alumiacutenio do concentrado de cobre dos concentrados da flutuaccedilatildeo de pirita e de outros processos de beneficiamento

O grande momento para os filtros de discos ocorreu nos anos 60 quando as induacutestrias metaluacutergicas estavam crescendo e foram fabricados filtros com aacutereas de 300 m2 e maiores

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O filtro consiste em diversos discos que podem chegar a 15 nas maacutequinas maiores cada um composto de setores que satildeo juntados para dar forma ao disco Os setores tecircm nervuras para a garganta e satildeo projetados para uma taxa de drenagem de capacidade elevada

Uma das principais caracteriacutesticas eacute que o espaccedilo requerido pelos filtros de disco eacute miacutenimo e o custo por m2 de aacuterea de filtraccedilatildeo eacute o mais baixo quando comparado a outros filtros de vaacutecuo Durante a operaccedilatildeo cada setor submerge e um bolo eacute formado na face dos discos Emergindo entatildeo agrave zona de secagem o liacutequido eacute drenado para um tambor central e de laacute atraveacutes de uma vaacutelvula para o receptor de vaacutecuo A vaacutelvula com sua ponte ajusta o sincronismo de modo que quando um setor sai da zona de secagem na ponte de separaccedilatildeo eacute aplicado um sopro pressurizado ou a baixa pressatildeo no bolo As lacircminas do raspador nos lados de cada disco guiam o bolo agraves rampas de descarga que satildeo posicionadas entre discos adjacentes e devem ser bastante largas para evitar sua obstruccedilatildeo pela queda do bolo Um agitador de paacutes situado no fundo do tanque manteacutem em suspensatildeo a polpa que na maioria das aplicaccedilotildees metaluacutergicas conteacutem soacutelidos de massa especiacutefica elevada satildeo de decantaccedilatildeo raacutepida e abrasivos

Os principais componentes de um filtro de discos como mostrado no corte transversal da figura abaixo satildeo

Os setores dos discos que podem ser feitos de metal de madeira especial ou moldados por injeccedilatildeo em polipropileno

Um tambor suportado no centro pelos rolamentos principais e que abriga os condutos de passagem do filtrado Os setores satildeo unidos ao tambor atraveacutes de conexotildees seladas por aneacuteis circulares em um nuacutemero igual ao nuacutemero de setores do disco

Uma vaacutelvula com pontes e os compartimentos internos para o formulaacuterio e seca sob o vaacutecuo e endurece a descarga sob a pressatildeo com 2-25 bar e rompe-se com um sopro constante de 02-025 bar A maioria dos filtros de discos satildeo conectados a apenas uma vaacutelvula entretanto frequumlentemente satildeo montados com uma vaacutelvula em cada extremidade quando a carga hidraacuteulica eacute muito elevada

Um agitador com paacutes que satildeo posicionadas entre os discos e suficientemente distante para natildeo interferir com o bolo em formaccedilatildeo

Um tanque que em seu lado da descarga tem compartimentos separados para a pasta dos discos e rampas de descarga para o bolo que cai ao se partir Quando os soacutelidos satildeo de natureza abrasiva eacute aconselhaacutevel recobrir a parte inferior do tanque que abriga o agitador com borracha

Duas lacircminas para descarga do bolo em ambos os lados de cada disco satildeo suspensas por uma armaccedilatildeo montada no tanque e que servem para deflexionar e guiar o bolo agraves rampas da descarga Em filtros de diacircmetro grande as lacircminas satildeo do tipo em balanccedilo flutuando para manter o bolo afastado do disco e assim permitir o balanccedilo de giro dos discos

Uma calha para o excesso que se estende atraveacutes de todo o comprimento do tanque e assegura a total submergecircncia dos setores na zona da formaccedilatildeo do bolo tendo em vista que a exposiccedilatildeo de um setor na posiccedilatildeo 6 horas causaraacute a perda imediata do vaacutecuo

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Figura 12 Filtro de Discos Fonte httpwwwufrnetufrnbr~lairPagina-OPUNITFiltro_de_discoshtm

Criteacuterios de seleccedilatildeo

As principais consideraccedilotildees para se selecionar um filtro de discos satildeo

Quando servirem a uma aplicaccedilatildeo em que se encontrem as seguintes exigecircncias

O formulaacuterio para secar a relaccedilatildeo do tempo eacute aproximadamente frac12 a 1

Nenhuma lavagem do bolo eacute requerida

As peccedilas do bolo soltam facilmente do pano

O pano natildeo se obstrui

Quando em um dos setores o pano rasga o setor inteiro pode ser substituiacutedo em um tempo muito curto

A aacuterea de filtraccedilatildeo pode ser expandida adicionando-se mais discos a um tambor que tenha discos natildeo utilizados

O filtro de discos fornece a aacuterea maacutexima em custo e espaccedilo miacutenimos

8 SELECcedilAtildeO DO EQUIPAMENTO PARA FILTRACcedilAtildeO

Na escolha de um filtro para um processo especiacutefico os fatores relacionados agrave finalidade do serviccedilo devem ser comparados aos associados agraves caracteriacutesticas do equipamento e do meio filtrante

Fatores Importantes Relacionados com a Finalidade do Serviccedilo

Tipo de suspensatildeo a manusear

Volume a ser produzido

Condiccedilotildees do processo

Exigecircncias de desempenho

Materiais aceitaacuteveis para a construccedilatildeo do filtro

Fatores Importantes Relacionados com o Equipamento

Tipo do ciclo (em batelada contiacutenuo)

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Forccedila motriz

Taxa de produccedilatildeo das maiores e das menores unidades

Precisatildeo da separaccedilatildeo

Possibilidade de lavagem da torta

Confiabilidade

Materiais de construccedilatildeo

Custos

As estimativas de custos devem incluir

Depreciaccedilatildeo (custo do equipamento instalado mais tempo de vida) Manutenccedilatildeo Custos de operaccedilatildeo (matildeo de obra utilidades e meio filtrante) Prejuiacutezos por perda do produto (se houver)

As caracteriacutesticas da suspensatildeo indicam se para o seu tratamento eacute mais recomendaacutevel um clarificador ou um filtro com formaccedilatildeo de torta Se a melhor opccedilatildeo eacute o filtro de torta as caracteriacutesticas da suspensatildeo iratildeo determinar a velocidade de formaccedilatildeo e a natureza da torta e tambeacutem influenciaraacute a escolha da forccedila motriz o tipo de ciclo e o modelo especiacutefico da maacutequina

Mais informaccedilotildees sobre as caracteriacutesticas da suspensatildeo e adaptabilidade dos filtros mais comuns agraves vaacuterias classes de suspensotildees podem ser vistos no seguinte endereccedilo httpwwwufrnetufrnbr~lairPagina-OPUNITselectfiltrohtm

Conclusotildees e recomendaccedilotildees

As induacutestrias do setor de pedras ornamentais deve estudar alternativas tecnicamente viaacuteveis para o aproveitamento dos rejeitos da lavra e do beneficiamento nas pedreiras e serrarias Este aproveitamento contribui para diminuir o impacto ambiental dos rejeitos acumulados

Para mais informaccedilotildees sobre o assunto sugere-se entrar em contato com o Centro de Tecnologia Mineral CETEM que eacute um instituto de pesquisa de atuaccedilatildeo nacional vinculado ao Ministeacuterio da Ciecircncia e Tecnologia MCT e desde a sua criaccedilatildeo em 1978 tem se dedicado ao desenvolvimento tecnoloacutegico nas aacutereas relacionadas com a tecnologia mineral Contato CENTRO DE TECNOLOGIA MINERAL - CETEM Avenida Pedro Calmon 900 - Cidade Universitaacuteria - Rio de Janeiro - RJ CEP 21941-908 tel (21) 3865-7222 fax (21) 2260-2837 e-mail webmastercetemgovbr

Referecircncias

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Nome do teacutecnico responsaacutevel

Ingrid de Moraes

Nome da Instituiccedilatildeo do SBRT responsaacutevel

REDETEC - Rede de Tecnologia do Rio de Janeiro

Data de finalizaccedilatildeo

13 dez 2006

Page 10: Dossiê Mármore e Granito

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grande concentraccedilatildeo dos soacutelidos totais presentes os quais contribuem fortemente para o assoreamento dos corpos receptores e na variaccedilatildeo do pH para valores altamente alcalinos dificultando a autodepuraccedilatildeo atraveacutes de meacutetodos bioloacutegicos

Tais aacuteguas residuaacuterias devem ser submetidas a tratamento preacutevio para que consigam a atender a legislaccedilatildeo ambiental para lanccedilamento em corpos receptores (Resoluccedilatildeo CONAMA 02086) visto que natildeo atendem aos padrotildees limites estabelecidos

Neto (2006) propotildee um sistema de tratamento adequado da lama (Fig 6)

Tratamento adequado da lama

Figura 6 Tratamento adequado da lama Fonte Neto 2006

No processo de corte dos blocos de rochas onde satildeo utilizados teares com lacircminas de accedilo satildeo lanccedilados sobre as mesmas uma mistura de aacutegua cal e granalha de ferro com objetivo principal de lubrificaacute-las e aumentar seu poder de corte Tal mistura eacute constantemente monitorada pelos operadores das maacutequinas controlando-se assim a densidade da lama a concentraccedilatildeo e capacidade de corte da granalha dosando quando necessaacuterio os ingredientes para se manter uma boa qualidade da mistura Com isso tornam-se necessaacuterias descargas perioacutedicas do excesso da lama principalmente devido ao acreacutescimo do material removido dos blocos de rocha

As aacuteguas residuaacuterias desse processo apresentam valores altos para o pH devido ao uso da cal e que podem ser recirculadas apoacutes tratamento ainda que com pH alcalino sem prejuiacutezos agrave qualidade do processo industrial de desdobramento de blocos

Jaacute os efluentes do processo de polimento e corte das chapas possuem valores de pH mais baixos e que podem ser recirculados para o mesmo processo sem danos agrave sua qualidade final Verificou-se portanto que as aacuteguas provenientes dos teares apoacutes tratamento deveriam ser recirculadas somente para os teares e aquelas provenientes do polimento e corte das chapas apoacutes tratamento poderiam ser recirculadas seja para o processo de corte como para o de beneficiamento

Prezotti (2006) realizou pesquisas de campo em todo o estado do Espiacuterito Santo e constatou que em quase a totalidade dos casos as empresas que trabalham com desdobramento de blocos lanccedilam as aacuteguas residuaacuterias de seus teares em tanques de acuacutemulo diretamente no solo sem a devida impermeabilizaccedilatildeo Natildeo haacute nenhum tipo de recirculaccedilatildeo do liacutequido havendo sim parte de sua eliminaccedilatildeo atraveacutes de evaporaccedilatildeo e infiltraccedilatildeo no solo permanecendo a outra parte como umidade dos resiacuteduos acumulados

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Ainda segundo Pezotti (2006) das empresas que realizam processos de separaccedilatildeo de fases dos efluentes gerados cerca de 2 das 1200 implantadas no estado utilizam sistemas de tratamento cuja concepccedilatildeo de projeto resume-se em tratamento fiacutesico-quiacutemico consistindo de dosagem de coagulante sedimentaccedilatildeo primaacuteria e utilizaccedilatildeo de filtro-prensa para desidrataccedilatildeo do material sedimentado Das empresas que trabalham com os processos de polimento e corte praticamente todas utilizam alguma forma de reaproveitamento dos efluentes tratados Normalmente satildeo utilizados tanques de concreto armado dotados de chicanas construiacutedos enterrados cujo material sedimentado eacute recalcado atraveacutes de bombas hidraacuteulicas para locais de acuacutemulo tambeacutem dispostos no solo

A problemaacutetica ambiental tem despertado nos uacuteltimos anos grande interesse no Brasil As leis de controle ambiental tornaram-se mais severas e os oacutergatildeos de fiscalizaccedilatildeo ambiental tornaram-se mais eficientes Por outro lado os custos de disposiccedilatildeo de resiacuteduos de forma ecologicamente correta satildeo elevados Isto tem motivado a busca de alternativas tecnoloacutegicas viaacuteveis para a disposiccedilatildeo de resiacuteduos industriais

5 CARACTERIZACcedilAtildeO DE RESIacuteDUOS SOacuteLIDOS NO SETOR DE ROCHAS ORNAMENTAIS

Para se fazer o correto gerenciamento de um resiacuteduo industrial seja para

aproveitamento aterro incineraccedilatildeo

eacute preciso primeiro caracterizaacute-lo classificando-o ambientalmente e definir suas caracteriacutesticas fiacutesico-quiacutemicas

51 Etapas para a caracterizaccedilatildeo

- Classificaccedilatildeo segundo a NBR 10004 (classificaccedilatildeo ambiental)

- Determinaccedilatildeo da composiccedilatildeo quiacutemica e das propriedades fiacutesicas (visando um futuro aproveitamento)

511 Classificaccedilatildeo do resiacuteduo

A classificaccedilatildeo dos resiacuteduos soacutelidos deve ser feita de acordo com a norma ABNT NBR-100042004

CLASSE I - PERIGOSOS

CLASSE II NAtildeO PERIGOSOS CLASSE II A NAtildeO INERTES CLASSE II B INERTES

Tecircm por objetivo determinar qual a disposiccedilatildeo ambientalmente correta (qual tipo de aterro incineraccedilatildeo)

Satildeo de CLASSE I (Perigosos)

Quando um resiacuteduo em funccedilatildeo de suas propriedades fiacutesicas quiacutemicas ou infecto-contagiosas apresentar

1) risco agrave sauacutede puacuteblica provocando mortalidade incidecircncia de doenccedilas ou acentuando seus iacutendices 2) riscos ao meio ambiente quando o resiacuteduo for gerenciado de forma inadequada 3) Ou uma das caracteriacutesticas abaixo

inflamabilidade

corrosividade

toxidade

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reatividade

patogenidade

Satildeo de CLASSE II (Natildeo perigosos)

Resiacuteduos classe II A - Natildeo inertes

Natildeo se enquadram nas classificaccedilotildees de resiacuteduos CLASSE I - Perigosos ou de resiacuteduos CLASSE II B - Inertes

Apresentam um ou mais elementos acima do limite permitido no teste de solubilizaccedilatildeo e ou propriedades como

combustibilidade biodegradabilidade solubilidade em aacutegua

Resiacuteduos classe II B Inertes

Quaisquer resiacuteduos que

Quando amostrados de uma forma representativa segundo a ABNT NBR 10007 e submetidos a um contato dinacircmico e estaacutetico com aacutegua destilada ou deionizada agrave temperatura ambiente conforme ABNT NBR 10006 natildeo tiverem nenhum de seus constituintes solubilizados a concentraccedilotildees superiores aos padrotildees de potabilidade de aacutegua excetuando-se aspecto cor turbidez dureza e sabor

512 Composiccedilatildeo quiacutemica ( em peso) do resiacuteduo de granito

Granito A Granito B composiccedilatildeo

em peso composiccedilatildeo

em peso SiO2

6595 SiO2

6714 Al2O3

1284 Al2O3

1492 Fe2O3

789 Fe2O3

440 TiO2

093 TiO2

079 MnO

004 MnO

001 MgO

147 MgO

073 CaO

301 CaO

191 K2O

419 K2O

518 Na2O

239 Na2O

293 PF

133 PF

050 PF = perda ao fogo Fonte Neto 2006

6 APROVEITAMENTO DOS RESIacuteDUOS SOacuteLIDOS

Para suprir as necessidades do mundo moderno eacute necessaacuterio um aumento da produccedilatildeo que paulatinamente contribui para o aumento de resiacuteduos que nem sempre tecircm um destino ecologicamente correto Como natildeo eacute possiacutevel parar a produccedilatildeo uma das grandes preocupaccedilotildees da atualidade consiste em reaproveitar os resiacuteduos gerados nos diversos processos produtivos

O estado do Espiacuterito Santo maior explorador do setor estima que a produccedilatildeo de lama abrasiva de maacutermore e granito das induacutestrias da regiatildeo esteja em torno de 4000 toneladas por mecircs O maacutermore eacute um calcaacuterio metamoacuterfico cristalino basicamente constituiacutedo por calcita (CaCO3) e o granito eacute uma rocha iacutegnea constituiacuteda principalmente por feldspatos quartzo e micas Em geral resiacuteduos de maacutermore e granito apresentam um comportamento natildeo plaacutestico e tal como a grande maioria dos materiais ceracircmicos tradicionais seus

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constituintes quiacutemicos majoritaacuterios expressos na forma de oacutexidos satildeo a silica (SiO2) e a alumina (Al2O3) seguidos pela cal (CaO) e os oacutexidos alcalinos (Na2O K2O) Os teores de oacutexidos de ferro tambeacutem podem ser significativos mas o seu papel durante o processamento natildeo eacute tatildeo importante (satildeo fundentes soacute a altas temperaturas)

Portanto este tipo de rejeito industrial apresenta um bom potencial para ser incorporado em massas argilosas destinadas agrave produccedilatildeo de materiais ceracircmicos tradicionais

O resiacuteduo fino soacutelido pode ser utilizado na formulaccedilatildeo de

Tijolos para fins estruturais

Bloquetes para calccedilamento de ruas e calccediladas

Argamassa (substitui o calcaacuterio mateacuteria-prima normalmente utilizada nas formulaccedilotildees)

Em testes realizados pelo CEFET-ES a resistecircncia agrave compressatildeo da argamassa produzida com os resiacuteduos do corte das serrarias apoacutes o terceiro dia de cura foi cerca de 2 superior a da argamassa existente no mercado Apoacutes o vigeacutesimo oitavo dia a resistecircncia agrave compressatildeo foi cerca de 5 superior a argamassa de mercado (Fig 7)

Figura 7 Resistecircncia agrave compressatildeo da argamassa produzida com os resiacuteduos do corte das serrarias Fonte Neto 2006

O resiacuteduo proveniente da serragem de rochas graniacuteticas pode ser utilizado como material de enchimento em concretos asfaacutelticos usinados a quente

Caracteriacutesticas especiacuteficas deste rejeito vislumbram a sua utilizaccedilatildeo como material de enchimento em concretos asfaacutelticos

Fina granulometria com 7165 de materiais com dimensotildees inferior a 0075mm Composiccedilatildeo preacute-definida (granito moiacutedo)

7 ALGUNS EQUIPAMENTOS UTILIZADOS NO TRATAMENTO DE RESIacuteDUO DA INDUacuteSTRIA DE BENEFICIAMENTO DE MAacuteRMORE E GRANITO

71 Hidrociclone

Aparelho que utiliza a forccedila centriacutefuga para a separaccedilatildeo de um mineacuterio em forma de polpa em dois produtos de granulometrias distintas Apresenta um corpo cocircnico e outro ciliacutendrico (Fig 8) um orifiacutecio para a entrada da polpa (inlet) um orifiacutecio inferior de descarga (apex) e outro orifiacutecio superior tambeacutem para descarga (vortex finder)

Os hidrociclones ou ciclones hidraacuteulicos satildeo uma classe importante de equipamentos destinados principalmente agrave separaccedilatildeo de suspensotildees soacutelido-liacutequido Diferentemente das centriacutefugas o movimento rotatoacuterio da mistura eacute produzido pelo proacuteprio escoamento da suspensatildeo de tal forma que partiacuteculas na faixa de 5 a 400 m podem ser eficientemente separadas Mais recentemente tem-se investigado o uso desse dispositivo em sistemas de difiacutecil separaccedilatildeo ou seja aqueles constituiacutedos de partiacuteculas muito pequenas e misturas com pequenos gradientes de densidades entre as fases Os hidrociclones satildeo agrupados em

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famiacutelias de acordo com as relaccedilotildees entre suas dimensotildees sendo bastante estudadas as famiacutelias de Rietema e de Bradley Os hidrociclones ciliacutendricos satildeo relatados na literatura como equipamentos que apresentam como funccedilatildeo principal a classificaccedilatildeo de partiacuteculas Essa classificaccedilatildeo depende do tamanho da densidade e do formato das partiacuteculas A classificaccedilatildeo por tamanho pode ser expressa pela inclinaccedilatildeo da curva de eficiecircncia granulomeacutetrica em funccedilatildeo do tamanho da partiacutecula no ponto relativo ao diacircmetro de corte de modo que uma curva com inclinaccedilatildeo infinita neste ponto indica que natildeo existem soacutelidos com tamanhos inferiores ao diacircmetro de corte na corrente de underflow Na realidade sempre haveraacute partiacuteculas com diacircmetros menores que o diacircmetro de corte no underflow uma vez que natildeo existe classificador total

Figura 8 Hidrociclone Fonte Perry 1997

Existem hidrociclones de numerosos tipos e tamanhos

Tipos de hidrociclones

hidrociclone classificador Hidrociclone utilizado para separaccedilatildeo de partiacuteculas em funccedilatildeo do tamanho

hidrociclone espessador Hidrociclone utilizado para separar soacutelidos do liacutequumlido em que estatildeo suspensos

hidrociclone lavador Hidrociclone utilizado para separar partiacuteculas de acordo com as densidades das espeacutecies minerais

72 Filtro-prensa

Os Filtros-prensa foram introduzidos por volta do seacuteculo XIX e foram utilizados por muitos anos principalmente na separaccedilatildeo de lamas servidas Eles eram considerados maacutequinas de trabalho intensivo consequumlentemente natildeo encontraram muita aceitaccedilatildeo nas induacutestrias de processo sofisticados e altamente automatizados Isto ocorreu ateacute meados dos anos 60 quando esta imagem mudou pela introduccedilatildeo de mecanismos avanccedilados orientados para obter bolos de baixa umidade que descarregam automaticamente e permitem a lavagem do pano ao teacutermino do ciclo de filtraccedilatildeo

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O Filtro Prensa consiste em uma cabeccedila e seguidor que contecircm entre si um pacote de placas retangulares verticais que satildeo apoiadas pelo lado ou sobre vigas A cabeccedila serve como um extremo fixo no qual os tubos de alimentaccedilatildeo e filtrado satildeo conectados e o seguidor move-se ao longo das vigas e comprime as placas juntas durante o ciclo de filtraccedilatildeo por um mecanismo hidraacuteulico ou mecacircnico

Figura 9 Filtro-prensa Fonte httpwwwufrnetufrnbr~lairPagina-OPUNITFilterpresshtm

Cada placa eacute revestida com um pano filtrante em ambos os lados e uma vez apertadas lado a lado elas formam uma seacuterie de cacircmaras que dependem do nuacutemero de placas As placas geralmente tecircm uma porta de alimentaccedilatildeo central que atravessa toda a extensatildeo do filtro prensa de forma que todas as cacircmaras do conjunto de placas estatildeo interconectadas

Do mesmo modo quatro aberturas de canto conectam todos as placas e coletam os filtrados matildee e de lavagem em uma descarga fechada para saiacutedas que satildeo localizadas no mesmo lado que a entrada de alimentaccedilatildeo Alguns filtros prensa tecircm placas que dispotildeem de torneiras no seu lado mais inferior de forma que o filtrado flui em uma descarga aberta para uma calha e serve como amostrador da condiccedilatildeo do pano filtrante pela claridade do filtrado que atravessa cada cacircmara A desvantagem deste arranjo eacute que natildeo pode ser usado com filtrados que satildeo toacutexicos inflamaacuteveis ou volaacuteteis

Figura 10 Diagrama de fluxo tiacutepico de um filtro-prensa Fonte httpwwwufrnetufrnbr~lairPagina-OPUNITFilterpresshtm

Atualmente os Filtros-prensa como mencionado previamente satildeo equipados com caracteriacutesticas que habilitam operaccedilatildeo completamente automaacutetica controladas por PLC (Power Line Communications sitema de automaccedilatildeo)

As principais caracteriacutesticas satildeo

Deslocadores moacuteveis que separam os pratos um por um para descarga do bolo a uma

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taxa de 5 - 6 segundos por placa Um projeto especial do mecanismo moacutevel assegura que duas placas adjacentes natildeo ficam aderidas devido a bolos pegajosos

Batedeira que sujeita a placa a vibraccedilotildees e ajuda na descarga do bolo

Regadores do pano com tubulaccedilotildees moveis e jatos de alto impacto para lavagem

intensiva do pano

Criteacuterios de Seleccedilatildeo

Os Filtros-prensa se aplicam melhor nas seguintes circunstacircncias

Quando eacute requerido um conteuacutedo muito baixo de umidade para a secagem teacutermica da torta ou incineraccedilatildeo

Quando eacute requerida alta claridade do filtrado para aplicaccedilotildees de polimento

Quando eacute requerida a liberaccedilatildeo da torta auxiliada por compressatildeo

Quando o bolo eacute disposto como enchimento de terra para esparramar com um trator desde que ela seja dura o bastante para aguumlentar seu peso

Quando grandes aacutereas de filtraccedilatildeo satildeo requeridas num espaccedilo limitado

73 Filtro de tambor rotativo

O filtro a vaacutecuo de tambor rotativo pertence ao grupo de alimentaccedilatildeo inferior e eacute um dos filtros mais antigos em uso na induacutestria de processos quiacutemicos (Fig 11)

Figura 11 Filtro de tambor rotativo Fonte httpwwwufrnetufrnbr~lairPagina-OPUNITDrum_Filtershtm

O filtro consiste dos seguintes subconjuntos

Um cilindro que eacute suportado por um munhatildeo de grande diacircmetro na extremidade da vaacutelvula e por um rolamento na extremidade de movimentaccedilatildeo e que tem sua face dividida em setores circulares cada um dos quais conectado a uma tubulaccedilatildeo separada de vaacutecuo A tubulaccedilatildeo interna eacute conectada agraves passagens de cada setor atraveacutes do munhatildeo e das extremidades superiores atraveacutes de uma placa de desgaste que tem portas correspondentes ao nuacutemero dos setores O encanamento da plataforma do cilindro eacute arranjado de modo que cada setor tenha uma tubulaccedilatildeo principal para coletar o filtrado no lado emergente do cilindro e uma tubulaccedilatildeo para coletar o filtrado restante do lado descendente para assegurar a evacuaccedilatildeo completa antes da descarga do bolo O cilindro move-se a uma

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velocidade que pode variar de acordo com o tempo do ciclo normalmente de 1 a 10 RPM

Uma vaacutelvula com ajuste na ponte controla a sequumlecircncia do ciclo de modo que cada setor seja sujeitado ao vaacutecuo ao sopro e a uma zona inoperante Quando um setor entra na submersatildeo o vaacutecuo comeccedila e continua com a lavagem se requerida ateacute um ponto em que eacute interrompido e ocorre o sopro para ajudar a descarregar o bolo A vaacutelvula tem blocos ajustaacuteveis de filtraccedilatildeo em uma extremidade e na outra um anel fixo da ponte Os blocos ajustaacuteveis da ponte permitem a otimizaccedilatildeo do formulaacuterio da relaccedilatildeo de secagem dentro do ciclo de filtraccedilatildeo bem como a submersatildeo eficaz do cilindro quando o niacutevel da pasta no tanque estaacute no maacuteximo

Um mecanismo de descarga do bolo que pode ser uma lacircmina raspadora uma correia ou um rolo e em casos muito raros uma descarga de fios O sopro eacute aplicado somente aos filtros com mecanismos de descarga por raspador e de rolo mas natildeo nos filtros com descarga por correia ou de fios

Um agitador que manteacutem delicadamente a pasta em suspensatildeo e alternando entre a face do cilindro e o fundo do tanque em cerca de 16 CPM

Um tanque com conexotildees para alimentaccedilatildeo da pasta uma caixa ajustaacutevel do excesso para ajustar a submergecircncia desejada do cilindro e uma conexatildeo de dreno Os tanques satildeo projetados normalmente para uma submersatildeo aparente de 33-35 entretanto em determinadas aplicaccedilotildees eacute possiacutevel 50 ou mais

Nas aplicaccedilotildees onde a lavagem do bolo eacute requerida 2 ou 3 distribuidores com bocais sobrepostos satildeo montados a um par dos protetores de respingos aparafusados agraves extremidades do tanque A posiccedilatildeo dos distribuidores e da quantidade do liacutequido de lavagem eacute ajustaacutevel dependendo das caracteriacutesticas da lavagem do bolo

Criteacuterios de seleccedilatildeo

Em termos gerais os filtros de cilindro satildeo apropriados agraves seguintes exigecircncias processos

Polpas com soacutelidos que natildeo tendem a sedimentar rapidamente e permaneceratildeo em suspensatildeo uniforme sob agitaccedilatildeo delicada

Tortas que natildeo requerem periacuteodos de secagem longos alcanccedilar valores assintoacuteticos de umidade

Quando um uacutenico estaacutegio de lavagem for suficiente para remover os contaminantes residuais do bolo ou produzir a recuperaccedilatildeo maacutexima de filtrado

Filtrado que geralmente natildeo requer uma separaccedilatildeo afiada entre o filtrado matriz e filtrado da lavagem Algumas vaacutelvulas complexas entretanto permitem remoccedilatildeo atmosfeacuterica dos setores e do encanamento interno para facilitar uma separaccedilatildeo afiada dos filtrados

Filtrados nos quais eacute aceitaacutevel com uma quantidade baixa de finos que passam pela malha do pano filtrante nos primeiros segundos da formaccedilatildeo do bolo Geralmente e dependendo do tamanho da partiacutecula e da permeabilidade do pano o filtrado pode conter 1000 a 5000 ppm de insoluacuteveis

74 Filtro de Discos

Os filtros de discos pertencem ao grupo com alimentaccedilatildeo lateral e estatildeo disponiacuteveis jaacute haacute muitos anos Satildeo usados geralmente em aplicaccedilotildees resistentes tais como enxugamento do taconito do mineacuterio de ferro da hematita do hidrato de carvatildeo de alumiacutenio do concentrado de cobre dos concentrados da flutuaccedilatildeo de pirita e de outros processos de beneficiamento

O grande momento para os filtros de discos ocorreu nos anos 60 quando as induacutestrias metaluacutergicas estavam crescendo e foram fabricados filtros com aacutereas de 300 m2 e maiores

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O filtro consiste em diversos discos que podem chegar a 15 nas maacutequinas maiores cada um composto de setores que satildeo juntados para dar forma ao disco Os setores tecircm nervuras para a garganta e satildeo projetados para uma taxa de drenagem de capacidade elevada

Uma das principais caracteriacutesticas eacute que o espaccedilo requerido pelos filtros de disco eacute miacutenimo e o custo por m2 de aacuterea de filtraccedilatildeo eacute o mais baixo quando comparado a outros filtros de vaacutecuo Durante a operaccedilatildeo cada setor submerge e um bolo eacute formado na face dos discos Emergindo entatildeo agrave zona de secagem o liacutequido eacute drenado para um tambor central e de laacute atraveacutes de uma vaacutelvula para o receptor de vaacutecuo A vaacutelvula com sua ponte ajusta o sincronismo de modo que quando um setor sai da zona de secagem na ponte de separaccedilatildeo eacute aplicado um sopro pressurizado ou a baixa pressatildeo no bolo As lacircminas do raspador nos lados de cada disco guiam o bolo agraves rampas de descarga que satildeo posicionadas entre discos adjacentes e devem ser bastante largas para evitar sua obstruccedilatildeo pela queda do bolo Um agitador de paacutes situado no fundo do tanque manteacutem em suspensatildeo a polpa que na maioria das aplicaccedilotildees metaluacutergicas conteacutem soacutelidos de massa especiacutefica elevada satildeo de decantaccedilatildeo raacutepida e abrasivos

Os principais componentes de um filtro de discos como mostrado no corte transversal da figura abaixo satildeo

Os setores dos discos que podem ser feitos de metal de madeira especial ou moldados por injeccedilatildeo em polipropileno

Um tambor suportado no centro pelos rolamentos principais e que abriga os condutos de passagem do filtrado Os setores satildeo unidos ao tambor atraveacutes de conexotildees seladas por aneacuteis circulares em um nuacutemero igual ao nuacutemero de setores do disco

Uma vaacutelvula com pontes e os compartimentos internos para o formulaacuterio e seca sob o vaacutecuo e endurece a descarga sob a pressatildeo com 2-25 bar e rompe-se com um sopro constante de 02-025 bar A maioria dos filtros de discos satildeo conectados a apenas uma vaacutelvula entretanto frequumlentemente satildeo montados com uma vaacutelvula em cada extremidade quando a carga hidraacuteulica eacute muito elevada

Um agitador com paacutes que satildeo posicionadas entre os discos e suficientemente distante para natildeo interferir com o bolo em formaccedilatildeo

Um tanque que em seu lado da descarga tem compartimentos separados para a pasta dos discos e rampas de descarga para o bolo que cai ao se partir Quando os soacutelidos satildeo de natureza abrasiva eacute aconselhaacutevel recobrir a parte inferior do tanque que abriga o agitador com borracha

Duas lacircminas para descarga do bolo em ambos os lados de cada disco satildeo suspensas por uma armaccedilatildeo montada no tanque e que servem para deflexionar e guiar o bolo agraves rampas da descarga Em filtros de diacircmetro grande as lacircminas satildeo do tipo em balanccedilo flutuando para manter o bolo afastado do disco e assim permitir o balanccedilo de giro dos discos

Uma calha para o excesso que se estende atraveacutes de todo o comprimento do tanque e assegura a total submergecircncia dos setores na zona da formaccedilatildeo do bolo tendo em vista que a exposiccedilatildeo de um setor na posiccedilatildeo 6 horas causaraacute a perda imediata do vaacutecuo

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Figura 12 Filtro de Discos Fonte httpwwwufrnetufrnbr~lairPagina-OPUNITFiltro_de_discoshtm

Criteacuterios de seleccedilatildeo

As principais consideraccedilotildees para se selecionar um filtro de discos satildeo

Quando servirem a uma aplicaccedilatildeo em que se encontrem as seguintes exigecircncias

O formulaacuterio para secar a relaccedilatildeo do tempo eacute aproximadamente frac12 a 1

Nenhuma lavagem do bolo eacute requerida

As peccedilas do bolo soltam facilmente do pano

O pano natildeo se obstrui

Quando em um dos setores o pano rasga o setor inteiro pode ser substituiacutedo em um tempo muito curto

A aacuterea de filtraccedilatildeo pode ser expandida adicionando-se mais discos a um tambor que tenha discos natildeo utilizados

O filtro de discos fornece a aacuterea maacutexima em custo e espaccedilo miacutenimos

8 SELECcedilAtildeO DO EQUIPAMENTO PARA FILTRACcedilAtildeO

Na escolha de um filtro para um processo especiacutefico os fatores relacionados agrave finalidade do serviccedilo devem ser comparados aos associados agraves caracteriacutesticas do equipamento e do meio filtrante

Fatores Importantes Relacionados com a Finalidade do Serviccedilo

Tipo de suspensatildeo a manusear

Volume a ser produzido

Condiccedilotildees do processo

Exigecircncias de desempenho

Materiais aceitaacuteveis para a construccedilatildeo do filtro

Fatores Importantes Relacionados com o Equipamento

Tipo do ciclo (em batelada contiacutenuo)

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Forccedila motriz

Taxa de produccedilatildeo das maiores e das menores unidades

Precisatildeo da separaccedilatildeo

Possibilidade de lavagem da torta

Confiabilidade

Materiais de construccedilatildeo

Custos

As estimativas de custos devem incluir

Depreciaccedilatildeo (custo do equipamento instalado mais tempo de vida) Manutenccedilatildeo Custos de operaccedilatildeo (matildeo de obra utilidades e meio filtrante) Prejuiacutezos por perda do produto (se houver)

As caracteriacutesticas da suspensatildeo indicam se para o seu tratamento eacute mais recomendaacutevel um clarificador ou um filtro com formaccedilatildeo de torta Se a melhor opccedilatildeo eacute o filtro de torta as caracteriacutesticas da suspensatildeo iratildeo determinar a velocidade de formaccedilatildeo e a natureza da torta e tambeacutem influenciaraacute a escolha da forccedila motriz o tipo de ciclo e o modelo especiacutefico da maacutequina

Mais informaccedilotildees sobre as caracteriacutesticas da suspensatildeo e adaptabilidade dos filtros mais comuns agraves vaacuterias classes de suspensotildees podem ser vistos no seguinte endereccedilo httpwwwufrnetufrnbr~lairPagina-OPUNITselectfiltrohtm

Conclusotildees e recomendaccedilotildees

As induacutestrias do setor de pedras ornamentais deve estudar alternativas tecnicamente viaacuteveis para o aproveitamento dos rejeitos da lavra e do beneficiamento nas pedreiras e serrarias Este aproveitamento contribui para diminuir o impacto ambiental dos rejeitos acumulados

Para mais informaccedilotildees sobre o assunto sugere-se entrar em contato com o Centro de Tecnologia Mineral CETEM que eacute um instituto de pesquisa de atuaccedilatildeo nacional vinculado ao Ministeacuterio da Ciecircncia e Tecnologia MCT e desde a sua criaccedilatildeo em 1978 tem se dedicado ao desenvolvimento tecnoloacutegico nas aacutereas relacionadas com a tecnologia mineral Contato CENTRO DE TECNOLOGIA MINERAL - CETEM Avenida Pedro Calmon 900 - Cidade Universitaacuteria - Rio de Janeiro - RJ CEP 21941-908 tel (21) 3865-7222 fax (21) 2260-2837 e-mail webmastercetemgovbr

Referecircncias

ALMEIDA S L M CHAVES A P Aproveitamento de rejeito de pedreiras de Santo Antocircnio de Paacutedua RJ Rio de Janeiro CETEMMCT 2002 35 p (Seacuterie rochas e minerais industriais 6) Disponiacutevel em httpwwwcetemgovbrpublicacaoCETEM_SRO_06pdf Acesso em 11 dez 2006

MARGUERON C MELLO E F Estrateacutegias competitivas para empresas de rochas ornamentais na regiatildeo metropolitana do Rio de Janeiro Anuaacuterio do Instituto de Geociecircncias UFRJ vol 28 2 2005 p 71-101 Disponiacutevel em httpwwwanuarioigeoufrjbranuario_2005Anuario_2005_71_101pdf Acesso em 04 dez 2006

MINEROPAR MINERAIS DO PARANAacute S A Disponiacutevel em httpwwwmineroparprgovbrmineropararquivosFilepublicacoesrelatorios_concluidos20_relatorios_concluidospdf Acesso em 05 dez 2006

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MOREIRA J M S MANHAtildeES J P V T HOLANDA J N F Reaproveitamento de resiacuteduo de rocha ornamental proveniente do Noroeste Fluminense em ceracircmica vermelha Ceracircmica 51 2005 p 180-186 Disponiacutevel em httpwwwscielobrpdfcev51n31926789pdfsearch=22tratamento20de20resC3ADduo20da20indC3BAstria20de20mC3A1rmore20e20granito22 Acesso em 03 out 2003

MOTHEacute FILHO H F POLIVANOV H MOTHEacute C G Reciclagem dos Resiacuteduos Soacutelidos de Rochas Ornamentais Anuaacuterio do Instituto de Geociecircncias UFRJ vol 28 2 2005 p 139-151Acesso em httpwwwanuarioigeoufrjbranuario_2005Anuario_2005_139_151pdf Acesso em 05 dez 2006

NETO A A B A importacircncia do equiliacutebrio soacutecio-ambiental na extraccedilatildeo do maacutermore e do granito Centro Federal de Educaccedilatildeo Tecnoloacutegica do Espiacuterito Santo Disponiacutevel em httpwwwcreaesorgbrdownloadsciclopasta0420FeiraMarGran2pdfsearch=22gerenciamento20do20resC3ADduo20da20indC3BAstria20de20beneficiamento20de20mC3A1rmore20e20granito22 Acesso em 04 out 2006

REIS R C SOUSA W T Meacutetodos de lavra de rochas ornamentais Rem Rev Esc Minas Ouro Preto v 56 n 3 2003 Disponiacutevel em httpwwwscielobrscielophppid=S0370-44672003000300011ampscript=sci_arttext

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SILVA J B HOTZA D SEGADAtildeES A M ACCHAR W Incorporaccedilatildeo de lama de maacutermore e granito em massas argilosas Ceracircmica vol51 no320 Satildeo Paulo OctDec 2005 Disponiacutevel em lthttpwwwscielobrscielophppid=S0366-69132005000400004ampscript=sci_arttextgt Acesso em 04 out 2006

Nome do teacutecnico responsaacutevel

Ingrid de Moraes

Nome da Instituiccedilatildeo do SBRT responsaacutevel

REDETEC - Rede de Tecnologia do Rio de Janeiro

Data de finalizaccedilatildeo

13 dez 2006

Page 11: Dossiê Mármore e Granito

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Ainda segundo Pezotti (2006) das empresas que realizam processos de separaccedilatildeo de fases dos efluentes gerados cerca de 2 das 1200 implantadas no estado utilizam sistemas de tratamento cuja concepccedilatildeo de projeto resume-se em tratamento fiacutesico-quiacutemico consistindo de dosagem de coagulante sedimentaccedilatildeo primaacuteria e utilizaccedilatildeo de filtro-prensa para desidrataccedilatildeo do material sedimentado Das empresas que trabalham com os processos de polimento e corte praticamente todas utilizam alguma forma de reaproveitamento dos efluentes tratados Normalmente satildeo utilizados tanques de concreto armado dotados de chicanas construiacutedos enterrados cujo material sedimentado eacute recalcado atraveacutes de bombas hidraacuteulicas para locais de acuacutemulo tambeacutem dispostos no solo

A problemaacutetica ambiental tem despertado nos uacuteltimos anos grande interesse no Brasil As leis de controle ambiental tornaram-se mais severas e os oacutergatildeos de fiscalizaccedilatildeo ambiental tornaram-se mais eficientes Por outro lado os custos de disposiccedilatildeo de resiacuteduos de forma ecologicamente correta satildeo elevados Isto tem motivado a busca de alternativas tecnoloacutegicas viaacuteveis para a disposiccedilatildeo de resiacuteduos industriais

5 CARACTERIZACcedilAtildeO DE RESIacuteDUOS SOacuteLIDOS NO SETOR DE ROCHAS ORNAMENTAIS

Para se fazer o correto gerenciamento de um resiacuteduo industrial seja para

aproveitamento aterro incineraccedilatildeo

eacute preciso primeiro caracterizaacute-lo classificando-o ambientalmente e definir suas caracteriacutesticas fiacutesico-quiacutemicas

51 Etapas para a caracterizaccedilatildeo

- Classificaccedilatildeo segundo a NBR 10004 (classificaccedilatildeo ambiental)

- Determinaccedilatildeo da composiccedilatildeo quiacutemica e das propriedades fiacutesicas (visando um futuro aproveitamento)

511 Classificaccedilatildeo do resiacuteduo

A classificaccedilatildeo dos resiacuteduos soacutelidos deve ser feita de acordo com a norma ABNT NBR-100042004

CLASSE I - PERIGOSOS

CLASSE II NAtildeO PERIGOSOS CLASSE II A NAtildeO INERTES CLASSE II B INERTES

Tecircm por objetivo determinar qual a disposiccedilatildeo ambientalmente correta (qual tipo de aterro incineraccedilatildeo)

Satildeo de CLASSE I (Perigosos)

Quando um resiacuteduo em funccedilatildeo de suas propriedades fiacutesicas quiacutemicas ou infecto-contagiosas apresentar

1) risco agrave sauacutede puacuteblica provocando mortalidade incidecircncia de doenccedilas ou acentuando seus iacutendices 2) riscos ao meio ambiente quando o resiacuteduo for gerenciado de forma inadequada 3) Ou uma das caracteriacutesticas abaixo

inflamabilidade

corrosividade

toxidade

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reatividade

patogenidade

Satildeo de CLASSE II (Natildeo perigosos)

Resiacuteduos classe II A - Natildeo inertes

Natildeo se enquadram nas classificaccedilotildees de resiacuteduos CLASSE I - Perigosos ou de resiacuteduos CLASSE II B - Inertes

Apresentam um ou mais elementos acima do limite permitido no teste de solubilizaccedilatildeo e ou propriedades como

combustibilidade biodegradabilidade solubilidade em aacutegua

Resiacuteduos classe II B Inertes

Quaisquer resiacuteduos que

Quando amostrados de uma forma representativa segundo a ABNT NBR 10007 e submetidos a um contato dinacircmico e estaacutetico com aacutegua destilada ou deionizada agrave temperatura ambiente conforme ABNT NBR 10006 natildeo tiverem nenhum de seus constituintes solubilizados a concentraccedilotildees superiores aos padrotildees de potabilidade de aacutegua excetuando-se aspecto cor turbidez dureza e sabor

512 Composiccedilatildeo quiacutemica ( em peso) do resiacuteduo de granito

Granito A Granito B composiccedilatildeo

em peso composiccedilatildeo

em peso SiO2

6595 SiO2

6714 Al2O3

1284 Al2O3

1492 Fe2O3

789 Fe2O3

440 TiO2

093 TiO2

079 MnO

004 MnO

001 MgO

147 MgO

073 CaO

301 CaO

191 K2O

419 K2O

518 Na2O

239 Na2O

293 PF

133 PF

050 PF = perda ao fogo Fonte Neto 2006

6 APROVEITAMENTO DOS RESIacuteDUOS SOacuteLIDOS

Para suprir as necessidades do mundo moderno eacute necessaacuterio um aumento da produccedilatildeo que paulatinamente contribui para o aumento de resiacuteduos que nem sempre tecircm um destino ecologicamente correto Como natildeo eacute possiacutevel parar a produccedilatildeo uma das grandes preocupaccedilotildees da atualidade consiste em reaproveitar os resiacuteduos gerados nos diversos processos produtivos

O estado do Espiacuterito Santo maior explorador do setor estima que a produccedilatildeo de lama abrasiva de maacutermore e granito das induacutestrias da regiatildeo esteja em torno de 4000 toneladas por mecircs O maacutermore eacute um calcaacuterio metamoacuterfico cristalino basicamente constituiacutedo por calcita (CaCO3) e o granito eacute uma rocha iacutegnea constituiacuteda principalmente por feldspatos quartzo e micas Em geral resiacuteduos de maacutermore e granito apresentam um comportamento natildeo plaacutestico e tal como a grande maioria dos materiais ceracircmicos tradicionais seus

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constituintes quiacutemicos majoritaacuterios expressos na forma de oacutexidos satildeo a silica (SiO2) e a alumina (Al2O3) seguidos pela cal (CaO) e os oacutexidos alcalinos (Na2O K2O) Os teores de oacutexidos de ferro tambeacutem podem ser significativos mas o seu papel durante o processamento natildeo eacute tatildeo importante (satildeo fundentes soacute a altas temperaturas)

Portanto este tipo de rejeito industrial apresenta um bom potencial para ser incorporado em massas argilosas destinadas agrave produccedilatildeo de materiais ceracircmicos tradicionais

O resiacuteduo fino soacutelido pode ser utilizado na formulaccedilatildeo de

Tijolos para fins estruturais

Bloquetes para calccedilamento de ruas e calccediladas

Argamassa (substitui o calcaacuterio mateacuteria-prima normalmente utilizada nas formulaccedilotildees)

Em testes realizados pelo CEFET-ES a resistecircncia agrave compressatildeo da argamassa produzida com os resiacuteduos do corte das serrarias apoacutes o terceiro dia de cura foi cerca de 2 superior a da argamassa existente no mercado Apoacutes o vigeacutesimo oitavo dia a resistecircncia agrave compressatildeo foi cerca de 5 superior a argamassa de mercado (Fig 7)

Figura 7 Resistecircncia agrave compressatildeo da argamassa produzida com os resiacuteduos do corte das serrarias Fonte Neto 2006

O resiacuteduo proveniente da serragem de rochas graniacuteticas pode ser utilizado como material de enchimento em concretos asfaacutelticos usinados a quente

Caracteriacutesticas especiacuteficas deste rejeito vislumbram a sua utilizaccedilatildeo como material de enchimento em concretos asfaacutelticos

Fina granulometria com 7165 de materiais com dimensotildees inferior a 0075mm Composiccedilatildeo preacute-definida (granito moiacutedo)

7 ALGUNS EQUIPAMENTOS UTILIZADOS NO TRATAMENTO DE RESIacuteDUO DA INDUacuteSTRIA DE BENEFICIAMENTO DE MAacuteRMORE E GRANITO

71 Hidrociclone

Aparelho que utiliza a forccedila centriacutefuga para a separaccedilatildeo de um mineacuterio em forma de polpa em dois produtos de granulometrias distintas Apresenta um corpo cocircnico e outro ciliacutendrico (Fig 8) um orifiacutecio para a entrada da polpa (inlet) um orifiacutecio inferior de descarga (apex) e outro orifiacutecio superior tambeacutem para descarga (vortex finder)

Os hidrociclones ou ciclones hidraacuteulicos satildeo uma classe importante de equipamentos destinados principalmente agrave separaccedilatildeo de suspensotildees soacutelido-liacutequido Diferentemente das centriacutefugas o movimento rotatoacuterio da mistura eacute produzido pelo proacuteprio escoamento da suspensatildeo de tal forma que partiacuteculas na faixa de 5 a 400 m podem ser eficientemente separadas Mais recentemente tem-se investigado o uso desse dispositivo em sistemas de difiacutecil separaccedilatildeo ou seja aqueles constituiacutedos de partiacuteculas muito pequenas e misturas com pequenos gradientes de densidades entre as fases Os hidrociclones satildeo agrupados em

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famiacutelias de acordo com as relaccedilotildees entre suas dimensotildees sendo bastante estudadas as famiacutelias de Rietema e de Bradley Os hidrociclones ciliacutendricos satildeo relatados na literatura como equipamentos que apresentam como funccedilatildeo principal a classificaccedilatildeo de partiacuteculas Essa classificaccedilatildeo depende do tamanho da densidade e do formato das partiacuteculas A classificaccedilatildeo por tamanho pode ser expressa pela inclinaccedilatildeo da curva de eficiecircncia granulomeacutetrica em funccedilatildeo do tamanho da partiacutecula no ponto relativo ao diacircmetro de corte de modo que uma curva com inclinaccedilatildeo infinita neste ponto indica que natildeo existem soacutelidos com tamanhos inferiores ao diacircmetro de corte na corrente de underflow Na realidade sempre haveraacute partiacuteculas com diacircmetros menores que o diacircmetro de corte no underflow uma vez que natildeo existe classificador total

Figura 8 Hidrociclone Fonte Perry 1997

Existem hidrociclones de numerosos tipos e tamanhos

Tipos de hidrociclones

hidrociclone classificador Hidrociclone utilizado para separaccedilatildeo de partiacuteculas em funccedilatildeo do tamanho

hidrociclone espessador Hidrociclone utilizado para separar soacutelidos do liacutequumlido em que estatildeo suspensos

hidrociclone lavador Hidrociclone utilizado para separar partiacuteculas de acordo com as densidades das espeacutecies minerais

72 Filtro-prensa

Os Filtros-prensa foram introduzidos por volta do seacuteculo XIX e foram utilizados por muitos anos principalmente na separaccedilatildeo de lamas servidas Eles eram considerados maacutequinas de trabalho intensivo consequumlentemente natildeo encontraram muita aceitaccedilatildeo nas induacutestrias de processo sofisticados e altamente automatizados Isto ocorreu ateacute meados dos anos 60 quando esta imagem mudou pela introduccedilatildeo de mecanismos avanccedilados orientados para obter bolos de baixa umidade que descarregam automaticamente e permitem a lavagem do pano ao teacutermino do ciclo de filtraccedilatildeo

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O Filtro Prensa consiste em uma cabeccedila e seguidor que contecircm entre si um pacote de placas retangulares verticais que satildeo apoiadas pelo lado ou sobre vigas A cabeccedila serve como um extremo fixo no qual os tubos de alimentaccedilatildeo e filtrado satildeo conectados e o seguidor move-se ao longo das vigas e comprime as placas juntas durante o ciclo de filtraccedilatildeo por um mecanismo hidraacuteulico ou mecacircnico

Figura 9 Filtro-prensa Fonte httpwwwufrnetufrnbr~lairPagina-OPUNITFilterpresshtm

Cada placa eacute revestida com um pano filtrante em ambos os lados e uma vez apertadas lado a lado elas formam uma seacuterie de cacircmaras que dependem do nuacutemero de placas As placas geralmente tecircm uma porta de alimentaccedilatildeo central que atravessa toda a extensatildeo do filtro prensa de forma que todas as cacircmaras do conjunto de placas estatildeo interconectadas

Do mesmo modo quatro aberturas de canto conectam todos as placas e coletam os filtrados matildee e de lavagem em uma descarga fechada para saiacutedas que satildeo localizadas no mesmo lado que a entrada de alimentaccedilatildeo Alguns filtros prensa tecircm placas que dispotildeem de torneiras no seu lado mais inferior de forma que o filtrado flui em uma descarga aberta para uma calha e serve como amostrador da condiccedilatildeo do pano filtrante pela claridade do filtrado que atravessa cada cacircmara A desvantagem deste arranjo eacute que natildeo pode ser usado com filtrados que satildeo toacutexicos inflamaacuteveis ou volaacuteteis

Figura 10 Diagrama de fluxo tiacutepico de um filtro-prensa Fonte httpwwwufrnetufrnbr~lairPagina-OPUNITFilterpresshtm

Atualmente os Filtros-prensa como mencionado previamente satildeo equipados com caracteriacutesticas que habilitam operaccedilatildeo completamente automaacutetica controladas por PLC (Power Line Communications sitema de automaccedilatildeo)

As principais caracteriacutesticas satildeo

Deslocadores moacuteveis que separam os pratos um por um para descarga do bolo a uma

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taxa de 5 - 6 segundos por placa Um projeto especial do mecanismo moacutevel assegura que duas placas adjacentes natildeo ficam aderidas devido a bolos pegajosos

Batedeira que sujeita a placa a vibraccedilotildees e ajuda na descarga do bolo

Regadores do pano com tubulaccedilotildees moveis e jatos de alto impacto para lavagem

intensiva do pano

Criteacuterios de Seleccedilatildeo

Os Filtros-prensa se aplicam melhor nas seguintes circunstacircncias

Quando eacute requerido um conteuacutedo muito baixo de umidade para a secagem teacutermica da torta ou incineraccedilatildeo

Quando eacute requerida alta claridade do filtrado para aplicaccedilotildees de polimento

Quando eacute requerida a liberaccedilatildeo da torta auxiliada por compressatildeo

Quando o bolo eacute disposto como enchimento de terra para esparramar com um trator desde que ela seja dura o bastante para aguumlentar seu peso

Quando grandes aacutereas de filtraccedilatildeo satildeo requeridas num espaccedilo limitado

73 Filtro de tambor rotativo

O filtro a vaacutecuo de tambor rotativo pertence ao grupo de alimentaccedilatildeo inferior e eacute um dos filtros mais antigos em uso na induacutestria de processos quiacutemicos (Fig 11)

Figura 11 Filtro de tambor rotativo Fonte httpwwwufrnetufrnbr~lairPagina-OPUNITDrum_Filtershtm

O filtro consiste dos seguintes subconjuntos

Um cilindro que eacute suportado por um munhatildeo de grande diacircmetro na extremidade da vaacutelvula e por um rolamento na extremidade de movimentaccedilatildeo e que tem sua face dividida em setores circulares cada um dos quais conectado a uma tubulaccedilatildeo separada de vaacutecuo A tubulaccedilatildeo interna eacute conectada agraves passagens de cada setor atraveacutes do munhatildeo e das extremidades superiores atraveacutes de uma placa de desgaste que tem portas correspondentes ao nuacutemero dos setores O encanamento da plataforma do cilindro eacute arranjado de modo que cada setor tenha uma tubulaccedilatildeo principal para coletar o filtrado no lado emergente do cilindro e uma tubulaccedilatildeo para coletar o filtrado restante do lado descendente para assegurar a evacuaccedilatildeo completa antes da descarga do bolo O cilindro move-se a uma

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velocidade que pode variar de acordo com o tempo do ciclo normalmente de 1 a 10 RPM

Uma vaacutelvula com ajuste na ponte controla a sequumlecircncia do ciclo de modo que cada setor seja sujeitado ao vaacutecuo ao sopro e a uma zona inoperante Quando um setor entra na submersatildeo o vaacutecuo comeccedila e continua com a lavagem se requerida ateacute um ponto em que eacute interrompido e ocorre o sopro para ajudar a descarregar o bolo A vaacutelvula tem blocos ajustaacuteveis de filtraccedilatildeo em uma extremidade e na outra um anel fixo da ponte Os blocos ajustaacuteveis da ponte permitem a otimizaccedilatildeo do formulaacuterio da relaccedilatildeo de secagem dentro do ciclo de filtraccedilatildeo bem como a submersatildeo eficaz do cilindro quando o niacutevel da pasta no tanque estaacute no maacuteximo

Um mecanismo de descarga do bolo que pode ser uma lacircmina raspadora uma correia ou um rolo e em casos muito raros uma descarga de fios O sopro eacute aplicado somente aos filtros com mecanismos de descarga por raspador e de rolo mas natildeo nos filtros com descarga por correia ou de fios

Um agitador que manteacutem delicadamente a pasta em suspensatildeo e alternando entre a face do cilindro e o fundo do tanque em cerca de 16 CPM

Um tanque com conexotildees para alimentaccedilatildeo da pasta uma caixa ajustaacutevel do excesso para ajustar a submergecircncia desejada do cilindro e uma conexatildeo de dreno Os tanques satildeo projetados normalmente para uma submersatildeo aparente de 33-35 entretanto em determinadas aplicaccedilotildees eacute possiacutevel 50 ou mais

Nas aplicaccedilotildees onde a lavagem do bolo eacute requerida 2 ou 3 distribuidores com bocais sobrepostos satildeo montados a um par dos protetores de respingos aparafusados agraves extremidades do tanque A posiccedilatildeo dos distribuidores e da quantidade do liacutequido de lavagem eacute ajustaacutevel dependendo das caracteriacutesticas da lavagem do bolo

Criteacuterios de seleccedilatildeo

Em termos gerais os filtros de cilindro satildeo apropriados agraves seguintes exigecircncias processos

Polpas com soacutelidos que natildeo tendem a sedimentar rapidamente e permaneceratildeo em suspensatildeo uniforme sob agitaccedilatildeo delicada

Tortas que natildeo requerem periacuteodos de secagem longos alcanccedilar valores assintoacuteticos de umidade

Quando um uacutenico estaacutegio de lavagem for suficiente para remover os contaminantes residuais do bolo ou produzir a recuperaccedilatildeo maacutexima de filtrado

Filtrado que geralmente natildeo requer uma separaccedilatildeo afiada entre o filtrado matriz e filtrado da lavagem Algumas vaacutelvulas complexas entretanto permitem remoccedilatildeo atmosfeacuterica dos setores e do encanamento interno para facilitar uma separaccedilatildeo afiada dos filtrados

Filtrados nos quais eacute aceitaacutevel com uma quantidade baixa de finos que passam pela malha do pano filtrante nos primeiros segundos da formaccedilatildeo do bolo Geralmente e dependendo do tamanho da partiacutecula e da permeabilidade do pano o filtrado pode conter 1000 a 5000 ppm de insoluacuteveis

74 Filtro de Discos

Os filtros de discos pertencem ao grupo com alimentaccedilatildeo lateral e estatildeo disponiacuteveis jaacute haacute muitos anos Satildeo usados geralmente em aplicaccedilotildees resistentes tais como enxugamento do taconito do mineacuterio de ferro da hematita do hidrato de carvatildeo de alumiacutenio do concentrado de cobre dos concentrados da flutuaccedilatildeo de pirita e de outros processos de beneficiamento

O grande momento para os filtros de discos ocorreu nos anos 60 quando as induacutestrias metaluacutergicas estavam crescendo e foram fabricados filtros com aacutereas de 300 m2 e maiores

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O filtro consiste em diversos discos que podem chegar a 15 nas maacutequinas maiores cada um composto de setores que satildeo juntados para dar forma ao disco Os setores tecircm nervuras para a garganta e satildeo projetados para uma taxa de drenagem de capacidade elevada

Uma das principais caracteriacutesticas eacute que o espaccedilo requerido pelos filtros de disco eacute miacutenimo e o custo por m2 de aacuterea de filtraccedilatildeo eacute o mais baixo quando comparado a outros filtros de vaacutecuo Durante a operaccedilatildeo cada setor submerge e um bolo eacute formado na face dos discos Emergindo entatildeo agrave zona de secagem o liacutequido eacute drenado para um tambor central e de laacute atraveacutes de uma vaacutelvula para o receptor de vaacutecuo A vaacutelvula com sua ponte ajusta o sincronismo de modo que quando um setor sai da zona de secagem na ponte de separaccedilatildeo eacute aplicado um sopro pressurizado ou a baixa pressatildeo no bolo As lacircminas do raspador nos lados de cada disco guiam o bolo agraves rampas de descarga que satildeo posicionadas entre discos adjacentes e devem ser bastante largas para evitar sua obstruccedilatildeo pela queda do bolo Um agitador de paacutes situado no fundo do tanque manteacutem em suspensatildeo a polpa que na maioria das aplicaccedilotildees metaluacutergicas conteacutem soacutelidos de massa especiacutefica elevada satildeo de decantaccedilatildeo raacutepida e abrasivos

Os principais componentes de um filtro de discos como mostrado no corte transversal da figura abaixo satildeo

Os setores dos discos que podem ser feitos de metal de madeira especial ou moldados por injeccedilatildeo em polipropileno

Um tambor suportado no centro pelos rolamentos principais e que abriga os condutos de passagem do filtrado Os setores satildeo unidos ao tambor atraveacutes de conexotildees seladas por aneacuteis circulares em um nuacutemero igual ao nuacutemero de setores do disco

Uma vaacutelvula com pontes e os compartimentos internos para o formulaacuterio e seca sob o vaacutecuo e endurece a descarga sob a pressatildeo com 2-25 bar e rompe-se com um sopro constante de 02-025 bar A maioria dos filtros de discos satildeo conectados a apenas uma vaacutelvula entretanto frequumlentemente satildeo montados com uma vaacutelvula em cada extremidade quando a carga hidraacuteulica eacute muito elevada

Um agitador com paacutes que satildeo posicionadas entre os discos e suficientemente distante para natildeo interferir com o bolo em formaccedilatildeo

Um tanque que em seu lado da descarga tem compartimentos separados para a pasta dos discos e rampas de descarga para o bolo que cai ao se partir Quando os soacutelidos satildeo de natureza abrasiva eacute aconselhaacutevel recobrir a parte inferior do tanque que abriga o agitador com borracha

Duas lacircminas para descarga do bolo em ambos os lados de cada disco satildeo suspensas por uma armaccedilatildeo montada no tanque e que servem para deflexionar e guiar o bolo agraves rampas da descarga Em filtros de diacircmetro grande as lacircminas satildeo do tipo em balanccedilo flutuando para manter o bolo afastado do disco e assim permitir o balanccedilo de giro dos discos

Uma calha para o excesso que se estende atraveacutes de todo o comprimento do tanque e assegura a total submergecircncia dos setores na zona da formaccedilatildeo do bolo tendo em vista que a exposiccedilatildeo de um setor na posiccedilatildeo 6 horas causaraacute a perda imediata do vaacutecuo

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Figura 12 Filtro de Discos Fonte httpwwwufrnetufrnbr~lairPagina-OPUNITFiltro_de_discoshtm

Criteacuterios de seleccedilatildeo

As principais consideraccedilotildees para se selecionar um filtro de discos satildeo

Quando servirem a uma aplicaccedilatildeo em que se encontrem as seguintes exigecircncias

O formulaacuterio para secar a relaccedilatildeo do tempo eacute aproximadamente frac12 a 1

Nenhuma lavagem do bolo eacute requerida

As peccedilas do bolo soltam facilmente do pano

O pano natildeo se obstrui

Quando em um dos setores o pano rasga o setor inteiro pode ser substituiacutedo em um tempo muito curto

A aacuterea de filtraccedilatildeo pode ser expandida adicionando-se mais discos a um tambor que tenha discos natildeo utilizados

O filtro de discos fornece a aacuterea maacutexima em custo e espaccedilo miacutenimos

8 SELECcedilAtildeO DO EQUIPAMENTO PARA FILTRACcedilAtildeO

Na escolha de um filtro para um processo especiacutefico os fatores relacionados agrave finalidade do serviccedilo devem ser comparados aos associados agraves caracteriacutesticas do equipamento e do meio filtrante

Fatores Importantes Relacionados com a Finalidade do Serviccedilo

Tipo de suspensatildeo a manusear

Volume a ser produzido

Condiccedilotildees do processo

Exigecircncias de desempenho

Materiais aceitaacuteveis para a construccedilatildeo do filtro

Fatores Importantes Relacionados com o Equipamento

Tipo do ciclo (em batelada contiacutenuo)

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Forccedila motriz

Taxa de produccedilatildeo das maiores e das menores unidades

Precisatildeo da separaccedilatildeo

Possibilidade de lavagem da torta

Confiabilidade

Materiais de construccedilatildeo

Custos

As estimativas de custos devem incluir

Depreciaccedilatildeo (custo do equipamento instalado mais tempo de vida) Manutenccedilatildeo Custos de operaccedilatildeo (matildeo de obra utilidades e meio filtrante) Prejuiacutezos por perda do produto (se houver)

As caracteriacutesticas da suspensatildeo indicam se para o seu tratamento eacute mais recomendaacutevel um clarificador ou um filtro com formaccedilatildeo de torta Se a melhor opccedilatildeo eacute o filtro de torta as caracteriacutesticas da suspensatildeo iratildeo determinar a velocidade de formaccedilatildeo e a natureza da torta e tambeacutem influenciaraacute a escolha da forccedila motriz o tipo de ciclo e o modelo especiacutefico da maacutequina

Mais informaccedilotildees sobre as caracteriacutesticas da suspensatildeo e adaptabilidade dos filtros mais comuns agraves vaacuterias classes de suspensotildees podem ser vistos no seguinte endereccedilo httpwwwufrnetufrnbr~lairPagina-OPUNITselectfiltrohtm

Conclusotildees e recomendaccedilotildees

As induacutestrias do setor de pedras ornamentais deve estudar alternativas tecnicamente viaacuteveis para o aproveitamento dos rejeitos da lavra e do beneficiamento nas pedreiras e serrarias Este aproveitamento contribui para diminuir o impacto ambiental dos rejeitos acumulados

Para mais informaccedilotildees sobre o assunto sugere-se entrar em contato com o Centro de Tecnologia Mineral CETEM que eacute um instituto de pesquisa de atuaccedilatildeo nacional vinculado ao Ministeacuterio da Ciecircncia e Tecnologia MCT e desde a sua criaccedilatildeo em 1978 tem se dedicado ao desenvolvimento tecnoloacutegico nas aacutereas relacionadas com a tecnologia mineral Contato CENTRO DE TECNOLOGIA MINERAL - CETEM Avenida Pedro Calmon 900 - Cidade Universitaacuteria - Rio de Janeiro - RJ CEP 21941-908 tel (21) 3865-7222 fax (21) 2260-2837 e-mail webmastercetemgovbr

Referecircncias

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MOTHEacute FILHO H F POLIVANOV H MOTHEacute C G Reciclagem dos Resiacuteduos Soacutelidos de Rochas Ornamentais Anuaacuterio do Instituto de Geociecircncias UFRJ vol 28 2 2005 p 139-151Acesso em httpwwwanuarioigeoufrjbranuario_2005Anuario_2005_139_151pdf Acesso em 05 dez 2006

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REIS R C SOUSA W T Meacutetodos de lavra de rochas ornamentais Rem Rev Esc Minas Ouro Preto v 56 n 3 2003 Disponiacutevel em httpwwwscielobrscielophppid=S0370-44672003000300011ampscript=sci_arttext

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Nome do teacutecnico responsaacutevel

Ingrid de Moraes

Nome da Instituiccedilatildeo do SBRT responsaacutevel

REDETEC - Rede de Tecnologia do Rio de Janeiro

Data de finalizaccedilatildeo

13 dez 2006

Page 12: Dossiê Mármore e Granito

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reatividade

patogenidade

Satildeo de CLASSE II (Natildeo perigosos)

Resiacuteduos classe II A - Natildeo inertes

Natildeo se enquadram nas classificaccedilotildees de resiacuteduos CLASSE I - Perigosos ou de resiacuteduos CLASSE II B - Inertes

Apresentam um ou mais elementos acima do limite permitido no teste de solubilizaccedilatildeo e ou propriedades como

combustibilidade biodegradabilidade solubilidade em aacutegua

Resiacuteduos classe II B Inertes

Quaisquer resiacuteduos que

Quando amostrados de uma forma representativa segundo a ABNT NBR 10007 e submetidos a um contato dinacircmico e estaacutetico com aacutegua destilada ou deionizada agrave temperatura ambiente conforme ABNT NBR 10006 natildeo tiverem nenhum de seus constituintes solubilizados a concentraccedilotildees superiores aos padrotildees de potabilidade de aacutegua excetuando-se aspecto cor turbidez dureza e sabor

512 Composiccedilatildeo quiacutemica ( em peso) do resiacuteduo de granito

Granito A Granito B composiccedilatildeo

em peso composiccedilatildeo

em peso SiO2

6595 SiO2

6714 Al2O3

1284 Al2O3

1492 Fe2O3

789 Fe2O3

440 TiO2

093 TiO2

079 MnO

004 MnO

001 MgO

147 MgO

073 CaO

301 CaO

191 K2O

419 K2O

518 Na2O

239 Na2O

293 PF

133 PF

050 PF = perda ao fogo Fonte Neto 2006

6 APROVEITAMENTO DOS RESIacuteDUOS SOacuteLIDOS

Para suprir as necessidades do mundo moderno eacute necessaacuterio um aumento da produccedilatildeo que paulatinamente contribui para o aumento de resiacuteduos que nem sempre tecircm um destino ecologicamente correto Como natildeo eacute possiacutevel parar a produccedilatildeo uma das grandes preocupaccedilotildees da atualidade consiste em reaproveitar os resiacuteduos gerados nos diversos processos produtivos

O estado do Espiacuterito Santo maior explorador do setor estima que a produccedilatildeo de lama abrasiva de maacutermore e granito das induacutestrias da regiatildeo esteja em torno de 4000 toneladas por mecircs O maacutermore eacute um calcaacuterio metamoacuterfico cristalino basicamente constituiacutedo por calcita (CaCO3) e o granito eacute uma rocha iacutegnea constituiacuteda principalmente por feldspatos quartzo e micas Em geral resiacuteduos de maacutermore e granito apresentam um comportamento natildeo plaacutestico e tal como a grande maioria dos materiais ceracircmicos tradicionais seus

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constituintes quiacutemicos majoritaacuterios expressos na forma de oacutexidos satildeo a silica (SiO2) e a alumina (Al2O3) seguidos pela cal (CaO) e os oacutexidos alcalinos (Na2O K2O) Os teores de oacutexidos de ferro tambeacutem podem ser significativos mas o seu papel durante o processamento natildeo eacute tatildeo importante (satildeo fundentes soacute a altas temperaturas)

Portanto este tipo de rejeito industrial apresenta um bom potencial para ser incorporado em massas argilosas destinadas agrave produccedilatildeo de materiais ceracircmicos tradicionais

O resiacuteduo fino soacutelido pode ser utilizado na formulaccedilatildeo de

Tijolos para fins estruturais

Bloquetes para calccedilamento de ruas e calccediladas

Argamassa (substitui o calcaacuterio mateacuteria-prima normalmente utilizada nas formulaccedilotildees)

Em testes realizados pelo CEFET-ES a resistecircncia agrave compressatildeo da argamassa produzida com os resiacuteduos do corte das serrarias apoacutes o terceiro dia de cura foi cerca de 2 superior a da argamassa existente no mercado Apoacutes o vigeacutesimo oitavo dia a resistecircncia agrave compressatildeo foi cerca de 5 superior a argamassa de mercado (Fig 7)

Figura 7 Resistecircncia agrave compressatildeo da argamassa produzida com os resiacuteduos do corte das serrarias Fonte Neto 2006

O resiacuteduo proveniente da serragem de rochas graniacuteticas pode ser utilizado como material de enchimento em concretos asfaacutelticos usinados a quente

Caracteriacutesticas especiacuteficas deste rejeito vislumbram a sua utilizaccedilatildeo como material de enchimento em concretos asfaacutelticos

Fina granulometria com 7165 de materiais com dimensotildees inferior a 0075mm Composiccedilatildeo preacute-definida (granito moiacutedo)

7 ALGUNS EQUIPAMENTOS UTILIZADOS NO TRATAMENTO DE RESIacuteDUO DA INDUacuteSTRIA DE BENEFICIAMENTO DE MAacuteRMORE E GRANITO

71 Hidrociclone

Aparelho que utiliza a forccedila centriacutefuga para a separaccedilatildeo de um mineacuterio em forma de polpa em dois produtos de granulometrias distintas Apresenta um corpo cocircnico e outro ciliacutendrico (Fig 8) um orifiacutecio para a entrada da polpa (inlet) um orifiacutecio inferior de descarga (apex) e outro orifiacutecio superior tambeacutem para descarga (vortex finder)

Os hidrociclones ou ciclones hidraacuteulicos satildeo uma classe importante de equipamentos destinados principalmente agrave separaccedilatildeo de suspensotildees soacutelido-liacutequido Diferentemente das centriacutefugas o movimento rotatoacuterio da mistura eacute produzido pelo proacuteprio escoamento da suspensatildeo de tal forma que partiacuteculas na faixa de 5 a 400 m podem ser eficientemente separadas Mais recentemente tem-se investigado o uso desse dispositivo em sistemas de difiacutecil separaccedilatildeo ou seja aqueles constituiacutedos de partiacuteculas muito pequenas e misturas com pequenos gradientes de densidades entre as fases Os hidrociclones satildeo agrupados em

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famiacutelias de acordo com as relaccedilotildees entre suas dimensotildees sendo bastante estudadas as famiacutelias de Rietema e de Bradley Os hidrociclones ciliacutendricos satildeo relatados na literatura como equipamentos que apresentam como funccedilatildeo principal a classificaccedilatildeo de partiacuteculas Essa classificaccedilatildeo depende do tamanho da densidade e do formato das partiacuteculas A classificaccedilatildeo por tamanho pode ser expressa pela inclinaccedilatildeo da curva de eficiecircncia granulomeacutetrica em funccedilatildeo do tamanho da partiacutecula no ponto relativo ao diacircmetro de corte de modo que uma curva com inclinaccedilatildeo infinita neste ponto indica que natildeo existem soacutelidos com tamanhos inferiores ao diacircmetro de corte na corrente de underflow Na realidade sempre haveraacute partiacuteculas com diacircmetros menores que o diacircmetro de corte no underflow uma vez que natildeo existe classificador total

Figura 8 Hidrociclone Fonte Perry 1997

Existem hidrociclones de numerosos tipos e tamanhos

Tipos de hidrociclones

hidrociclone classificador Hidrociclone utilizado para separaccedilatildeo de partiacuteculas em funccedilatildeo do tamanho

hidrociclone espessador Hidrociclone utilizado para separar soacutelidos do liacutequumlido em que estatildeo suspensos

hidrociclone lavador Hidrociclone utilizado para separar partiacuteculas de acordo com as densidades das espeacutecies minerais

72 Filtro-prensa

Os Filtros-prensa foram introduzidos por volta do seacuteculo XIX e foram utilizados por muitos anos principalmente na separaccedilatildeo de lamas servidas Eles eram considerados maacutequinas de trabalho intensivo consequumlentemente natildeo encontraram muita aceitaccedilatildeo nas induacutestrias de processo sofisticados e altamente automatizados Isto ocorreu ateacute meados dos anos 60 quando esta imagem mudou pela introduccedilatildeo de mecanismos avanccedilados orientados para obter bolos de baixa umidade que descarregam automaticamente e permitem a lavagem do pano ao teacutermino do ciclo de filtraccedilatildeo

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O Filtro Prensa consiste em uma cabeccedila e seguidor que contecircm entre si um pacote de placas retangulares verticais que satildeo apoiadas pelo lado ou sobre vigas A cabeccedila serve como um extremo fixo no qual os tubos de alimentaccedilatildeo e filtrado satildeo conectados e o seguidor move-se ao longo das vigas e comprime as placas juntas durante o ciclo de filtraccedilatildeo por um mecanismo hidraacuteulico ou mecacircnico

Figura 9 Filtro-prensa Fonte httpwwwufrnetufrnbr~lairPagina-OPUNITFilterpresshtm

Cada placa eacute revestida com um pano filtrante em ambos os lados e uma vez apertadas lado a lado elas formam uma seacuterie de cacircmaras que dependem do nuacutemero de placas As placas geralmente tecircm uma porta de alimentaccedilatildeo central que atravessa toda a extensatildeo do filtro prensa de forma que todas as cacircmaras do conjunto de placas estatildeo interconectadas

Do mesmo modo quatro aberturas de canto conectam todos as placas e coletam os filtrados matildee e de lavagem em uma descarga fechada para saiacutedas que satildeo localizadas no mesmo lado que a entrada de alimentaccedilatildeo Alguns filtros prensa tecircm placas que dispotildeem de torneiras no seu lado mais inferior de forma que o filtrado flui em uma descarga aberta para uma calha e serve como amostrador da condiccedilatildeo do pano filtrante pela claridade do filtrado que atravessa cada cacircmara A desvantagem deste arranjo eacute que natildeo pode ser usado com filtrados que satildeo toacutexicos inflamaacuteveis ou volaacuteteis

Figura 10 Diagrama de fluxo tiacutepico de um filtro-prensa Fonte httpwwwufrnetufrnbr~lairPagina-OPUNITFilterpresshtm

Atualmente os Filtros-prensa como mencionado previamente satildeo equipados com caracteriacutesticas que habilitam operaccedilatildeo completamente automaacutetica controladas por PLC (Power Line Communications sitema de automaccedilatildeo)

As principais caracteriacutesticas satildeo

Deslocadores moacuteveis que separam os pratos um por um para descarga do bolo a uma

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taxa de 5 - 6 segundos por placa Um projeto especial do mecanismo moacutevel assegura que duas placas adjacentes natildeo ficam aderidas devido a bolos pegajosos

Batedeira que sujeita a placa a vibraccedilotildees e ajuda na descarga do bolo

Regadores do pano com tubulaccedilotildees moveis e jatos de alto impacto para lavagem

intensiva do pano

Criteacuterios de Seleccedilatildeo

Os Filtros-prensa se aplicam melhor nas seguintes circunstacircncias

Quando eacute requerido um conteuacutedo muito baixo de umidade para a secagem teacutermica da torta ou incineraccedilatildeo

Quando eacute requerida alta claridade do filtrado para aplicaccedilotildees de polimento

Quando eacute requerida a liberaccedilatildeo da torta auxiliada por compressatildeo

Quando o bolo eacute disposto como enchimento de terra para esparramar com um trator desde que ela seja dura o bastante para aguumlentar seu peso

Quando grandes aacutereas de filtraccedilatildeo satildeo requeridas num espaccedilo limitado

73 Filtro de tambor rotativo

O filtro a vaacutecuo de tambor rotativo pertence ao grupo de alimentaccedilatildeo inferior e eacute um dos filtros mais antigos em uso na induacutestria de processos quiacutemicos (Fig 11)

Figura 11 Filtro de tambor rotativo Fonte httpwwwufrnetufrnbr~lairPagina-OPUNITDrum_Filtershtm

O filtro consiste dos seguintes subconjuntos

Um cilindro que eacute suportado por um munhatildeo de grande diacircmetro na extremidade da vaacutelvula e por um rolamento na extremidade de movimentaccedilatildeo e que tem sua face dividida em setores circulares cada um dos quais conectado a uma tubulaccedilatildeo separada de vaacutecuo A tubulaccedilatildeo interna eacute conectada agraves passagens de cada setor atraveacutes do munhatildeo e das extremidades superiores atraveacutes de uma placa de desgaste que tem portas correspondentes ao nuacutemero dos setores O encanamento da plataforma do cilindro eacute arranjado de modo que cada setor tenha uma tubulaccedilatildeo principal para coletar o filtrado no lado emergente do cilindro e uma tubulaccedilatildeo para coletar o filtrado restante do lado descendente para assegurar a evacuaccedilatildeo completa antes da descarga do bolo O cilindro move-se a uma

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velocidade que pode variar de acordo com o tempo do ciclo normalmente de 1 a 10 RPM

Uma vaacutelvula com ajuste na ponte controla a sequumlecircncia do ciclo de modo que cada setor seja sujeitado ao vaacutecuo ao sopro e a uma zona inoperante Quando um setor entra na submersatildeo o vaacutecuo comeccedila e continua com a lavagem se requerida ateacute um ponto em que eacute interrompido e ocorre o sopro para ajudar a descarregar o bolo A vaacutelvula tem blocos ajustaacuteveis de filtraccedilatildeo em uma extremidade e na outra um anel fixo da ponte Os blocos ajustaacuteveis da ponte permitem a otimizaccedilatildeo do formulaacuterio da relaccedilatildeo de secagem dentro do ciclo de filtraccedilatildeo bem como a submersatildeo eficaz do cilindro quando o niacutevel da pasta no tanque estaacute no maacuteximo

Um mecanismo de descarga do bolo que pode ser uma lacircmina raspadora uma correia ou um rolo e em casos muito raros uma descarga de fios O sopro eacute aplicado somente aos filtros com mecanismos de descarga por raspador e de rolo mas natildeo nos filtros com descarga por correia ou de fios

Um agitador que manteacutem delicadamente a pasta em suspensatildeo e alternando entre a face do cilindro e o fundo do tanque em cerca de 16 CPM

Um tanque com conexotildees para alimentaccedilatildeo da pasta uma caixa ajustaacutevel do excesso para ajustar a submergecircncia desejada do cilindro e uma conexatildeo de dreno Os tanques satildeo projetados normalmente para uma submersatildeo aparente de 33-35 entretanto em determinadas aplicaccedilotildees eacute possiacutevel 50 ou mais

Nas aplicaccedilotildees onde a lavagem do bolo eacute requerida 2 ou 3 distribuidores com bocais sobrepostos satildeo montados a um par dos protetores de respingos aparafusados agraves extremidades do tanque A posiccedilatildeo dos distribuidores e da quantidade do liacutequido de lavagem eacute ajustaacutevel dependendo das caracteriacutesticas da lavagem do bolo

Criteacuterios de seleccedilatildeo

Em termos gerais os filtros de cilindro satildeo apropriados agraves seguintes exigecircncias processos

Polpas com soacutelidos que natildeo tendem a sedimentar rapidamente e permaneceratildeo em suspensatildeo uniforme sob agitaccedilatildeo delicada

Tortas que natildeo requerem periacuteodos de secagem longos alcanccedilar valores assintoacuteticos de umidade

Quando um uacutenico estaacutegio de lavagem for suficiente para remover os contaminantes residuais do bolo ou produzir a recuperaccedilatildeo maacutexima de filtrado

Filtrado que geralmente natildeo requer uma separaccedilatildeo afiada entre o filtrado matriz e filtrado da lavagem Algumas vaacutelvulas complexas entretanto permitem remoccedilatildeo atmosfeacuterica dos setores e do encanamento interno para facilitar uma separaccedilatildeo afiada dos filtrados

Filtrados nos quais eacute aceitaacutevel com uma quantidade baixa de finos que passam pela malha do pano filtrante nos primeiros segundos da formaccedilatildeo do bolo Geralmente e dependendo do tamanho da partiacutecula e da permeabilidade do pano o filtrado pode conter 1000 a 5000 ppm de insoluacuteveis

74 Filtro de Discos

Os filtros de discos pertencem ao grupo com alimentaccedilatildeo lateral e estatildeo disponiacuteveis jaacute haacute muitos anos Satildeo usados geralmente em aplicaccedilotildees resistentes tais como enxugamento do taconito do mineacuterio de ferro da hematita do hidrato de carvatildeo de alumiacutenio do concentrado de cobre dos concentrados da flutuaccedilatildeo de pirita e de outros processos de beneficiamento

O grande momento para os filtros de discos ocorreu nos anos 60 quando as induacutestrias metaluacutergicas estavam crescendo e foram fabricados filtros com aacutereas de 300 m2 e maiores

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O filtro consiste em diversos discos que podem chegar a 15 nas maacutequinas maiores cada um composto de setores que satildeo juntados para dar forma ao disco Os setores tecircm nervuras para a garganta e satildeo projetados para uma taxa de drenagem de capacidade elevada

Uma das principais caracteriacutesticas eacute que o espaccedilo requerido pelos filtros de disco eacute miacutenimo e o custo por m2 de aacuterea de filtraccedilatildeo eacute o mais baixo quando comparado a outros filtros de vaacutecuo Durante a operaccedilatildeo cada setor submerge e um bolo eacute formado na face dos discos Emergindo entatildeo agrave zona de secagem o liacutequido eacute drenado para um tambor central e de laacute atraveacutes de uma vaacutelvula para o receptor de vaacutecuo A vaacutelvula com sua ponte ajusta o sincronismo de modo que quando um setor sai da zona de secagem na ponte de separaccedilatildeo eacute aplicado um sopro pressurizado ou a baixa pressatildeo no bolo As lacircminas do raspador nos lados de cada disco guiam o bolo agraves rampas de descarga que satildeo posicionadas entre discos adjacentes e devem ser bastante largas para evitar sua obstruccedilatildeo pela queda do bolo Um agitador de paacutes situado no fundo do tanque manteacutem em suspensatildeo a polpa que na maioria das aplicaccedilotildees metaluacutergicas conteacutem soacutelidos de massa especiacutefica elevada satildeo de decantaccedilatildeo raacutepida e abrasivos

Os principais componentes de um filtro de discos como mostrado no corte transversal da figura abaixo satildeo

Os setores dos discos que podem ser feitos de metal de madeira especial ou moldados por injeccedilatildeo em polipropileno

Um tambor suportado no centro pelos rolamentos principais e que abriga os condutos de passagem do filtrado Os setores satildeo unidos ao tambor atraveacutes de conexotildees seladas por aneacuteis circulares em um nuacutemero igual ao nuacutemero de setores do disco

Uma vaacutelvula com pontes e os compartimentos internos para o formulaacuterio e seca sob o vaacutecuo e endurece a descarga sob a pressatildeo com 2-25 bar e rompe-se com um sopro constante de 02-025 bar A maioria dos filtros de discos satildeo conectados a apenas uma vaacutelvula entretanto frequumlentemente satildeo montados com uma vaacutelvula em cada extremidade quando a carga hidraacuteulica eacute muito elevada

Um agitador com paacutes que satildeo posicionadas entre os discos e suficientemente distante para natildeo interferir com o bolo em formaccedilatildeo

Um tanque que em seu lado da descarga tem compartimentos separados para a pasta dos discos e rampas de descarga para o bolo que cai ao se partir Quando os soacutelidos satildeo de natureza abrasiva eacute aconselhaacutevel recobrir a parte inferior do tanque que abriga o agitador com borracha

Duas lacircminas para descarga do bolo em ambos os lados de cada disco satildeo suspensas por uma armaccedilatildeo montada no tanque e que servem para deflexionar e guiar o bolo agraves rampas da descarga Em filtros de diacircmetro grande as lacircminas satildeo do tipo em balanccedilo flutuando para manter o bolo afastado do disco e assim permitir o balanccedilo de giro dos discos

Uma calha para o excesso que se estende atraveacutes de todo o comprimento do tanque e assegura a total submergecircncia dos setores na zona da formaccedilatildeo do bolo tendo em vista que a exposiccedilatildeo de um setor na posiccedilatildeo 6 horas causaraacute a perda imediata do vaacutecuo

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Figura 12 Filtro de Discos Fonte httpwwwufrnetufrnbr~lairPagina-OPUNITFiltro_de_discoshtm

Criteacuterios de seleccedilatildeo

As principais consideraccedilotildees para se selecionar um filtro de discos satildeo

Quando servirem a uma aplicaccedilatildeo em que se encontrem as seguintes exigecircncias

O formulaacuterio para secar a relaccedilatildeo do tempo eacute aproximadamente frac12 a 1

Nenhuma lavagem do bolo eacute requerida

As peccedilas do bolo soltam facilmente do pano

O pano natildeo se obstrui

Quando em um dos setores o pano rasga o setor inteiro pode ser substituiacutedo em um tempo muito curto

A aacuterea de filtraccedilatildeo pode ser expandida adicionando-se mais discos a um tambor que tenha discos natildeo utilizados

O filtro de discos fornece a aacuterea maacutexima em custo e espaccedilo miacutenimos

8 SELECcedilAtildeO DO EQUIPAMENTO PARA FILTRACcedilAtildeO

Na escolha de um filtro para um processo especiacutefico os fatores relacionados agrave finalidade do serviccedilo devem ser comparados aos associados agraves caracteriacutesticas do equipamento e do meio filtrante

Fatores Importantes Relacionados com a Finalidade do Serviccedilo

Tipo de suspensatildeo a manusear

Volume a ser produzido

Condiccedilotildees do processo

Exigecircncias de desempenho

Materiais aceitaacuteveis para a construccedilatildeo do filtro

Fatores Importantes Relacionados com o Equipamento

Tipo do ciclo (em batelada contiacutenuo)

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Forccedila motriz

Taxa de produccedilatildeo das maiores e das menores unidades

Precisatildeo da separaccedilatildeo

Possibilidade de lavagem da torta

Confiabilidade

Materiais de construccedilatildeo

Custos

As estimativas de custos devem incluir

Depreciaccedilatildeo (custo do equipamento instalado mais tempo de vida) Manutenccedilatildeo Custos de operaccedilatildeo (matildeo de obra utilidades e meio filtrante) Prejuiacutezos por perda do produto (se houver)

As caracteriacutesticas da suspensatildeo indicam se para o seu tratamento eacute mais recomendaacutevel um clarificador ou um filtro com formaccedilatildeo de torta Se a melhor opccedilatildeo eacute o filtro de torta as caracteriacutesticas da suspensatildeo iratildeo determinar a velocidade de formaccedilatildeo e a natureza da torta e tambeacutem influenciaraacute a escolha da forccedila motriz o tipo de ciclo e o modelo especiacutefico da maacutequina

Mais informaccedilotildees sobre as caracteriacutesticas da suspensatildeo e adaptabilidade dos filtros mais comuns agraves vaacuterias classes de suspensotildees podem ser vistos no seguinte endereccedilo httpwwwufrnetufrnbr~lairPagina-OPUNITselectfiltrohtm

Conclusotildees e recomendaccedilotildees

As induacutestrias do setor de pedras ornamentais deve estudar alternativas tecnicamente viaacuteveis para o aproveitamento dos rejeitos da lavra e do beneficiamento nas pedreiras e serrarias Este aproveitamento contribui para diminuir o impacto ambiental dos rejeitos acumulados

Para mais informaccedilotildees sobre o assunto sugere-se entrar em contato com o Centro de Tecnologia Mineral CETEM que eacute um instituto de pesquisa de atuaccedilatildeo nacional vinculado ao Ministeacuterio da Ciecircncia e Tecnologia MCT e desde a sua criaccedilatildeo em 1978 tem se dedicado ao desenvolvimento tecnoloacutegico nas aacutereas relacionadas com a tecnologia mineral Contato CENTRO DE TECNOLOGIA MINERAL - CETEM Avenida Pedro Calmon 900 - Cidade Universitaacuteria - Rio de Janeiro - RJ CEP 21941-908 tel (21) 3865-7222 fax (21) 2260-2837 e-mail webmastercetemgovbr

Referecircncias

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MOTHEacute FILHO H F POLIVANOV H MOTHEacute C G Reciclagem dos Resiacuteduos Soacutelidos de Rochas Ornamentais Anuaacuterio do Instituto de Geociecircncias UFRJ vol 28 2 2005 p 139-151Acesso em httpwwwanuarioigeoufrjbranuario_2005Anuario_2005_139_151pdf Acesso em 05 dez 2006

NETO A A B A importacircncia do equiliacutebrio soacutecio-ambiental na extraccedilatildeo do maacutermore e do granito Centro Federal de Educaccedilatildeo Tecnoloacutegica do Espiacuterito Santo Disponiacutevel em httpwwwcreaesorgbrdownloadsciclopasta0420FeiraMarGran2pdfsearch=22gerenciamento20do20resC3ADduo20da20indC3BAstria20de20beneficiamento20de20mC3A1rmore20e20granito22 Acesso em 04 out 2006

REIS R C SOUSA W T Meacutetodos de lavra de rochas ornamentais Rem Rev Esc Minas Ouro Preto v 56 n 3 2003 Disponiacutevel em httpwwwscielobrscielophppid=S0370-44672003000300011ampscript=sci_arttext

- Acesso 04 dez 2006

SILVA J B HOTZA D SEGADAtildeES A M ACCHAR W Incorporaccedilatildeo de lama de maacutermore e granito em massas argilosas Ceracircmica vol51 no320 Satildeo Paulo OctDec 2005 Disponiacutevel em lthttpwwwscielobrscielophppid=S0366-69132005000400004ampscript=sci_arttextgt Acesso em 04 out 2006

Nome do teacutecnico responsaacutevel

Ingrid de Moraes

Nome da Instituiccedilatildeo do SBRT responsaacutevel

REDETEC - Rede de Tecnologia do Rio de Janeiro

Data de finalizaccedilatildeo

13 dez 2006

Page 13: Dossiê Mármore e Granito

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constituintes quiacutemicos majoritaacuterios expressos na forma de oacutexidos satildeo a silica (SiO2) e a alumina (Al2O3) seguidos pela cal (CaO) e os oacutexidos alcalinos (Na2O K2O) Os teores de oacutexidos de ferro tambeacutem podem ser significativos mas o seu papel durante o processamento natildeo eacute tatildeo importante (satildeo fundentes soacute a altas temperaturas)

Portanto este tipo de rejeito industrial apresenta um bom potencial para ser incorporado em massas argilosas destinadas agrave produccedilatildeo de materiais ceracircmicos tradicionais

O resiacuteduo fino soacutelido pode ser utilizado na formulaccedilatildeo de

Tijolos para fins estruturais

Bloquetes para calccedilamento de ruas e calccediladas

Argamassa (substitui o calcaacuterio mateacuteria-prima normalmente utilizada nas formulaccedilotildees)

Em testes realizados pelo CEFET-ES a resistecircncia agrave compressatildeo da argamassa produzida com os resiacuteduos do corte das serrarias apoacutes o terceiro dia de cura foi cerca de 2 superior a da argamassa existente no mercado Apoacutes o vigeacutesimo oitavo dia a resistecircncia agrave compressatildeo foi cerca de 5 superior a argamassa de mercado (Fig 7)

Figura 7 Resistecircncia agrave compressatildeo da argamassa produzida com os resiacuteduos do corte das serrarias Fonte Neto 2006

O resiacuteduo proveniente da serragem de rochas graniacuteticas pode ser utilizado como material de enchimento em concretos asfaacutelticos usinados a quente

Caracteriacutesticas especiacuteficas deste rejeito vislumbram a sua utilizaccedilatildeo como material de enchimento em concretos asfaacutelticos

Fina granulometria com 7165 de materiais com dimensotildees inferior a 0075mm Composiccedilatildeo preacute-definida (granito moiacutedo)

7 ALGUNS EQUIPAMENTOS UTILIZADOS NO TRATAMENTO DE RESIacuteDUO DA INDUacuteSTRIA DE BENEFICIAMENTO DE MAacuteRMORE E GRANITO

71 Hidrociclone

Aparelho que utiliza a forccedila centriacutefuga para a separaccedilatildeo de um mineacuterio em forma de polpa em dois produtos de granulometrias distintas Apresenta um corpo cocircnico e outro ciliacutendrico (Fig 8) um orifiacutecio para a entrada da polpa (inlet) um orifiacutecio inferior de descarga (apex) e outro orifiacutecio superior tambeacutem para descarga (vortex finder)

Os hidrociclones ou ciclones hidraacuteulicos satildeo uma classe importante de equipamentos destinados principalmente agrave separaccedilatildeo de suspensotildees soacutelido-liacutequido Diferentemente das centriacutefugas o movimento rotatoacuterio da mistura eacute produzido pelo proacuteprio escoamento da suspensatildeo de tal forma que partiacuteculas na faixa de 5 a 400 m podem ser eficientemente separadas Mais recentemente tem-se investigado o uso desse dispositivo em sistemas de difiacutecil separaccedilatildeo ou seja aqueles constituiacutedos de partiacuteculas muito pequenas e misturas com pequenos gradientes de densidades entre as fases Os hidrociclones satildeo agrupados em

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famiacutelias de acordo com as relaccedilotildees entre suas dimensotildees sendo bastante estudadas as famiacutelias de Rietema e de Bradley Os hidrociclones ciliacutendricos satildeo relatados na literatura como equipamentos que apresentam como funccedilatildeo principal a classificaccedilatildeo de partiacuteculas Essa classificaccedilatildeo depende do tamanho da densidade e do formato das partiacuteculas A classificaccedilatildeo por tamanho pode ser expressa pela inclinaccedilatildeo da curva de eficiecircncia granulomeacutetrica em funccedilatildeo do tamanho da partiacutecula no ponto relativo ao diacircmetro de corte de modo que uma curva com inclinaccedilatildeo infinita neste ponto indica que natildeo existem soacutelidos com tamanhos inferiores ao diacircmetro de corte na corrente de underflow Na realidade sempre haveraacute partiacuteculas com diacircmetros menores que o diacircmetro de corte no underflow uma vez que natildeo existe classificador total

Figura 8 Hidrociclone Fonte Perry 1997

Existem hidrociclones de numerosos tipos e tamanhos

Tipos de hidrociclones

hidrociclone classificador Hidrociclone utilizado para separaccedilatildeo de partiacuteculas em funccedilatildeo do tamanho

hidrociclone espessador Hidrociclone utilizado para separar soacutelidos do liacutequumlido em que estatildeo suspensos

hidrociclone lavador Hidrociclone utilizado para separar partiacuteculas de acordo com as densidades das espeacutecies minerais

72 Filtro-prensa

Os Filtros-prensa foram introduzidos por volta do seacuteculo XIX e foram utilizados por muitos anos principalmente na separaccedilatildeo de lamas servidas Eles eram considerados maacutequinas de trabalho intensivo consequumlentemente natildeo encontraram muita aceitaccedilatildeo nas induacutestrias de processo sofisticados e altamente automatizados Isto ocorreu ateacute meados dos anos 60 quando esta imagem mudou pela introduccedilatildeo de mecanismos avanccedilados orientados para obter bolos de baixa umidade que descarregam automaticamente e permitem a lavagem do pano ao teacutermino do ciclo de filtraccedilatildeo

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O Filtro Prensa consiste em uma cabeccedila e seguidor que contecircm entre si um pacote de placas retangulares verticais que satildeo apoiadas pelo lado ou sobre vigas A cabeccedila serve como um extremo fixo no qual os tubos de alimentaccedilatildeo e filtrado satildeo conectados e o seguidor move-se ao longo das vigas e comprime as placas juntas durante o ciclo de filtraccedilatildeo por um mecanismo hidraacuteulico ou mecacircnico

Figura 9 Filtro-prensa Fonte httpwwwufrnetufrnbr~lairPagina-OPUNITFilterpresshtm

Cada placa eacute revestida com um pano filtrante em ambos os lados e uma vez apertadas lado a lado elas formam uma seacuterie de cacircmaras que dependem do nuacutemero de placas As placas geralmente tecircm uma porta de alimentaccedilatildeo central que atravessa toda a extensatildeo do filtro prensa de forma que todas as cacircmaras do conjunto de placas estatildeo interconectadas

Do mesmo modo quatro aberturas de canto conectam todos as placas e coletam os filtrados matildee e de lavagem em uma descarga fechada para saiacutedas que satildeo localizadas no mesmo lado que a entrada de alimentaccedilatildeo Alguns filtros prensa tecircm placas que dispotildeem de torneiras no seu lado mais inferior de forma que o filtrado flui em uma descarga aberta para uma calha e serve como amostrador da condiccedilatildeo do pano filtrante pela claridade do filtrado que atravessa cada cacircmara A desvantagem deste arranjo eacute que natildeo pode ser usado com filtrados que satildeo toacutexicos inflamaacuteveis ou volaacuteteis

Figura 10 Diagrama de fluxo tiacutepico de um filtro-prensa Fonte httpwwwufrnetufrnbr~lairPagina-OPUNITFilterpresshtm

Atualmente os Filtros-prensa como mencionado previamente satildeo equipados com caracteriacutesticas que habilitam operaccedilatildeo completamente automaacutetica controladas por PLC (Power Line Communications sitema de automaccedilatildeo)

As principais caracteriacutesticas satildeo

Deslocadores moacuteveis que separam os pratos um por um para descarga do bolo a uma

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taxa de 5 - 6 segundos por placa Um projeto especial do mecanismo moacutevel assegura que duas placas adjacentes natildeo ficam aderidas devido a bolos pegajosos

Batedeira que sujeita a placa a vibraccedilotildees e ajuda na descarga do bolo

Regadores do pano com tubulaccedilotildees moveis e jatos de alto impacto para lavagem

intensiva do pano

Criteacuterios de Seleccedilatildeo

Os Filtros-prensa se aplicam melhor nas seguintes circunstacircncias

Quando eacute requerido um conteuacutedo muito baixo de umidade para a secagem teacutermica da torta ou incineraccedilatildeo

Quando eacute requerida alta claridade do filtrado para aplicaccedilotildees de polimento

Quando eacute requerida a liberaccedilatildeo da torta auxiliada por compressatildeo

Quando o bolo eacute disposto como enchimento de terra para esparramar com um trator desde que ela seja dura o bastante para aguumlentar seu peso

Quando grandes aacutereas de filtraccedilatildeo satildeo requeridas num espaccedilo limitado

73 Filtro de tambor rotativo

O filtro a vaacutecuo de tambor rotativo pertence ao grupo de alimentaccedilatildeo inferior e eacute um dos filtros mais antigos em uso na induacutestria de processos quiacutemicos (Fig 11)

Figura 11 Filtro de tambor rotativo Fonte httpwwwufrnetufrnbr~lairPagina-OPUNITDrum_Filtershtm

O filtro consiste dos seguintes subconjuntos

Um cilindro que eacute suportado por um munhatildeo de grande diacircmetro na extremidade da vaacutelvula e por um rolamento na extremidade de movimentaccedilatildeo e que tem sua face dividida em setores circulares cada um dos quais conectado a uma tubulaccedilatildeo separada de vaacutecuo A tubulaccedilatildeo interna eacute conectada agraves passagens de cada setor atraveacutes do munhatildeo e das extremidades superiores atraveacutes de uma placa de desgaste que tem portas correspondentes ao nuacutemero dos setores O encanamento da plataforma do cilindro eacute arranjado de modo que cada setor tenha uma tubulaccedilatildeo principal para coletar o filtrado no lado emergente do cilindro e uma tubulaccedilatildeo para coletar o filtrado restante do lado descendente para assegurar a evacuaccedilatildeo completa antes da descarga do bolo O cilindro move-se a uma

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velocidade que pode variar de acordo com o tempo do ciclo normalmente de 1 a 10 RPM

Uma vaacutelvula com ajuste na ponte controla a sequumlecircncia do ciclo de modo que cada setor seja sujeitado ao vaacutecuo ao sopro e a uma zona inoperante Quando um setor entra na submersatildeo o vaacutecuo comeccedila e continua com a lavagem se requerida ateacute um ponto em que eacute interrompido e ocorre o sopro para ajudar a descarregar o bolo A vaacutelvula tem blocos ajustaacuteveis de filtraccedilatildeo em uma extremidade e na outra um anel fixo da ponte Os blocos ajustaacuteveis da ponte permitem a otimizaccedilatildeo do formulaacuterio da relaccedilatildeo de secagem dentro do ciclo de filtraccedilatildeo bem como a submersatildeo eficaz do cilindro quando o niacutevel da pasta no tanque estaacute no maacuteximo

Um mecanismo de descarga do bolo que pode ser uma lacircmina raspadora uma correia ou um rolo e em casos muito raros uma descarga de fios O sopro eacute aplicado somente aos filtros com mecanismos de descarga por raspador e de rolo mas natildeo nos filtros com descarga por correia ou de fios

Um agitador que manteacutem delicadamente a pasta em suspensatildeo e alternando entre a face do cilindro e o fundo do tanque em cerca de 16 CPM

Um tanque com conexotildees para alimentaccedilatildeo da pasta uma caixa ajustaacutevel do excesso para ajustar a submergecircncia desejada do cilindro e uma conexatildeo de dreno Os tanques satildeo projetados normalmente para uma submersatildeo aparente de 33-35 entretanto em determinadas aplicaccedilotildees eacute possiacutevel 50 ou mais

Nas aplicaccedilotildees onde a lavagem do bolo eacute requerida 2 ou 3 distribuidores com bocais sobrepostos satildeo montados a um par dos protetores de respingos aparafusados agraves extremidades do tanque A posiccedilatildeo dos distribuidores e da quantidade do liacutequido de lavagem eacute ajustaacutevel dependendo das caracteriacutesticas da lavagem do bolo

Criteacuterios de seleccedilatildeo

Em termos gerais os filtros de cilindro satildeo apropriados agraves seguintes exigecircncias processos

Polpas com soacutelidos que natildeo tendem a sedimentar rapidamente e permaneceratildeo em suspensatildeo uniforme sob agitaccedilatildeo delicada

Tortas que natildeo requerem periacuteodos de secagem longos alcanccedilar valores assintoacuteticos de umidade

Quando um uacutenico estaacutegio de lavagem for suficiente para remover os contaminantes residuais do bolo ou produzir a recuperaccedilatildeo maacutexima de filtrado

Filtrado que geralmente natildeo requer uma separaccedilatildeo afiada entre o filtrado matriz e filtrado da lavagem Algumas vaacutelvulas complexas entretanto permitem remoccedilatildeo atmosfeacuterica dos setores e do encanamento interno para facilitar uma separaccedilatildeo afiada dos filtrados

Filtrados nos quais eacute aceitaacutevel com uma quantidade baixa de finos que passam pela malha do pano filtrante nos primeiros segundos da formaccedilatildeo do bolo Geralmente e dependendo do tamanho da partiacutecula e da permeabilidade do pano o filtrado pode conter 1000 a 5000 ppm de insoluacuteveis

74 Filtro de Discos

Os filtros de discos pertencem ao grupo com alimentaccedilatildeo lateral e estatildeo disponiacuteveis jaacute haacute muitos anos Satildeo usados geralmente em aplicaccedilotildees resistentes tais como enxugamento do taconito do mineacuterio de ferro da hematita do hidrato de carvatildeo de alumiacutenio do concentrado de cobre dos concentrados da flutuaccedilatildeo de pirita e de outros processos de beneficiamento

O grande momento para os filtros de discos ocorreu nos anos 60 quando as induacutestrias metaluacutergicas estavam crescendo e foram fabricados filtros com aacutereas de 300 m2 e maiores

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O filtro consiste em diversos discos que podem chegar a 15 nas maacutequinas maiores cada um composto de setores que satildeo juntados para dar forma ao disco Os setores tecircm nervuras para a garganta e satildeo projetados para uma taxa de drenagem de capacidade elevada

Uma das principais caracteriacutesticas eacute que o espaccedilo requerido pelos filtros de disco eacute miacutenimo e o custo por m2 de aacuterea de filtraccedilatildeo eacute o mais baixo quando comparado a outros filtros de vaacutecuo Durante a operaccedilatildeo cada setor submerge e um bolo eacute formado na face dos discos Emergindo entatildeo agrave zona de secagem o liacutequido eacute drenado para um tambor central e de laacute atraveacutes de uma vaacutelvula para o receptor de vaacutecuo A vaacutelvula com sua ponte ajusta o sincronismo de modo que quando um setor sai da zona de secagem na ponte de separaccedilatildeo eacute aplicado um sopro pressurizado ou a baixa pressatildeo no bolo As lacircminas do raspador nos lados de cada disco guiam o bolo agraves rampas de descarga que satildeo posicionadas entre discos adjacentes e devem ser bastante largas para evitar sua obstruccedilatildeo pela queda do bolo Um agitador de paacutes situado no fundo do tanque manteacutem em suspensatildeo a polpa que na maioria das aplicaccedilotildees metaluacutergicas conteacutem soacutelidos de massa especiacutefica elevada satildeo de decantaccedilatildeo raacutepida e abrasivos

Os principais componentes de um filtro de discos como mostrado no corte transversal da figura abaixo satildeo

Os setores dos discos que podem ser feitos de metal de madeira especial ou moldados por injeccedilatildeo em polipropileno

Um tambor suportado no centro pelos rolamentos principais e que abriga os condutos de passagem do filtrado Os setores satildeo unidos ao tambor atraveacutes de conexotildees seladas por aneacuteis circulares em um nuacutemero igual ao nuacutemero de setores do disco

Uma vaacutelvula com pontes e os compartimentos internos para o formulaacuterio e seca sob o vaacutecuo e endurece a descarga sob a pressatildeo com 2-25 bar e rompe-se com um sopro constante de 02-025 bar A maioria dos filtros de discos satildeo conectados a apenas uma vaacutelvula entretanto frequumlentemente satildeo montados com uma vaacutelvula em cada extremidade quando a carga hidraacuteulica eacute muito elevada

Um agitador com paacutes que satildeo posicionadas entre os discos e suficientemente distante para natildeo interferir com o bolo em formaccedilatildeo

Um tanque que em seu lado da descarga tem compartimentos separados para a pasta dos discos e rampas de descarga para o bolo que cai ao se partir Quando os soacutelidos satildeo de natureza abrasiva eacute aconselhaacutevel recobrir a parte inferior do tanque que abriga o agitador com borracha

Duas lacircminas para descarga do bolo em ambos os lados de cada disco satildeo suspensas por uma armaccedilatildeo montada no tanque e que servem para deflexionar e guiar o bolo agraves rampas da descarga Em filtros de diacircmetro grande as lacircminas satildeo do tipo em balanccedilo flutuando para manter o bolo afastado do disco e assim permitir o balanccedilo de giro dos discos

Uma calha para o excesso que se estende atraveacutes de todo o comprimento do tanque e assegura a total submergecircncia dos setores na zona da formaccedilatildeo do bolo tendo em vista que a exposiccedilatildeo de um setor na posiccedilatildeo 6 horas causaraacute a perda imediata do vaacutecuo

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Figura 12 Filtro de Discos Fonte httpwwwufrnetufrnbr~lairPagina-OPUNITFiltro_de_discoshtm

Criteacuterios de seleccedilatildeo

As principais consideraccedilotildees para se selecionar um filtro de discos satildeo

Quando servirem a uma aplicaccedilatildeo em que se encontrem as seguintes exigecircncias

O formulaacuterio para secar a relaccedilatildeo do tempo eacute aproximadamente frac12 a 1

Nenhuma lavagem do bolo eacute requerida

As peccedilas do bolo soltam facilmente do pano

O pano natildeo se obstrui

Quando em um dos setores o pano rasga o setor inteiro pode ser substituiacutedo em um tempo muito curto

A aacuterea de filtraccedilatildeo pode ser expandida adicionando-se mais discos a um tambor que tenha discos natildeo utilizados

O filtro de discos fornece a aacuterea maacutexima em custo e espaccedilo miacutenimos

8 SELECcedilAtildeO DO EQUIPAMENTO PARA FILTRACcedilAtildeO

Na escolha de um filtro para um processo especiacutefico os fatores relacionados agrave finalidade do serviccedilo devem ser comparados aos associados agraves caracteriacutesticas do equipamento e do meio filtrante

Fatores Importantes Relacionados com a Finalidade do Serviccedilo

Tipo de suspensatildeo a manusear

Volume a ser produzido

Condiccedilotildees do processo

Exigecircncias de desempenho

Materiais aceitaacuteveis para a construccedilatildeo do filtro

Fatores Importantes Relacionados com o Equipamento

Tipo do ciclo (em batelada contiacutenuo)

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Forccedila motriz

Taxa de produccedilatildeo das maiores e das menores unidades

Precisatildeo da separaccedilatildeo

Possibilidade de lavagem da torta

Confiabilidade

Materiais de construccedilatildeo

Custos

As estimativas de custos devem incluir

Depreciaccedilatildeo (custo do equipamento instalado mais tempo de vida) Manutenccedilatildeo Custos de operaccedilatildeo (matildeo de obra utilidades e meio filtrante) Prejuiacutezos por perda do produto (se houver)

As caracteriacutesticas da suspensatildeo indicam se para o seu tratamento eacute mais recomendaacutevel um clarificador ou um filtro com formaccedilatildeo de torta Se a melhor opccedilatildeo eacute o filtro de torta as caracteriacutesticas da suspensatildeo iratildeo determinar a velocidade de formaccedilatildeo e a natureza da torta e tambeacutem influenciaraacute a escolha da forccedila motriz o tipo de ciclo e o modelo especiacutefico da maacutequina

Mais informaccedilotildees sobre as caracteriacutesticas da suspensatildeo e adaptabilidade dos filtros mais comuns agraves vaacuterias classes de suspensotildees podem ser vistos no seguinte endereccedilo httpwwwufrnetufrnbr~lairPagina-OPUNITselectfiltrohtm

Conclusotildees e recomendaccedilotildees

As induacutestrias do setor de pedras ornamentais deve estudar alternativas tecnicamente viaacuteveis para o aproveitamento dos rejeitos da lavra e do beneficiamento nas pedreiras e serrarias Este aproveitamento contribui para diminuir o impacto ambiental dos rejeitos acumulados

Para mais informaccedilotildees sobre o assunto sugere-se entrar em contato com o Centro de Tecnologia Mineral CETEM que eacute um instituto de pesquisa de atuaccedilatildeo nacional vinculado ao Ministeacuterio da Ciecircncia e Tecnologia MCT e desde a sua criaccedilatildeo em 1978 tem se dedicado ao desenvolvimento tecnoloacutegico nas aacutereas relacionadas com a tecnologia mineral Contato CENTRO DE TECNOLOGIA MINERAL - CETEM Avenida Pedro Calmon 900 - Cidade Universitaacuteria - Rio de Janeiro - RJ CEP 21941-908 tel (21) 3865-7222 fax (21) 2260-2837 e-mail webmastercetemgovbr

Referecircncias

ALMEIDA S L M CHAVES A P Aproveitamento de rejeito de pedreiras de Santo Antocircnio de Paacutedua RJ Rio de Janeiro CETEMMCT 2002 35 p (Seacuterie rochas e minerais industriais 6) Disponiacutevel em httpwwwcetemgovbrpublicacaoCETEM_SRO_06pdf Acesso em 11 dez 2006

MARGUERON C MELLO E F Estrateacutegias competitivas para empresas de rochas ornamentais na regiatildeo metropolitana do Rio de Janeiro Anuaacuterio do Instituto de Geociecircncias UFRJ vol 28 2 2005 p 71-101 Disponiacutevel em httpwwwanuarioigeoufrjbranuario_2005Anuario_2005_71_101pdf Acesso em 04 dez 2006

MINEROPAR MINERAIS DO PARANAacute S A Disponiacutevel em httpwwwmineroparprgovbrmineropararquivosFilepublicacoesrelatorios_concluidos20_relatorios_concluidospdf Acesso em 05 dez 2006

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MOREIRA J M S MANHAtildeES J P V T HOLANDA J N F Reaproveitamento de resiacuteduo de rocha ornamental proveniente do Noroeste Fluminense em ceracircmica vermelha Ceracircmica 51 2005 p 180-186 Disponiacutevel em httpwwwscielobrpdfcev51n31926789pdfsearch=22tratamento20de20resC3ADduo20da20indC3BAstria20de20mC3A1rmore20e20granito22 Acesso em 03 out 2003

MOTHEacute FILHO H F POLIVANOV H MOTHEacute C G Reciclagem dos Resiacuteduos Soacutelidos de Rochas Ornamentais Anuaacuterio do Instituto de Geociecircncias UFRJ vol 28 2 2005 p 139-151Acesso em httpwwwanuarioigeoufrjbranuario_2005Anuario_2005_139_151pdf Acesso em 05 dez 2006

NETO A A B A importacircncia do equiliacutebrio soacutecio-ambiental na extraccedilatildeo do maacutermore e do granito Centro Federal de Educaccedilatildeo Tecnoloacutegica do Espiacuterito Santo Disponiacutevel em httpwwwcreaesorgbrdownloadsciclopasta0420FeiraMarGran2pdfsearch=22gerenciamento20do20resC3ADduo20da20indC3BAstria20de20beneficiamento20de20mC3A1rmore20e20granito22 Acesso em 04 out 2006

REIS R C SOUSA W T Meacutetodos de lavra de rochas ornamentais Rem Rev Esc Minas Ouro Preto v 56 n 3 2003 Disponiacutevel em httpwwwscielobrscielophppid=S0370-44672003000300011ampscript=sci_arttext

- Acesso 04 dez 2006

SILVA J B HOTZA D SEGADAtildeES A M ACCHAR W Incorporaccedilatildeo de lama de maacutermore e granito em massas argilosas Ceracircmica vol51 no320 Satildeo Paulo OctDec 2005 Disponiacutevel em lthttpwwwscielobrscielophppid=S0366-69132005000400004ampscript=sci_arttextgt Acesso em 04 out 2006

Nome do teacutecnico responsaacutevel

Ingrid de Moraes

Nome da Instituiccedilatildeo do SBRT responsaacutevel

REDETEC - Rede de Tecnologia do Rio de Janeiro

Data de finalizaccedilatildeo

13 dez 2006

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famiacutelias de acordo com as relaccedilotildees entre suas dimensotildees sendo bastante estudadas as famiacutelias de Rietema e de Bradley Os hidrociclones ciliacutendricos satildeo relatados na literatura como equipamentos que apresentam como funccedilatildeo principal a classificaccedilatildeo de partiacuteculas Essa classificaccedilatildeo depende do tamanho da densidade e do formato das partiacuteculas A classificaccedilatildeo por tamanho pode ser expressa pela inclinaccedilatildeo da curva de eficiecircncia granulomeacutetrica em funccedilatildeo do tamanho da partiacutecula no ponto relativo ao diacircmetro de corte de modo que uma curva com inclinaccedilatildeo infinita neste ponto indica que natildeo existem soacutelidos com tamanhos inferiores ao diacircmetro de corte na corrente de underflow Na realidade sempre haveraacute partiacuteculas com diacircmetros menores que o diacircmetro de corte no underflow uma vez que natildeo existe classificador total

Figura 8 Hidrociclone Fonte Perry 1997

Existem hidrociclones de numerosos tipos e tamanhos

Tipos de hidrociclones

hidrociclone classificador Hidrociclone utilizado para separaccedilatildeo de partiacuteculas em funccedilatildeo do tamanho

hidrociclone espessador Hidrociclone utilizado para separar soacutelidos do liacutequumlido em que estatildeo suspensos

hidrociclone lavador Hidrociclone utilizado para separar partiacuteculas de acordo com as densidades das espeacutecies minerais

72 Filtro-prensa

Os Filtros-prensa foram introduzidos por volta do seacuteculo XIX e foram utilizados por muitos anos principalmente na separaccedilatildeo de lamas servidas Eles eram considerados maacutequinas de trabalho intensivo consequumlentemente natildeo encontraram muita aceitaccedilatildeo nas induacutestrias de processo sofisticados e altamente automatizados Isto ocorreu ateacute meados dos anos 60 quando esta imagem mudou pela introduccedilatildeo de mecanismos avanccedilados orientados para obter bolos de baixa umidade que descarregam automaticamente e permitem a lavagem do pano ao teacutermino do ciclo de filtraccedilatildeo

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O Filtro Prensa consiste em uma cabeccedila e seguidor que contecircm entre si um pacote de placas retangulares verticais que satildeo apoiadas pelo lado ou sobre vigas A cabeccedila serve como um extremo fixo no qual os tubos de alimentaccedilatildeo e filtrado satildeo conectados e o seguidor move-se ao longo das vigas e comprime as placas juntas durante o ciclo de filtraccedilatildeo por um mecanismo hidraacuteulico ou mecacircnico

Figura 9 Filtro-prensa Fonte httpwwwufrnetufrnbr~lairPagina-OPUNITFilterpresshtm

Cada placa eacute revestida com um pano filtrante em ambos os lados e uma vez apertadas lado a lado elas formam uma seacuterie de cacircmaras que dependem do nuacutemero de placas As placas geralmente tecircm uma porta de alimentaccedilatildeo central que atravessa toda a extensatildeo do filtro prensa de forma que todas as cacircmaras do conjunto de placas estatildeo interconectadas

Do mesmo modo quatro aberturas de canto conectam todos as placas e coletam os filtrados matildee e de lavagem em uma descarga fechada para saiacutedas que satildeo localizadas no mesmo lado que a entrada de alimentaccedilatildeo Alguns filtros prensa tecircm placas que dispotildeem de torneiras no seu lado mais inferior de forma que o filtrado flui em uma descarga aberta para uma calha e serve como amostrador da condiccedilatildeo do pano filtrante pela claridade do filtrado que atravessa cada cacircmara A desvantagem deste arranjo eacute que natildeo pode ser usado com filtrados que satildeo toacutexicos inflamaacuteveis ou volaacuteteis

Figura 10 Diagrama de fluxo tiacutepico de um filtro-prensa Fonte httpwwwufrnetufrnbr~lairPagina-OPUNITFilterpresshtm

Atualmente os Filtros-prensa como mencionado previamente satildeo equipados com caracteriacutesticas que habilitam operaccedilatildeo completamente automaacutetica controladas por PLC (Power Line Communications sitema de automaccedilatildeo)

As principais caracteriacutesticas satildeo

Deslocadores moacuteveis que separam os pratos um por um para descarga do bolo a uma

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taxa de 5 - 6 segundos por placa Um projeto especial do mecanismo moacutevel assegura que duas placas adjacentes natildeo ficam aderidas devido a bolos pegajosos

Batedeira que sujeita a placa a vibraccedilotildees e ajuda na descarga do bolo

Regadores do pano com tubulaccedilotildees moveis e jatos de alto impacto para lavagem

intensiva do pano

Criteacuterios de Seleccedilatildeo

Os Filtros-prensa se aplicam melhor nas seguintes circunstacircncias

Quando eacute requerido um conteuacutedo muito baixo de umidade para a secagem teacutermica da torta ou incineraccedilatildeo

Quando eacute requerida alta claridade do filtrado para aplicaccedilotildees de polimento

Quando eacute requerida a liberaccedilatildeo da torta auxiliada por compressatildeo

Quando o bolo eacute disposto como enchimento de terra para esparramar com um trator desde que ela seja dura o bastante para aguumlentar seu peso

Quando grandes aacutereas de filtraccedilatildeo satildeo requeridas num espaccedilo limitado

73 Filtro de tambor rotativo

O filtro a vaacutecuo de tambor rotativo pertence ao grupo de alimentaccedilatildeo inferior e eacute um dos filtros mais antigos em uso na induacutestria de processos quiacutemicos (Fig 11)

Figura 11 Filtro de tambor rotativo Fonte httpwwwufrnetufrnbr~lairPagina-OPUNITDrum_Filtershtm

O filtro consiste dos seguintes subconjuntos

Um cilindro que eacute suportado por um munhatildeo de grande diacircmetro na extremidade da vaacutelvula e por um rolamento na extremidade de movimentaccedilatildeo e que tem sua face dividida em setores circulares cada um dos quais conectado a uma tubulaccedilatildeo separada de vaacutecuo A tubulaccedilatildeo interna eacute conectada agraves passagens de cada setor atraveacutes do munhatildeo e das extremidades superiores atraveacutes de uma placa de desgaste que tem portas correspondentes ao nuacutemero dos setores O encanamento da plataforma do cilindro eacute arranjado de modo que cada setor tenha uma tubulaccedilatildeo principal para coletar o filtrado no lado emergente do cilindro e uma tubulaccedilatildeo para coletar o filtrado restante do lado descendente para assegurar a evacuaccedilatildeo completa antes da descarga do bolo O cilindro move-se a uma

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velocidade que pode variar de acordo com o tempo do ciclo normalmente de 1 a 10 RPM

Uma vaacutelvula com ajuste na ponte controla a sequumlecircncia do ciclo de modo que cada setor seja sujeitado ao vaacutecuo ao sopro e a uma zona inoperante Quando um setor entra na submersatildeo o vaacutecuo comeccedila e continua com a lavagem se requerida ateacute um ponto em que eacute interrompido e ocorre o sopro para ajudar a descarregar o bolo A vaacutelvula tem blocos ajustaacuteveis de filtraccedilatildeo em uma extremidade e na outra um anel fixo da ponte Os blocos ajustaacuteveis da ponte permitem a otimizaccedilatildeo do formulaacuterio da relaccedilatildeo de secagem dentro do ciclo de filtraccedilatildeo bem como a submersatildeo eficaz do cilindro quando o niacutevel da pasta no tanque estaacute no maacuteximo

Um mecanismo de descarga do bolo que pode ser uma lacircmina raspadora uma correia ou um rolo e em casos muito raros uma descarga de fios O sopro eacute aplicado somente aos filtros com mecanismos de descarga por raspador e de rolo mas natildeo nos filtros com descarga por correia ou de fios

Um agitador que manteacutem delicadamente a pasta em suspensatildeo e alternando entre a face do cilindro e o fundo do tanque em cerca de 16 CPM

Um tanque com conexotildees para alimentaccedilatildeo da pasta uma caixa ajustaacutevel do excesso para ajustar a submergecircncia desejada do cilindro e uma conexatildeo de dreno Os tanques satildeo projetados normalmente para uma submersatildeo aparente de 33-35 entretanto em determinadas aplicaccedilotildees eacute possiacutevel 50 ou mais

Nas aplicaccedilotildees onde a lavagem do bolo eacute requerida 2 ou 3 distribuidores com bocais sobrepostos satildeo montados a um par dos protetores de respingos aparafusados agraves extremidades do tanque A posiccedilatildeo dos distribuidores e da quantidade do liacutequido de lavagem eacute ajustaacutevel dependendo das caracteriacutesticas da lavagem do bolo

Criteacuterios de seleccedilatildeo

Em termos gerais os filtros de cilindro satildeo apropriados agraves seguintes exigecircncias processos

Polpas com soacutelidos que natildeo tendem a sedimentar rapidamente e permaneceratildeo em suspensatildeo uniforme sob agitaccedilatildeo delicada

Tortas que natildeo requerem periacuteodos de secagem longos alcanccedilar valores assintoacuteticos de umidade

Quando um uacutenico estaacutegio de lavagem for suficiente para remover os contaminantes residuais do bolo ou produzir a recuperaccedilatildeo maacutexima de filtrado

Filtrado que geralmente natildeo requer uma separaccedilatildeo afiada entre o filtrado matriz e filtrado da lavagem Algumas vaacutelvulas complexas entretanto permitem remoccedilatildeo atmosfeacuterica dos setores e do encanamento interno para facilitar uma separaccedilatildeo afiada dos filtrados

Filtrados nos quais eacute aceitaacutevel com uma quantidade baixa de finos que passam pela malha do pano filtrante nos primeiros segundos da formaccedilatildeo do bolo Geralmente e dependendo do tamanho da partiacutecula e da permeabilidade do pano o filtrado pode conter 1000 a 5000 ppm de insoluacuteveis

74 Filtro de Discos

Os filtros de discos pertencem ao grupo com alimentaccedilatildeo lateral e estatildeo disponiacuteveis jaacute haacute muitos anos Satildeo usados geralmente em aplicaccedilotildees resistentes tais como enxugamento do taconito do mineacuterio de ferro da hematita do hidrato de carvatildeo de alumiacutenio do concentrado de cobre dos concentrados da flutuaccedilatildeo de pirita e de outros processos de beneficiamento

O grande momento para os filtros de discos ocorreu nos anos 60 quando as induacutestrias metaluacutergicas estavam crescendo e foram fabricados filtros com aacutereas de 300 m2 e maiores

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O filtro consiste em diversos discos que podem chegar a 15 nas maacutequinas maiores cada um composto de setores que satildeo juntados para dar forma ao disco Os setores tecircm nervuras para a garganta e satildeo projetados para uma taxa de drenagem de capacidade elevada

Uma das principais caracteriacutesticas eacute que o espaccedilo requerido pelos filtros de disco eacute miacutenimo e o custo por m2 de aacuterea de filtraccedilatildeo eacute o mais baixo quando comparado a outros filtros de vaacutecuo Durante a operaccedilatildeo cada setor submerge e um bolo eacute formado na face dos discos Emergindo entatildeo agrave zona de secagem o liacutequido eacute drenado para um tambor central e de laacute atraveacutes de uma vaacutelvula para o receptor de vaacutecuo A vaacutelvula com sua ponte ajusta o sincronismo de modo que quando um setor sai da zona de secagem na ponte de separaccedilatildeo eacute aplicado um sopro pressurizado ou a baixa pressatildeo no bolo As lacircminas do raspador nos lados de cada disco guiam o bolo agraves rampas de descarga que satildeo posicionadas entre discos adjacentes e devem ser bastante largas para evitar sua obstruccedilatildeo pela queda do bolo Um agitador de paacutes situado no fundo do tanque manteacutem em suspensatildeo a polpa que na maioria das aplicaccedilotildees metaluacutergicas conteacutem soacutelidos de massa especiacutefica elevada satildeo de decantaccedilatildeo raacutepida e abrasivos

Os principais componentes de um filtro de discos como mostrado no corte transversal da figura abaixo satildeo

Os setores dos discos que podem ser feitos de metal de madeira especial ou moldados por injeccedilatildeo em polipropileno

Um tambor suportado no centro pelos rolamentos principais e que abriga os condutos de passagem do filtrado Os setores satildeo unidos ao tambor atraveacutes de conexotildees seladas por aneacuteis circulares em um nuacutemero igual ao nuacutemero de setores do disco

Uma vaacutelvula com pontes e os compartimentos internos para o formulaacuterio e seca sob o vaacutecuo e endurece a descarga sob a pressatildeo com 2-25 bar e rompe-se com um sopro constante de 02-025 bar A maioria dos filtros de discos satildeo conectados a apenas uma vaacutelvula entretanto frequumlentemente satildeo montados com uma vaacutelvula em cada extremidade quando a carga hidraacuteulica eacute muito elevada

Um agitador com paacutes que satildeo posicionadas entre os discos e suficientemente distante para natildeo interferir com o bolo em formaccedilatildeo

Um tanque que em seu lado da descarga tem compartimentos separados para a pasta dos discos e rampas de descarga para o bolo que cai ao se partir Quando os soacutelidos satildeo de natureza abrasiva eacute aconselhaacutevel recobrir a parte inferior do tanque que abriga o agitador com borracha

Duas lacircminas para descarga do bolo em ambos os lados de cada disco satildeo suspensas por uma armaccedilatildeo montada no tanque e que servem para deflexionar e guiar o bolo agraves rampas da descarga Em filtros de diacircmetro grande as lacircminas satildeo do tipo em balanccedilo flutuando para manter o bolo afastado do disco e assim permitir o balanccedilo de giro dos discos

Uma calha para o excesso que se estende atraveacutes de todo o comprimento do tanque e assegura a total submergecircncia dos setores na zona da formaccedilatildeo do bolo tendo em vista que a exposiccedilatildeo de um setor na posiccedilatildeo 6 horas causaraacute a perda imediata do vaacutecuo

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Figura 12 Filtro de Discos Fonte httpwwwufrnetufrnbr~lairPagina-OPUNITFiltro_de_discoshtm

Criteacuterios de seleccedilatildeo

As principais consideraccedilotildees para se selecionar um filtro de discos satildeo

Quando servirem a uma aplicaccedilatildeo em que se encontrem as seguintes exigecircncias

O formulaacuterio para secar a relaccedilatildeo do tempo eacute aproximadamente frac12 a 1

Nenhuma lavagem do bolo eacute requerida

As peccedilas do bolo soltam facilmente do pano

O pano natildeo se obstrui

Quando em um dos setores o pano rasga o setor inteiro pode ser substituiacutedo em um tempo muito curto

A aacuterea de filtraccedilatildeo pode ser expandida adicionando-se mais discos a um tambor que tenha discos natildeo utilizados

O filtro de discos fornece a aacuterea maacutexima em custo e espaccedilo miacutenimos

8 SELECcedilAtildeO DO EQUIPAMENTO PARA FILTRACcedilAtildeO

Na escolha de um filtro para um processo especiacutefico os fatores relacionados agrave finalidade do serviccedilo devem ser comparados aos associados agraves caracteriacutesticas do equipamento e do meio filtrante

Fatores Importantes Relacionados com a Finalidade do Serviccedilo

Tipo de suspensatildeo a manusear

Volume a ser produzido

Condiccedilotildees do processo

Exigecircncias de desempenho

Materiais aceitaacuteveis para a construccedilatildeo do filtro

Fatores Importantes Relacionados com o Equipamento

Tipo do ciclo (em batelada contiacutenuo)

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Forccedila motriz

Taxa de produccedilatildeo das maiores e das menores unidades

Precisatildeo da separaccedilatildeo

Possibilidade de lavagem da torta

Confiabilidade

Materiais de construccedilatildeo

Custos

As estimativas de custos devem incluir

Depreciaccedilatildeo (custo do equipamento instalado mais tempo de vida) Manutenccedilatildeo Custos de operaccedilatildeo (matildeo de obra utilidades e meio filtrante) Prejuiacutezos por perda do produto (se houver)

As caracteriacutesticas da suspensatildeo indicam se para o seu tratamento eacute mais recomendaacutevel um clarificador ou um filtro com formaccedilatildeo de torta Se a melhor opccedilatildeo eacute o filtro de torta as caracteriacutesticas da suspensatildeo iratildeo determinar a velocidade de formaccedilatildeo e a natureza da torta e tambeacutem influenciaraacute a escolha da forccedila motriz o tipo de ciclo e o modelo especiacutefico da maacutequina

Mais informaccedilotildees sobre as caracteriacutesticas da suspensatildeo e adaptabilidade dos filtros mais comuns agraves vaacuterias classes de suspensotildees podem ser vistos no seguinte endereccedilo httpwwwufrnetufrnbr~lairPagina-OPUNITselectfiltrohtm

Conclusotildees e recomendaccedilotildees

As induacutestrias do setor de pedras ornamentais deve estudar alternativas tecnicamente viaacuteveis para o aproveitamento dos rejeitos da lavra e do beneficiamento nas pedreiras e serrarias Este aproveitamento contribui para diminuir o impacto ambiental dos rejeitos acumulados

Para mais informaccedilotildees sobre o assunto sugere-se entrar em contato com o Centro de Tecnologia Mineral CETEM que eacute um instituto de pesquisa de atuaccedilatildeo nacional vinculado ao Ministeacuterio da Ciecircncia e Tecnologia MCT e desde a sua criaccedilatildeo em 1978 tem se dedicado ao desenvolvimento tecnoloacutegico nas aacutereas relacionadas com a tecnologia mineral Contato CENTRO DE TECNOLOGIA MINERAL - CETEM Avenida Pedro Calmon 900 - Cidade Universitaacuteria - Rio de Janeiro - RJ CEP 21941-908 tel (21) 3865-7222 fax (21) 2260-2837 e-mail webmastercetemgovbr

Referecircncias

ALMEIDA S L M CHAVES A P Aproveitamento de rejeito de pedreiras de Santo Antocircnio de Paacutedua RJ Rio de Janeiro CETEMMCT 2002 35 p (Seacuterie rochas e minerais industriais 6) Disponiacutevel em httpwwwcetemgovbrpublicacaoCETEM_SRO_06pdf Acesso em 11 dez 2006

MARGUERON C MELLO E F Estrateacutegias competitivas para empresas de rochas ornamentais na regiatildeo metropolitana do Rio de Janeiro Anuaacuterio do Instituto de Geociecircncias UFRJ vol 28 2 2005 p 71-101 Disponiacutevel em httpwwwanuarioigeoufrjbranuario_2005Anuario_2005_71_101pdf Acesso em 04 dez 2006

MINEROPAR MINERAIS DO PARANAacute S A Disponiacutevel em httpwwwmineroparprgovbrmineropararquivosFilepublicacoesrelatorios_concluidos20_relatorios_concluidospdf Acesso em 05 dez 2006

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MOREIRA J M S MANHAtildeES J P V T HOLANDA J N F Reaproveitamento de resiacuteduo de rocha ornamental proveniente do Noroeste Fluminense em ceracircmica vermelha Ceracircmica 51 2005 p 180-186 Disponiacutevel em httpwwwscielobrpdfcev51n31926789pdfsearch=22tratamento20de20resC3ADduo20da20indC3BAstria20de20mC3A1rmore20e20granito22 Acesso em 03 out 2003

MOTHEacute FILHO H F POLIVANOV H MOTHEacute C G Reciclagem dos Resiacuteduos Soacutelidos de Rochas Ornamentais Anuaacuterio do Instituto de Geociecircncias UFRJ vol 28 2 2005 p 139-151Acesso em httpwwwanuarioigeoufrjbranuario_2005Anuario_2005_139_151pdf Acesso em 05 dez 2006

NETO A A B A importacircncia do equiliacutebrio soacutecio-ambiental na extraccedilatildeo do maacutermore e do granito Centro Federal de Educaccedilatildeo Tecnoloacutegica do Espiacuterito Santo Disponiacutevel em httpwwwcreaesorgbrdownloadsciclopasta0420FeiraMarGran2pdfsearch=22gerenciamento20do20resC3ADduo20da20indC3BAstria20de20beneficiamento20de20mC3A1rmore20e20granito22 Acesso em 04 out 2006

REIS R C SOUSA W T Meacutetodos de lavra de rochas ornamentais Rem Rev Esc Minas Ouro Preto v 56 n 3 2003 Disponiacutevel em httpwwwscielobrscielophppid=S0370-44672003000300011ampscript=sci_arttext

- Acesso 04 dez 2006

SILVA J B HOTZA D SEGADAtildeES A M ACCHAR W Incorporaccedilatildeo de lama de maacutermore e granito em massas argilosas Ceracircmica vol51 no320 Satildeo Paulo OctDec 2005 Disponiacutevel em lthttpwwwscielobrscielophppid=S0366-69132005000400004ampscript=sci_arttextgt Acesso em 04 out 2006

Nome do teacutecnico responsaacutevel

Ingrid de Moraes

Nome da Instituiccedilatildeo do SBRT responsaacutevel

REDETEC - Rede de Tecnologia do Rio de Janeiro

Data de finalizaccedilatildeo

13 dez 2006

Page 15: Dossiê Mármore e Granito

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O Filtro Prensa consiste em uma cabeccedila e seguidor que contecircm entre si um pacote de placas retangulares verticais que satildeo apoiadas pelo lado ou sobre vigas A cabeccedila serve como um extremo fixo no qual os tubos de alimentaccedilatildeo e filtrado satildeo conectados e o seguidor move-se ao longo das vigas e comprime as placas juntas durante o ciclo de filtraccedilatildeo por um mecanismo hidraacuteulico ou mecacircnico

Figura 9 Filtro-prensa Fonte httpwwwufrnetufrnbr~lairPagina-OPUNITFilterpresshtm

Cada placa eacute revestida com um pano filtrante em ambos os lados e uma vez apertadas lado a lado elas formam uma seacuterie de cacircmaras que dependem do nuacutemero de placas As placas geralmente tecircm uma porta de alimentaccedilatildeo central que atravessa toda a extensatildeo do filtro prensa de forma que todas as cacircmaras do conjunto de placas estatildeo interconectadas

Do mesmo modo quatro aberturas de canto conectam todos as placas e coletam os filtrados matildee e de lavagem em uma descarga fechada para saiacutedas que satildeo localizadas no mesmo lado que a entrada de alimentaccedilatildeo Alguns filtros prensa tecircm placas que dispotildeem de torneiras no seu lado mais inferior de forma que o filtrado flui em uma descarga aberta para uma calha e serve como amostrador da condiccedilatildeo do pano filtrante pela claridade do filtrado que atravessa cada cacircmara A desvantagem deste arranjo eacute que natildeo pode ser usado com filtrados que satildeo toacutexicos inflamaacuteveis ou volaacuteteis

Figura 10 Diagrama de fluxo tiacutepico de um filtro-prensa Fonte httpwwwufrnetufrnbr~lairPagina-OPUNITFilterpresshtm

Atualmente os Filtros-prensa como mencionado previamente satildeo equipados com caracteriacutesticas que habilitam operaccedilatildeo completamente automaacutetica controladas por PLC (Power Line Communications sitema de automaccedilatildeo)

As principais caracteriacutesticas satildeo

Deslocadores moacuteveis que separam os pratos um por um para descarga do bolo a uma

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taxa de 5 - 6 segundos por placa Um projeto especial do mecanismo moacutevel assegura que duas placas adjacentes natildeo ficam aderidas devido a bolos pegajosos

Batedeira que sujeita a placa a vibraccedilotildees e ajuda na descarga do bolo

Regadores do pano com tubulaccedilotildees moveis e jatos de alto impacto para lavagem

intensiva do pano

Criteacuterios de Seleccedilatildeo

Os Filtros-prensa se aplicam melhor nas seguintes circunstacircncias

Quando eacute requerido um conteuacutedo muito baixo de umidade para a secagem teacutermica da torta ou incineraccedilatildeo

Quando eacute requerida alta claridade do filtrado para aplicaccedilotildees de polimento

Quando eacute requerida a liberaccedilatildeo da torta auxiliada por compressatildeo

Quando o bolo eacute disposto como enchimento de terra para esparramar com um trator desde que ela seja dura o bastante para aguumlentar seu peso

Quando grandes aacutereas de filtraccedilatildeo satildeo requeridas num espaccedilo limitado

73 Filtro de tambor rotativo

O filtro a vaacutecuo de tambor rotativo pertence ao grupo de alimentaccedilatildeo inferior e eacute um dos filtros mais antigos em uso na induacutestria de processos quiacutemicos (Fig 11)

Figura 11 Filtro de tambor rotativo Fonte httpwwwufrnetufrnbr~lairPagina-OPUNITDrum_Filtershtm

O filtro consiste dos seguintes subconjuntos

Um cilindro que eacute suportado por um munhatildeo de grande diacircmetro na extremidade da vaacutelvula e por um rolamento na extremidade de movimentaccedilatildeo e que tem sua face dividida em setores circulares cada um dos quais conectado a uma tubulaccedilatildeo separada de vaacutecuo A tubulaccedilatildeo interna eacute conectada agraves passagens de cada setor atraveacutes do munhatildeo e das extremidades superiores atraveacutes de uma placa de desgaste que tem portas correspondentes ao nuacutemero dos setores O encanamento da plataforma do cilindro eacute arranjado de modo que cada setor tenha uma tubulaccedilatildeo principal para coletar o filtrado no lado emergente do cilindro e uma tubulaccedilatildeo para coletar o filtrado restante do lado descendente para assegurar a evacuaccedilatildeo completa antes da descarga do bolo O cilindro move-se a uma

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velocidade que pode variar de acordo com o tempo do ciclo normalmente de 1 a 10 RPM

Uma vaacutelvula com ajuste na ponte controla a sequumlecircncia do ciclo de modo que cada setor seja sujeitado ao vaacutecuo ao sopro e a uma zona inoperante Quando um setor entra na submersatildeo o vaacutecuo comeccedila e continua com a lavagem se requerida ateacute um ponto em que eacute interrompido e ocorre o sopro para ajudar a descarregar o bolo A vaacutelvula tem blocos ajustaacuteveis de filtraccedilatildeo em uma extremidade e na outra um anel fixo da ponte Os blocos ajustaacuteveis da ponte permitem a otimizaccedilatildeo do formulaacuterio da relaccedilatildeo de secagem dentro do ciclo de filtraccedilatildeo bem como a submersatildeo eficaz do cilindro quando o niacutevel da pasta no tanque estaacute no maacuteximo

Um mecanismo de descarga do bolo que pode ser uma lacircmina raspadora uma correia ou um rolo e em casos muito raros uma descarga de fios O sopro eacute aplicado somente aos filtros com mecanismos de descarga por raspador e de rolo mas natildeo nos filtros com descarga por correia ou de fios

Um agitador que manteacutem delicadamente a pasta em suspensatildeo e alternando entre a face do cilindro e o fundo do tanque em cerca de 16 CPM

Um tanque com conexotildees para alimentaccedilatildeo da pasta uma caixa ajustaacutevel do excesso para ajustar a submergecircncia desejada do cilindro e uma conexatildeo de dreno Os tanques satildeo projetados normalmente para uma submersatildeo aparente de 33-35 entretanto em determinadas aplicaccedilotildees eacute possiacutevel 50 ou mais

Nas aplicaccedilotildees onde a lavagem do bolo eacute requerida 2 ou 3 distribuidores com bocais sobrepostos satildeo montados a um par dos protetores de respingos aparafusados agraves extremidades do tanque A posiccedilatildeo dos distribuidores e da quantidade do liacutequido de lavagem eacute ajustaacutevel dependendo das caracteriacutesticas da lavagem do bolo

Criteacuterios de seleccedilatildeo

Em termos gerais os filtros de cilindro satildeo apropriados agraves seguintes exigecircncias processos

Polpas com soacutelidos que natildeo tendem a sedimentar rapidamente e permaneceratildeo em suspensatildeo uniforme sob agitaccedilatildeo delicada

Tortas que natildeo requerem periacuteodos de secagem longos alcanccedilar valores assintoacuteticos de umidade

Quando um uacutenico estaacutegio de lavagem for suficiente para remover os contaminantes residuais do bolo ou produzir a recuperaccedilatildeo maacutexima de filtrado

Filtrado que geralmente natildeo requer uma separaccedilatildeo afiada entre o filtrado matriz e filtrado da lavagem Algumas vaacutelvulas complexas entretanto permitem remoccedilatildeo atmosfeacuterica dos setores e do encanamento interno para facilitar uma separaccedilatildeo afiada dos filtrados

Filtrados nos quais eacute aceitaacutevel com uma quantidade baixa de finos que passam pela malha do pano filtrante nos primeiros segundos da formaccedilatildeo do bolo Geralmente e dependendo do tamanho da partiacutecula e da permeabilidade do pano o filtrado pode conter 1000 a 5000 ppm de insoluacuteveis

74 Filtro de Discos

Os filtros de discos pertencem ao grupo com alimentaccedilatildeo lateral e estatildeo disponiacuteveis jaacute haacute muitos anos Satildeo usados geralmente em aplicaccedilotildees resistentes tais como enxugamento do taconito do mineacuterio de ferro da hematita do hidrato de carvatildeo de alumiacutenio do concentrado de cobre dos concentrados da flutuaccedilatildeo de pirita e de outros processos de beneficiamento

O grande momento para os filtros de discos ocorreu nos anos 60 quando as induacutestrias metaluacutergicas estavam crescendo e foram fabricados filtros com aacutereas de 300 m2 e maiores

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O filtro consiste em diversos discos que podem chegar a 15 nas maacutequinas maiores cada um composto de setores que satildeo juntados para dar forma ao disco Os setores tecircm nervuras para a garganta e satildeo projetados para uma taxa de drenagem de capacidade elevada

Uma das principais caracteriacutesticas eacute que o espaccedilo requerido pelos filtros de disco eacute miacutenimo e o custo por m2 de aacuterea de filtraccedilatildeo eacute o mais baixo quando comparado a outros filtros de vaacutecuo Durante a operaccedilatildeo cada setor submerge e um bolo eacute formado na face dos discos Emergindo entatildeo agrave zona de secagem o liacutequido eacute drenado para um tambor central e de laacute atraveacutes de uma vaacutelvula para o receptor de vaacutecuo A vaacutelvula com sua ponte ajusta o sincronismo de modo que quando um setor sai da zona de secagem na ponte de separaccedilatildeo eacute aplicado um sopro pressurizado ou a baixa pressatildeo no bolo As lacircminas do raspador nos lados de cada disco guiam o bolo agraves rampas de descarga que satildeo posicionadas entre discos adjacentes e devem ser bastante largas para evitar sua obstruccedilatildeo pela queda do bolo Um agitador de paacutes situado no fundo do tanque manteacutem em suspensatildeo a polpa que na maioria das aplicaccedilotildees metaluacutergicas conteacutem soacutelidos de massa especiacutefica elevada satildeo de decantaccedilatildeo raacutepida e abrasivos

Os principais componentes de um filtro de discos como mostrado no corte transversal da figura abaixo satildeo

Os setores dos discos que podem ser feitos de metal de madeira especial ou moldados por injeccedilatildeo em polipropileno

Um tambor suportado no centro pelos rolamentos principais e que abriga os condutos de passagem do filtrado Os setores satildeo unidos ao tambor atraveacutes de conexotildees seladas por aneacuteis circulares em um nuacutemero igual ao nuacutemero de setores do disco

Uma vaacutelvula com pontes e os compartimentos internos para o formulaacuterio e seca sob o vaacutecuo e endurece a descarga sob a pressatildeo com 2-25 bar e rompe-se com um sopro constante de 02-025 bar A maioria dos filtros de discos satildeo conectados a apenas uma vaacutelvula entretanto frequumlentemente satildeo montados com uma vaacutelvula em cada extremidade quando a carga hidraacuteulica eacute muito elevada

Um agitador com paacutes que satildeo posicionadas entre os discos e suficientemente distante para natildeo interferir com o bolo em formaccedilatildeo

Um tanque que em seu lado da descarga tem compartimentos separados para a pasta dos discos e rampas de descarga para o bolo que cai ao se partir Quando os soacutelidos satildeo de natureza abrasiva eacute aconselhaacutevel recobrir a parte inferior do tanque que abriga o agitador com borracha

Duas lacircminas para descarga do bolo em ambos os lados de cada disco satildeo suspensas por uma armaccedilatildeo montada no tanque e que servem para deflexionar e guiar o bolo agraves rampas da descarga Em filtros de diacircmetro grande as lacircminas satildeo do tipo em balanccedilo flutuando para manter o bolo afastado do disco e assim permitir o balanccedilo de giro dos discos

Uma calha para o excesso que se estende atraveacutes de todo o comprimento do tanque e assegura a total submergecircncia dos setores na zona da formaccedilatildeo do bolo tendo em vista que a exposiccedilatildeo de um setor na posiccedilatildeo 6 horas causaraacute a perda imediata do vaacutecuo

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Figura 12 Filtro de Discos Fonte httpwwwufrnetufrnbr~lairPagina-OPUNITFiltro_de_discoshtm

Criteacuterios de seleccedilatildeo

As principais consideraccedilotildees para se selecionar um filtro de discos satildeo

Quando servirem a uma aplicaccedilatildeo em que se encontrem as seguintes exigecircncias

O formulaacuterio para secar a relaccedilatildeo do tempo eacute aproximadamente frac12 a 1

Nenhuma lavagem do bolo eacute requerida

As peccedilas do bolo soltam facilmente do pano

O pano natildeo se obstrui

Quando em um dos setores o pano rasga o setor inteiro pode ser substituiacutedo em um tempo muito curto

A aacuterea de filtraccedilatildeo pode ser expandida adicionando-se mais discos a um tambor que tenha discos natildeo utilizados

O filtro de discos fornece a aacuterea maacutexima em custo e espaccedilo miacutenimos

8 SELECcedilAtildeO DO EQUIPAMENTO PARA FILTRACcedilAtildeO

Na escolha de um filtro para um processo especiacutefico os fatores relacionados agrave finalidade do serviccedilo devem ser comparados aos associados agraves caracteriacutesticas do equipamento e do meio filtrante

Fatores Importantes Relacionados com a Finalidade do Serviccedilo

Tipo de suspensatildeo a manusear

Volume a ser produzido

Condiccedilotildees do processo

Exigecircncias de desempenho

Materiais aceitaacuteveis para a construccedilatildeo do filtro

Fatores Importantes Relacionados com o Equipamento

Tipo do ciclo (em batelada contiacutenuo)

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Forccedila motriz

Taxa de produccedilatildeo das maiores e das menores unidades

Precisatildeo da separaccedilatildeo

Possibilidade de lavagem da torta

Confiabilidade

Materiais de construccedilatildeo

Custos

As estimativas de custos devem incluir

Depreciaccedilatildeo (custo do equipamento instalado mais tempo de vida) Manutenccedilatildeo Custos de operaccedilatildeo (matildeo de obra utilidades e meio filtrante) Prejuiacutezos por perda do produto (se houver)

As caracteriacutesticas da suspensatildeo indicam se para o seu tratamento eacute mais recomendaacutevel um clarificador ou um filtro com formaccedilatildeo de torta Se a melhor opccedilatildeo eacute o filtro de torta as caracteriacutesticas da suspensatildeo iratildeo determinar a velocidade de formaccedilatildeo e a natureza da torta e tambeacutem influenciaraacute a escolha da forccedila motriz o tipo de ciclo e o modelo especiacutefico da maacutequina

Mais informaccedilotildees sobre as caracteriacutesticas da suspensatildeo e adaptabilidade dos filtros mais comuns agraves vaacuterias classes de suspensotildees podem ser vistos no seguinte endereccedilo httpwwwufrnetufrnbr~lairPagina-OPUNITselectfiltrohtm

Conclusotildees e recomendaccedilotildees

As induacutestrias do setor de pedras ornamentais deve estudar alternativas tecnicamente viaacuteveis para o aproveitamento dos rejeitos da lavra e do beneficiamento nas pedreiras e serrarias Este aproveitamento contribui para diminuir o impacto ambiental dos rejeitos acumulados

Para mais informaccedilotildees sobre o assunto sugere-se entrar em contato com o Centro de Tecnologia Mineral CETEM que eacute um instituto de pesquisa de atuaccedilatildeo nacional vinculado ao Ministeacuterio da Ciecircncia e Tecnologia MCT e desde a sua criaccedilatildeo em 1978 tem se dedicado ao desenvolvimento tecnoloacutegico nas aacutereas relacionadas com a tecnologia mineral Contato CENTRO DE TECNOLOGIA MINERAL - CETEM Avenida Pedro Calmon 900 - Cidade Universitaacuteria - Rio de Janeiro - RJ CEP 21941-908 tel (21) 3865-7222 fax (21) 2260-2837 e-mail webmastercetemgovbr

Referecircncias

ALMEIDA S L M CHAVES A P Aproveitamento de rejeito de pedreiras de Santo Antocircnio de Paacutedua RJ Rio de Janeiro CETEMMCT 2002 35 p (Seacuterie rochas e minerais industriais 6) Disponiacutevel em httpwwwcetemgovbrpublicacaoCETEM_SRO_06pdf Acesso em 11 dez 2006

MARGUERON C MELLO E F Estrateacutegias competitivas para empresas de rochas ornamentais na regiatildeo metropolitana do Rio de Janeiro Anuaacuterio do Instituto de Geociecircncias UFRJ vol 28 2 2005 p 71-101 Disponiacutevel em httpwwwanuarioigeoufrjbranuario_2005Anuario_2005_71_101pdf Acesso em 04 dez 2006

MINEROPAR MINERAIS DO PARANAacute S A Disponiacutevel em httpwwwmineroparprgovbrmineropararquivosFilepublicacoesrelatorios_concluidos20_relatorios_concluidospdf Acesso em 05 dez 2006

Copyright copy Serviccedilo Brasileiro de Respostas Teacutecnicas - SBRT - httpwwwsbrtibictbr

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MOREIRA J M S MANHAtildeES J P V T HOLANDA J N F Reaproveitamento de resiacuteduo de rocha ornamental proveniente do Noroeste Fluminense em ceracircmica vermelha Ceracircmica 51 2005 p 180-186 Disponiacutevel em httpwwwscielobrpdfcev51n31926789pdfsearch=22tratamento20de20resC3ADduo20da20indC3BAstria20de20mC3A1rmore20e20granito22 Acesso em 03 out 2003

MOTHEacute FILHO H F POLIVANOV H MOTHEacute C G Reciclagem dos Resiacuteduos Soacutelidos de Rochas Ornamentais Anuaacuterio do Instituto de Geociecircncias UFRJ vol 28 2 2005 p 139-151Acesso em httpwwwanuarioigeoufrjbranuario_2005Anuario_2005_139_151pdf Acesso em 05 dez 2006

NETO A A B A importacircncia do equiliacutebrio soacutecio-ambiental na extraccedilatildeo do maacutermore e do granito Centro Federal de Educaccedilatildeo Tecnoloacutegica do Espiacuterito Santo Disponiacutevel em httpwwwcreaesorgbrdownloadsciclopasta0420FeiraMarGran2pdfsearch=22gerenciamento20do20resC3ADduo20da20indC3BAstria20de20beneficiamento20de20mC3A1rmore20e20granito22 Acesso em 04 out 2006

REIS R C SOUSA W T Meacutetodos de lavra de rochas ornamentais Rem Rev Esc Minas Ouro Preto v 56 n 3 2003 Disponiacutevel em httpwwwscielobrscielophppid=S0370-44672003000300011ampscript=sci_arttext

- Acesso 04 dez 2006

SILVA J B HOTZA D SEGADAtildeES A M ACCHAR W Incorporaccedilatildeo de lama de maacutermore e granito em massas argilosas Ceracircmica vol51 no320 Satildeo Paulo OctDec 2005 Disponiacutevel em lthttpwwwscielobrscielophppid=S0366-69132005000400004ampscript=sci_arttextgt Acesso em 04 out 2006

Nome do teacutecnico responsaacutevel

Ingrid de Moraes

Nome da Instituiccedilatildeo do SBRT responsaacutevel

REDETEC - Rede de Tecnologia do Rio de Janeiro

Data de finalizaccedilatildeo

13 dez 2006

Page 16: Dossiê Mármore e Granito

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taxa de 5 - 6 segundos por placa Um projeto especial do mecanismo moacutevel assegura que duas placas adjacentes natildeo ficam aderidas devido a bolos pegajosos

Batedeira que sujeita a placa a vibraccedilotildees e ajuda na descarga do bolo

Regadores do pano com tubulaccedilotildees moveis e jatos de alto impacto para lavagem

intensiva do pano

Criteacuterios de Seleccedilatildeo

Os Filtros-prensa se aplicam melhor nas seguintes circunstacircncias

Quando eacute requerido um conteuacutedo muito baixo de umidade para a secagem teacutermica da torta ou incineraccedilatildeo

Quando eacute requerida alta claridade do filtrado para aplicaccedilotildees de polimento

Quando eacute requerida a liberaccedilatildeo da torta auxiliada por compressatildeo

Quando o bolo eacute disposto como enchimento de terra para esparramar com um trator desde que ela seja dura o bastante para aguumlentar seu peso

Quando grandes aacutereas de filtraccedilatildeo satildeo requeridas num espaccedilo limitado

73 Filtro de tambor rotativo

O filtro a vaacutecuo de tambor rotativo pertence ao grupo de alimentaccedilatildeo inferior e eacute um dos filtros mais antigos em uso na induacutestria de processos quiacutemicos (Fig 11)

Figura 11 Filtro de tambor rotativo Fonte httpwwwufrnetufrnbr~lairPagina-OPUNITDrum_Filtershtm

O filtro consiste dos seguintes subconjuntos

Um cilindro que eacute suportado por um munhatildeo de grande diacircmetro na extremidade da vaacutelvula e por um rolamento na extremidade de movimentaccedilatildeo e que tem sua face dividida em setores circulares cada um dos quais conectado a uma tubulaccedilatildeo separada de vaacutecuo A tubulaccedilatildeo interna eacute conectada agraves passagens de cada setor atraveacutes do munhatildeo e das extremidades superiores atraveacutes de uma placa de desgaste que tem portas correspondentes ao nuacutemero dos setores O encanamento da plataforma do cilindro eacute arranjado de modo que cada setor tenha uma tubulaccedilatildeo principal para coletar o filtrado no lado emergente do cilindro e uma tubulaccedilatildeo para coletar o filtrado restante do lado descendente para assegurar a evacuaccedilatildeo completa antes da descarga do bolo O cilindro move-se a uma

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velocidade que pode variar de acordo com o tempo do ciclo normalmente de 1 a 10 RPM

Uma vaacutelvula com ajuste na ponte controla a sequumlecircncia do ciclo de modo que cada setor seja sujeitado ao vaacutecuo ao sopro e a uma zona inoperante Quando um setor entra na submersatildeo o vaacutecuo comeccedila e continua com a lavagem se requerida ateacute um ponto em que eacute interrompido e ocorre o sopro para ajudar a descarregar o bolo A vaacutelvula tem blocos ajustaacuteveis de filtraccedilatildeo em uma extremidade e na outra um anel fixo da ponte Os blocos ajustaacuteveis da ponte permitem a otimizaccedilatildeo do formulaacuterio da relaccedilatildeo de secagem dentro do ciclo de filtraccedilatildeo bem como a submersatildeo eficaz do cilindro quando o niacutevel da pasta no tanque estaacute no maacuteximo

Um mecanismo de descarga do bolo que pode ser uma lacircmina raspadora uma correia ou um rolo e em casos muito raros uma descarga de fios O sopro eacute aplicado somente aos filtros com mecanismos de descarga por raspador e de rolo mas natildeo nos filtros com descarga por correia ou de fios

Um agitador que manteacutem delicadamente a pasta em suspensatildeo e alternando entre a face do cilindro e o fundo do tanque em cerca de 16 CPM

Um tanque com conexotildees para alimentaccedilatildeo da pasta uma caixa ajustaacutevel do excesso para ajustar a submergecircncia desejada do cilindro e uma conexatildeo de dreno Os tanques satildeo projetados normalmente para uma submersatildeo aparente de 33-35 entretanto em determinadas aplicaccedilotildees eacute possiacutevel 50 ou mais

Nas aplicaccedilotildees onde a lavagem do bolo eacute requerida 2 ou 3 distribuidores com bocais sobrepostos satildeo montados a um par dos protetores de respingos aparafusados agraves extremidades do tanque A posiccedilatildeo dos distribuidores e da quantidade do liacutequido de lavagem eacute ajustaacutevel dependendo das caracteriacutesticas da lavagem do bolo

Criteacuterios de seleccedilatildeo

Em termos gerais os filtros de cilindro satildeo apropriados agraves seguintes exigecircncias processos

Polpas com soacutelidos que natildeo tendem a sedimentar rapidamente e permaneceratildeo em suspensatildeo uniforme sob agitaccedilatildeo delicada

Tortas que natildeo requerem periacuteodos de secagem longos alcanccedilar valores assintoacuteticos de umidade

Quando um uacutenico estaacutegio de lavagem for suficiente para remover os contaminantes residuais do bolo ou produzir a recuperaccedilatildeo maacutexima de filtrado

Filtrado que geralmente natildeo requer uma separaccedilatildeo afiada entre o filtrado matriz e filtrado da lavagem Algumas vaacutelvulas complexas entretanto permitem remoccedilatildeo atmosfeacuterica dos setores e do encanamento interno para facilitar uma separaccedilatildeo afiada dos filtrados

Filtrados nos quais eacute aceitaacutevel com uma quantidade baixa de finos que passam pela malha do pano filtrante nos primeiros segundos da formaccedilatildeo do bolo Geralmente e dependendo do tamanho da partiacutecula e da permeabilidade do pano o filtrado pode conter 1000 a 5000 ppm de insoluacuteveis

74 Filtro de Discos

Os filtros de discos pertencem ao grupo com alimentaccedilatildeo lateral e estatildeo disponiacuteveis jaacute haacute muitos anos Satildeo usados geralmente em aplicaccedilotildees resistentes tais como enxugamento do taconito do mineacuterio de ferro da hematita do hidrato de carvatildeo de alumiacutenio do concentrado de cobre dos concentrados da flutuaccedilatildeo de pirita e de outros processos de beneficiamento

O grande momento para os filtros de discos ocorreu nos anos 60 quando as induacutestrias metaluacutergicas estavam crescendo e foram fabricados filtros com aacutereas de 300 m2 e maiores

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O filtro consiste em diversos discos que podem chegar a 15 nas maacutequinas maiores cada um composto de setores que satildeo juntados para dar forma ao disco Os setores tecircm nervuras para a garganta e satildeo projetados para uma taxa de drenagem de capacidade elevada

Uma das principais caracteriacutesticas eacute que o espaccedilo requerido pelos filtros de disco eacute miacutenimo e o custo por m2 de aacuterea de filtraccedilatildeo eacute o mais baixo quando comparado a outros filtros de vaacutecuo Durante a operaccedilatildeo cada setor submerge e um bolo eacute formado na face dos discos Emergindo entatildeo agrave zona de secagem o liacutequido eacute drenado para um tambor central e de laacute atraveacutes de uma vaacutelvula para o receptor de vaacutecuo A vaacutelvula com sua ponte ajusta o sincronismo de modo que quando um setor sai da zona de secagem na ponte de separaccedilatildeo eacute aplicado um sopro pressurizado ou a baixa pressatildeo no bolo As lacircminas do raspador nos lados de cada disco guiam o bolo agraves rampas de descarga que satildeo posicionadas entre discos adjacentes e devem ser bastante largas para evitar sua obstruccedilatildeo pela queda do bolo Um agitador de paacutes situado no fundo do tanque manteacutem em suspensatildeo a polpa que na maioria das aplicaccedilotildees metaluacutergicas conteacutem soacutelidos de massa especiacutefica elevada satildeo de decantaccedilatildeo raacutepida e abrasivos

Os principais componentes de um filtro de discos como mostrado no corte transversal da figura abaixo satildeo

Os setores dos discos que podem ser feitos de metal de madeira especial ou moldados por injeccedilatildeo em polipropileno

Um tambor suportado no centro pelos rolamentos principais e que abriga os condutos de passagem do filtrado Os setores satildeo unidos ao tambor atraveacutes de conexotildees seladas por aneacuteis circulares em um nuacutemero igual ao nuacutemero de setores do disco

Uma vaacutelvula com pontes e os compartimentos internos para o formulaacuterio e seca sob o vaacutecuo e endurece a descarga sob a pressatildeo com 2-25 bar e rompe-se com um sopro constante de 02-025 bar A maioria dos filtros de discos satildeo conectados a apenas uma vaacutelvula entretanto frequumlentemente satildeo montados com uma vaacutelvula em cada extremidade quando a carga hidraacuteulica eacute muito elevada

Um agitador com paacutes que satildeo posicionadas entre os discos e suficientemente distante para natildeo interferir com o bolo em formaccedilatildeo

Um tanque que em seu lado da descarga tem compartimentos separados para a pasta dos discos e rampas de descarga para o bolo que cai ao se partir Quando os soacutelidos satildeo de natureza abrasiva eacute aconselhaacutevel recobrir a parte inferior do tanque que abriga o agitador com borracha

Duas lacircminas para descarga do bolo em ambos os lados de cada disco satildeo suspensas por uma armaccedilatildeo montada no tanque e que servem para deflexionar e guiar o bolo agraves rampas da descarga Em filtros de diacircmetro grande as lacircminas satildeo do tipo em balanccedilo flutuando para manter o bolo afastado do disco e assim permitir o balanccedilo de giro dos discos

Uma calha para o excesso que se estende atraveacutes de todo o comprimento do tanque e assegura a total submergecircncia dos setores na zona da formaccedilatildeo do bolo tendo em vista que a exposiccedilatildeo de um setor na posiccedilatildeo 6 horas causaraacute a perda imediata do vaacutecuo

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Figura 12 Filtro de Discos Fonte httpwwwufrnetufrnbr~lairPagina-OPUNITFiltro_de_discoshtm

Criteacuterios de seleccedilatildeo

As principais consideraccedilotildees para se selecionar um filtro de discos satildeo

Quando servirem a uma aplicaccedilatildeo em que se encontrem as seguintes exigecircncias

O formulaacuterio para secar a relaccedilatildeo do tempo eacute aproximadamente frac12 a 1

Nenhuma lavagem do bolo eacute requerida

As peccedilas do bolo soltam facilmente do pano

O pano natildeo se obstrui

Quando em um dos setores o pano rasga o setor inteiro pode ser substituiacutedo em um tempo muito curto

A aacuterea de filtraccedilatildeo pode ser expandida adicionando-se mais discos a um tambor que tenha discos natildeo utilizados

O filtro de discos fornece a aacuterea maacutexima em custo e espaccedilo miacutenimos

8 SELECcedilAtildeO DO EQUIPAMENTO PARA FILTRACcedilAtildeO

Na escolha de um filtro para um processo especiacutefico os fatores relacionados agrave finalidade do serviccedilo devem ser comparados aos associados agraves caracteriacutesticas do equipamento e do meio filtrante

Fatores Importantes Relacionados com a Finalidade do Serviccedilo

Tipo de suspensatildeo a manusear

Volume a ser produzido

Condiccedilotildees do processo

Exigecircncias de desempenho

Materiais aceitaacuteveis para a construccedilatildeo do filtro

Fatores Importantes Relacionados com o Equipamento

Tipo do ciclo (em batelada contiacutenuo)

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Forccedila motriz

Taxa de produccedilatildeo das maiores e das menores unidades

Precisatildeo da separaccedilatildeo

Possibilidade de lavagem da torta

Confiabilidade

Materiais de construccedilatildeo

Custos

As estimativas de custos devem incluir

Depreciaccedilatildeo (custo do equipamento instalado mais tempo de vida) Manutenccedilatildeo Custos de operaccedilatildeo (matildeo de obra utilidades e meio filtrante) Prejuiacutezos por perda do produto (se houver)

As caracteriacutesticas da suspensatildeo indicam se para o seu tratamento eacute mais recomendaacutevel um clarificador ou um filtro com formaccedilatildeo de torta Se a melhor opccedilatildeo eacute o filtro de torta as caracteriacutesticas da suspensatildeo iratildeo determinar a velocidade de formaccedilatildeo e a natureza da torta e tambeacutem influenciaraacute a escolha da forccedila motriz o tipo de ciclo e o modelo especiacutefico da maacutequina

Mais informaccedilotildees sobre as caracteriacutesticas da suspensatildeo e adaptabilidade dos filtros mais comuns agraves vaacuterias classes de suspensotildees podem ser vistos no seguinte endereccedilo httpwwwufrnetufrnbr~lairPagina-OPUNITselectfiltrohtm

Conclusotildees e recomendaccedilotildees

As induacutestrias do setor de pedras ornamentais deve estudar alternativas tecnicamente viaacuteveis para o aproveitamento dos rejeitos da lavra e do beneficiamento nas pedreiras e serrarias Este aproveitamento contribui para diminuir o impacto ambiental dos rejeitos acumulados

Para mais informaccedilotildees sobre o assunto sugere-se entrar em contato com o Centro de Tecnologia Mineral CETEM que eacute um instituto de pesquisa de atuaccedilatildeo nacional vinculado ao Ministeacuterio da Ciecircncia e Tecnologia MCT e desde a sua criaccedilatildeo em 1978 tem se dedicado ao desenvolvimento tecnoloacutegico nas aacutereas relacionadas com a tecnologia mineral Contato CENTRO DE TECNOLOGIA MINERAL - CETEM Avenida Pedro Calmon 900 - Cidade Universitaacuteria - Rio de Janeiro - RJ CEP 21941-908 tel (21) 3865-7222 fax (21) 2260-2837 e-mail webmastercetemgovbr

Referecircncias

ALMEIDA S L M CHAVES A P Aproveitamento de rejeito de pedreiras de Santo Antocircnio de Paacutedua RJ Rio de Janeiro CETEMMCT 2002 35 p (Seacuterie rochas e minerais industriais 6) Disponiacutevel em httpwwwcetemgovbrpublicacaoCETEM_SRO_06pdf Acesso em 11 dez 2006

MARGUERON C MELLO E F Estrateacutegias competitivas para empresas de rochas ornamentais na regiatildeo metropolitana do Rio de Janeiro Anuaacuterio do Instituto de Geociecircncias UFRJ vol 28 2 2005 p 71-101 Disponiacutevel em httpwwwanuarioigeoufrjbranuario_2005Anuario_2005_71_101pdf Acesso em 04 dez 2006

MINEROPAR MINERAIS DO PARANAacute S A Disponiacutevel em httpwwwmineroparprgovbrmineropararquivosFilepublicacoesrelatorios_concluidos20_relatorios_concluidospdf Acesso em 05 dez 2006

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MOREIRA J M S MANHAtildeES J P V T HOLANDA J N F Reaproveitamento de resiacuteduo de rocha ornamental proveniente do Noroeste Fluminense em ceracircmica vermelha Ceracircmica 51 2005 p 180-186 Disponiacutevel em httpwwwscielobrpdfcev51n31926789pdfsearch=22tratamento20de20resC3ADduo20da20indC3BAstria20de20mC3A1rmore20e20granito22 Acesso em 03 out 2003

MOTHEacute FILHO H F POLIVANOV H MOTHEacute C G Reciclagem dos Resiacuteduos Soacutelidos de Rochas Ornamentais Anuaacuterio do Instituto de Geociecircncias UFRJ vol 28 2 2005 p 139-151Acesso em httpwwwanuarioigeoufrjbranuario_2005Anuario_2005_139_151pdf Acesso em 05 dez 2006

NETO A A B A importacircncia do equiliacutebrio soacutecio-ambiental na extraccedilatildeo do maacutermore e do granito Centro Federal de Educaccedilatildeo Tecnoloacutegica do Espiacuterito Santo Disponiacutevel em httpwwwcreaesorgbrdownloadsciclopasta0420FeiraMarGran2pdfsearch=22gerenciamento20do20resC3ADduo20da20indC3BAstria20de20beneficiamento20de20mC3A1rmore20e20granito22 Acesso em 04 out 2006

REIS R C SOUSA W T Meacutetodos de lavra de rochas ornamentais Rem Rev Esc Minas Ouro Preto v 56 n 3 2003 Disponiacutevel em httpwwwscielobrscielophppid=S0370-44672003000300011ampscript=sci_arttext

- Acesso 04 dez 2006

SILVA J B HOTZA D SEGADAtildeES A M ACCHAR W Incorporaccedilatildeo de lama de maacutermore e granito em massas argilosas Ceracircmica vol51 no320 Satildeo Paulo OctDec 2005 Disponiacutevel em lthttpwwwscielobrscielophppid=S0366-69132005000400004ampscript=sci_arttextgt Acesso em 04 out 2006

Nome do teacutecnico responsaacutevel

Ingrid de Moraes

Nome da Instituiccedilatildeo do SBRT responsaacutevel

REDETEC - Rede de Tecnologia do Rio de Janeiro

Data de finalizaccedilatildeo

13 dez 2006

Page 17: Dossiê Mármore e Granito

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velocidade que pode variar de acordo com o tempo do ciclo normalmente de 1 a 10 RPM

Uma vaacutelvula com ajuste na ponte controla a sequumlecircncia do ciclo de modo que cada setor seja sujeitado ao vaacutecuo ao sopro e a uma zona inoperante Quando um setor entra na submersatildeo o vaacutecuo comeccedila e continua com a lavagem se requerida ateacute um ponto em que eacute interrompido e ocorre o sopro para ajudar a descarregar o bolo A vaacutelvula tem blocos ajustaacuteveis de filtraccedilatildeo em uma extremidade e na outra um anel fixo da ponte Os blocos ajustaacuteveis da ponte permitem a otimizaccedilatildeo do formulaacuterio da relaccedilatildeo de secagem dentro do ciclo de filtraccedilatildeo bem como a submersatildeo eficaz do cilindro quando o niacutevel da pasta no tanque estaacute no maacuteximo

Um mecanismo de descarga do bolo que pode ser uma lacircmina raspadora uma correia ou um rolo e em casos muito raros uma descarga de fios O sopro eacute aplicado somente aos filtros com mecanismos de descarga por raspador e de rolo mas natildeo nos filtros com descarga por correia ou de fios

Um agitador que manteacutem delicadamente a pasta em suspensatildeo e alternando entre a face do cilindro e o fundo do tanque em cerca de 16 CPM

Um tanque com conexotildees para alimentaccedilatildeo da pasta uma caixa ajustaacutevel do excesso para ajustar a submergecircncia desejada do cilindro e uma conexatildeo de dreno Os tanques satildeo projetados normalmente para uma submersatildeo aparente de 33-35 entretanto em determinadas aplicaccedilotildees eacute possiacutevel 50 ou mais

Nas aplicaccedilotildees onde a lavagem do bolo eacute requerida 2 ou 3 distribuidores com bocais sobrepostos satildeo montados a um par dos protetores de respingos aparafusados agraves extremidades do tanque A posiccedilatildeo dos distribuidores e da quantidade do liacutequido de lavagem eacute ajustaacutevel dependendo das caracteriacutesticas da lavagem do bolo

Criteacuterios de seleccedilatildeo

Em termos gerais os filtros de cilindro satildeo apropriados agraves seguintes exigecircncias processos

Polpas com soacutelidos que natildeo tendem a sedimentar rapidamente e permaneceratildeo em suspensatildeo uniforme sob agitaccedilatildeo delicada

Tortas que natildeo requerem periacuteodos de secagem longos alcanccedilar valores assintoacuteticos de umidade

Quando um uacutenico estaacutegio de lavagem for suficiente para remover os contaminantes residuais do bolo ou produzir a recuperaccedilatildeo maacutexima de filtrado

Filtrado que geralmente natildeo requer uma separaccedilatildeo afiada entre o filtrado matriz e filtrado da lavagem Algumas vaacutelvulas complexas entretanto permitem remoccedilatildeo atmosfeacuterica dos setores e do encanamento interno para facilitar uma separaccedilatildeo afiada dos filtrados

Filtrados nos quais eacute aceitaacutevel com uma quantidade baixa de finos que passam pela malha do pano filtrante nos primeiros segundos da formaccedilatildeo do bolo Geralmente e dependendo do tamanho da partiacutecula e da permeabilidade do pano o filtrado pode conter 1000 a 5000 ppm de insoluacuteveis

74 Filtro de Discos

Os filtros de discos pertencem ao grupo com alimentaccedilatildeo lateral e estatildeo disponiacuteveis jaacute haacute muitos anos Satildeo usados geralmente em aplicaccedilotildees resistentes tais como enxugamento do taconito do mineacuterio de ferro da hematita do hidrato de carvatildeo de alumiacutenio do concentrado de cobre dos concentrados da flutuaccedilatildeo de pirita e de outros processos de beneficiamento

O grande momento para os filtros de discos ocorreu nos anos 60 quando as induacutestrias metaluacutergicas estavam crescendo e foram fabricados filtros com aacutereas de 300 m2 e maiores

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O filtro consiste em diversos discos que podem chegar a 15 nas maacutequinas maiores cada um composto de setores que satildeo juntados para dar forma ao disco Os setores tecircm nervuras para a garganta e satildeo projetados para uma taxa de drenagem de capacidade elevada

Uma das principais caracteriacutesticas eacute que o espaccedilo requerido pelos filtros de disco eacute miacutenimo e o custo por m2 de aacuterea de filtraccedilatildeo eacute o mais baixo quando comparado a outros filtros de vaacutecuo Durante a operaccedilatildeo cada setor submerge e um bolo eacute formado na face dos discos Emergindo entatildeo agrave zona de secagem o liacutequido eacute drenado para um tambor central e de laacute atraveacutes de uma vaacutelvula para o receptor de vaacutecuo A vaacutelvula com sua ponte ajusta o sincronismo de modo que quando um setor sai da zona de secagem na ponte de separaccedilatildeo eacute aplicado um sopro pressurizado ou a baixa pressatildeo no bolo As lacircminas do raspador nos lados de cada disco guiam o bolo agraves rampas de descarga que satildeo posicionadas entre discos adjacentes e devem ser bastante largas para evitar sua obstruccedilatildeo pela queda do bolo Um agitador de paacutes situado no fundo do tanque manteacutem em suspensatildeo a polpa que na maioria das aplicaccedilotildees metaluacutergicas conteacutem soacutelidos de massa especiacutefica elevada satildeo de decantaccedilatildeo raacutepida e abrasivos

Os principais componentes de um filtro de discos como mostrado no corte transversal da figura abaixo satildeo

Os setores dos discos que podem ser feitos de metal de madeira especial ou moldados por injeccedilatildeo em polipropileno

Um tambor suportado no centro pelos rolamentos principais e que abriga os condutos de passagem do filtrado Os setores satildeo unidos ao tambor atraveacutes de conexotildees seladas por aneacuteis circulares em um nuacutemero igual ao nuacutemero de setores do disco

Uma vaacutelvula com pontes e os compartimentos internos para o formulaacuterio e seca sob o vaacutecuo e endurece a descarga sob a pressatildeo com 2-25 bar e rompe-se com um sopro constante de 02-025 bar A maioria dos filtros de discos satildeo conectados a apenas uma vaacutelvula entretanto frequumlentemente satildeo montados com uma vaacutelvula em cada extremidade quando a carga hidraacuteulica eacute muito elevada

Um agitador com paacutes que satildeo posicionadas entre os discos e suficientemente distante para natildeo interferir com o bolo em formaccedilatildeo

Um tanque que em seu lado da descarga tem compartimentos separados para a pasta dos discos e rampas de descarga para o bolo que cai ao se partir Quando os soacutelidos satildeo de natureza abrasiva eacute aconselhaacutevel recobrir a parte inferior do tanque que abriga o agitador com borracha

Duas lacircminas para descarga do bolo em ambos os lados de cada disco satildeo suspensas por uma armaccedilatildeo montada no tanque e que servem para deflexionar e guiar o bolo agraves rampas da descarga Em filtros de diacircmetro grande as lacircminas satildeo do tipo em balanccedilo flutuando para manter o bolo afastado do disco e assim permitir o balanccedilo de giro dos discos

Uma calha para o excesso que se estende atraveacutes de todo o comprimento do tanque e assegura a total submergecircncia dos setores na zona da formaccedilatildeo do bolo tendo em vista que a exposiccedilatildeo de um setor na posiccedilatildeo 6 horas causaraacute a perda imediata do vaacutecuo

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Figura 12 Filtro de Discos Fonte httpwwwufrnetufrnbr~lairPagina-OPUNITFiltro_de_discoshtm

Criteacuterios de seleccedilatildeo

As principais consideraccedilotildees para se selecionar um filtro de discos satildeo

Quando servirem a uma aplicaccedilatildeo em que se encontrem as seguintes exigecircncias

O formulaacuterio para secar a relaccedilatildeo do tempo eacute aproximadamente frac12 a 1

Nenhuma lavagem do bolo eacute requerida

As peccedilas do bolo soltam facilmente do pano

O pano natildeo se obstrui

Quando em um dos setores o pano rasga o setor inteiro pode ser substituiacutedo em um tempo muito curto

A aacuterea de filtraccedilatildeo pode ser expandida adicionando-se mais discos a um tambor que tenha discos natildeo utilizados

O filtro de discos fornece a aacuterea maacutexima em custo e espaccedilo miacutenimos

8 SELECcedilAtildeO DO EQUIPAMENTO PARA FILTRACcedilAtildeO

Na escolha de um filtro para um processo especiacutefico os fatores relacionados agrave finalidade do serviccedilo devem ser comparados aos associados agraves caracteriacutesticas do equipamento e do meio filtrante

Fatores Importantes Relacionados com a Finalidade do Serviccedilo

Tipo de suspensatildeo a manusear

Volume a ser produzido

Condiccedilotildees do processo

Exigecircncias de desempenho

Materiais aceitaacuteveis para a construccedilatildeo do filtro

Fatores Importantes Relacionados com o Equipamento

Tipo do ciclo (em batelada contiacutenuo)

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19

Forccedila motriz

Taxa de produccedilatildeo das maiores e das menores unidades

Precisatildeo da separaccedilatildeo

Possibilidade de lavagem da torta

Confiabilidade

Materiais de construccedilatildeo

Custos

As estimativas de custos devem incluir

Depreciaccedilatildeo (custo do equipamento instalado mais tempo de vida) Manutenccedilatildeo Custos de operaccedilatildeo (matildeo de obra utilidades e meio filtrante) Prejuiacutezos por perda do produto (se houver)

As caracteriacutesticas da suspensatildeo indicam se para o seu tratamento eacute mais recomendaacutevel um clarificador ou um filtro com formaccedilatildeo de torta Se a melhor opccedilatildeo eacute o filtro de torta as caracteriacutesticas da suspensatildeo iratildeo determinar a velocidade de formaccedilatildeo e a natureza da torta e tambeacutem influenciaraacute a escolha da forccedila motriz o tipo de ciclo e o modelo especiacutefico da maacutequina

Mais informaccedilotildees sobre as caracteriacutesticas da suspensatildeo e adaptabilidade dos filtros mais comuns agraves vaacuterias classes de suspensotildees podem ser vistos no seguinte endereccedilo httpwwwufrnetufrnbr~lairPagina-OPUNITselectfiltrohtm

Conclusotildees e recomendaccedilotildees

As induacutestrias do setor de pedras ornamentais deve estudar alternativas tecnicamente viaacuteveis para o aproveitamento dos rejeitos da lavra e do beneficiamento nas pedreiras e serrarias Este aproveitamento contribui para diminuir o impacto ambiental dos rejeitos acumulados

Para mais informaccedilotildees sobre o assunto sugere-se entrar em contato com o Centro de Tecnologia Mineral CETEM que eacute um instituto de pesquisa de atuaccedilatildeo nacional vinculado ao Ministeacuterio da Ciecircncia e Tecnologia MCT e desde a sua criaccedilatildeo em 1978 tem se dedicado ao desenvolvimento tecnoloacutegico nas aacutereas relacionadas com a tecnologia mineral Contato CENTRO DE TECNOLOGIA MINERAL - CETEM Avenida Pedro Calmon 900 - Cidade Universitaacuteria - Rio de Janeiro - RJ CEP 21941-908 tel (21) 3865-7222 fax (21) 2260-2837 e-mail webmastercetemgovbr

Referecircncias

ALMEIDA S L M CHAVES A P Aproveitamento de rejeito de pedreiras de Santo Antocircnio de Paacutedua RJ Rio de Janeiro CETEMMCT 2002 35 p (Seacuterie rochas e minerais industriais 6) Disponiacutevel em httpwwwcetemgovbrpublicacaoCETEM_SRO_06pdf Acesso em 11 dez 2006

MARGUERON C MELLO E F Estrateacutegias competitivas para empresas de rochas ornamentais na regiatildeo metropolitana do Rio de Janeiro Anuaacuterio do Instituto de Geociecircncias UFRJ vol 28 2 2005 p 71-101 Disponiacutevel em httpwwwanuarioigeoufrjbranuario_2005Anuario_2005_71_101pdf Acesso em 04 dez 2006

MINEROPAR MINERAIS DO PARANAacute S A Disponiacutevel em httpwwwmineroparprgovbrmineropararquivosFilepublicacoesrelatorios_concluidos20_relatorios_concluidospdf Acesso em 05 dez 2006

Copyright copy Serviccedilo Brasileiro de Respostas Teacutecnicas - SBRT - httpwwwsbrtibictbr

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MOREIRA J M S MANHAtildeES J P V T HOLANDA J N F Reaproveitamento de resiacuteduo de rocha ornamental proveniente do Noroeste Fluminense em ceracircmica vermelha Ceracircmica 51 2005 p 180-186 Disponiacutevel em httpwwwscielobrpdfcev51n31926789pdfsearch=22tratamento20de20resC3ADduo20da20indC3BAstria20de20mC3A1rmore20e20granito22 Acesso em 03 out 2003

MOTHEacute FILHO H F POLIVANOV H MOTHEacute C G Reciclagem dos Resiacuteduos Soacutelidos de Rochas Ornamentais Anuaacuterio do Instituto de Geociecircncias UFRJ vol 28 2 2005 p 139-151Acesso em httpwwwanuarioigeoufrjbranuario_2005Anuario_2005_139_151pdf Acesso em 05 dez 2006

NETO A A B A importacircncia do equiliacutebrio soacutecio-ambiental na extraccedilatildeo do maacutermore e do granito Centro Federal de Educaccedilatildeo Tecnoloacutegica do Espiacuterito Santo Disponiacutevel em httpwwwcreaesorgbrdownloadsciclopasta0420FeiraMarGran2pdfsearch=22gerenciamento20do20resC3ADduo20da20indC3BAstria20de20beneficiamento20de20mC3A1rmore20e20granito22 Acesso em 04 out 2006

REIS R C SOUSA W T Meacutetodos de lavra de rochas ornamentais Rem Rev Esc Minas Ouro Preto v 56 n 3 2003 Disponiacutevel em httpwwwscielobrscielophppid=S0370-44672003000300011ampscript=sci_arttext

- Acesso 04 dez 2006

SILVA J B HOTZA D SEGADAtildeES A M ACCHAR W Incorporaccedilatildeo de lama de maacutermore e granito em massas argilosas Ceracircmica vol51 no320 Satildeo Paulo OctDec 2005 Disponiacutevel em lthttpwwwscielobrscielophppid=S0366-69132005000400004ampscript=sci_arttextgt Acesso em 04 out 2006

Nome do teacutecnico responsaacutevel

Ingrid de Moraes

Nome da Instituiccedilatildeo do SBRT responsaacutevel

REDETEC - Rede de Tecnologia do Rio de Janeiro

Data de finalizaccedilatildeo

13 dez 2006

Page 18: Dossiê Mármore e Granito

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O filtro consiste em diversos discos que podem chegar a 15 nas maacutequinas maiores cada um composto de setores que satildeo juntados para dar forma ao disco Os setores tecircm nervuras para a garganta e satildeo projetados para uma taxa de drenagem de capacidade elevada

Uma das principais caracteriacutesticas eacute que o espaccedilo requerido pelos filtros de disco eacute miacutenimo e o custo por m2 de aacuterea de filtraccedilatildeo eacute o mais baixo quando comparado a outros filtros de vaacutecuo Durante a operaccedilatildeo cada setor submerge e um bolo eacute formado na face dos discos Emergindo entatildeo agrave zona de secagem o liacutequido eacute drenado para um tambor central e de laacute atraveacutes de uma vaacutelvula para o receptor de vaacutecuo A vaacutelvula com sua ponte ajusta o sincronismo de modo que quando um setor sai da zona de secagem na ponte de separaccedilatildeo eacute aplicado um sopro pressurizado ou a baixa pressatildeo no bolo As lacircminas do raspador nos lados de cada disco guiam o bolo agraves rampas de descarga que satildeo posicionadas entre discos adjacentes e devem ser bastante largas para evitar sua obstruccedilatildeo pela queda do bolo Um agitador de paacutes situado no fundo do tanque manteacutem em suspensatildeo a polpa que na maioria das aplicaccedilotildees metaluacutergicas conteacutem soacutelidos de massa especiacutefica elevada satildeo de decantaccedilatildeo raacutepida e abrasivos

Os principais componentes de um filtro de discos como mostrado no corte transversal da figura abaixo satildeo

Os setores dos discos que podem ser feitos de metal de madeira especial ou moldados por injeccedilatildeo em polipropileno

Um tambor suportado no centro pelos rolamentos principais e que abriga os condutos de passagem do filtrado Os setores satildeo unidos ao tambor atraveacutes de conexotildees seladas por aneacuteis circulares em um nuacutemero igual ao nuacutemero de setores do disco

Uma vaacutelvula com pontes e os compartimentos internos para o formulaacuterio e seca sob o vaacutecuo e endurece a descarga sob a pressatildeo com 2-25 bar e rompe-se com um sopro constante de 02-025 bar A maioria dos filtros de discos satildeo conectados a apenas uma vaacutelvula entretanto frequumlentemente satildeo montados com uma vaacutelvula em cada extremidade quando a carga hidraacuteulica eacute muito elevada

Um agitador com paacutes que satildeo posicionadas entre os discos e suficientemente distante para natildeo interferir com o bolo em formaccedilatildeo

Um tanque que em seu lado da descarga tem compartimentos separados para a pasta dos discos e rampas de descarga para o bolo que cai ao se partir Quando os soacutelidos satildeo de natureza abrasiva eacute aconselhaacutevel recobrir a parte inferior do tanque que abriga o agitador com borracha

Duas lacircminas para descarga do bolo em ambos os lados de cada disco satildeo suspensas por uma armaccedilatildeo montada no tanque e que servem para deflexionar e guiar o bolo agraves rampas da descarga Em filtros de diacircmetro grande as lacircminas satildeo do tipo em balanccedilo flutuando para manter o bolo afastado do disco e assim permitir o balanccedilo de giro dos discos

Uma calha para o excesso que se estende atraveacutes de todo o comprimento do tanque e assegura a total submergecircncia dos setores na zona da formaccedilatildeo do bolo tendo em vista que a exposiccedilatildeo de um setor na posiccedilatildeo 6 horas causaraacute a perda imediata do vaacutecuo

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Figura 12 Filtro de Discos Fonte httpwwwufrnetufrnbr~lairPagina-OPUNITFiltro_de_discoshtm

Criteacuterios de seleccedilatildeo

As principais consideraccedilotildees para se selecionar um filtro de discos satildeo

Quando servirem a uma aplicaccedilatildeo em que se encontrem as seguintes exigecircncias

O formulaacuterio para secar a relaccedilatildeo do tempo eacute aproximadamente frac12 a 1

Nenhuma lavagem do bolo eacute requerida

As peccedilas do bolo soltam facilmente do pano

O pano natildeo se obstrui

Quando em um dos setores o pano rasga o setor inteiro pode ser substituiacutedo em um tempo muito curto

A aacuterea de filtraccedilatildeo pode ser expandida adicionando-se mais discos a um tambor que tenha discos natildeo utilizados

O filtro de discos fornece a aacuterea maacutexima em custo e espaccedilo miacutenimos

8 SELECcedilAtildeO DO EQUIPAMENTO PARA FILTRACcedilAtildeO

Na escolha de um filtro para um processo especiacutefico os fatores relacionados agrave finalidade do serviccedilo devem ser comparados aos associados agraves caracteriacutesticas do equipamento e do meio filtrante

Fatores Importantes Relacionados com a Finalidade do Serviccedilo

Tipo de suspensatildeo a manusear

Volume a ser produzido

Condiccedilotildees do processo

Exigecircncias de desempenho

Materiais aceitaacuteveis para a construccedilatildeo do filtro

Fatores Importantes Relacionados com o Equipamento

Tipo do ciclo (em batelada contiacutenuo)

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19

Forccedila motriz

Taxa de produccedilatildeo das maiores e das menores unidades

Precisatildeo da separaccedilatildeo

Possibilidade de lavagem da torta

Confiabilidade

Materiais de construccedilatildeo

Custos

As estimativas de custos devem incluir

Depreciaccedilatildeo (custo do equipamento instalado mais tempo de vida) Manutenccedilatildeo Custos de operaccedilatildeo (matildeo de obra utilidades e meio filtrante) Prejuiacutezos por perda do produto (se houver)

As caracteriacutesticas da suspensatildeo indicam se para o seu tratamento eacute mais recomendaacutevel um clarificador ou um filtro com formaccedilatildeo de torta Se a melhor opccedilatildeo eacute o filtro de torta as caracteriacutesticas da suspensatildeo iratildeo determinar a velocidade de formaccedilatildeo e a natureza da torta e tambeacutem influenciaraacute a escolha da forccedila motriz o tipo de ciclo e o modelo especiacutefico da maacutequina

Mais informaccedilotildees sobre as caracteriacutesticas da suspensatildeo e adaptabilidade dos filtros mais comuns agraves vaacuterias classes de suspensotildees podem ser vistos no seguinte endereccedilo httpwwwufrnetufrnbr~lairPagina-OPUNITselectfiltrohtm

Conclusotildees e recomendaccedilotildees

As induacutestrias do setor de pedras ornamentais deve estudar alternativas tecnicamente viaacuteveis para o aproveitamento dos rejeitos da lavra e do beneficiamento nas pedreiras e serrarias Este aproveitamento contribui para diminuir o impacto ambiental dos rejeitos acumulados

Para mais informaccedilotildees sobre o assunto sugere-se entrar em contato com o Centro de Tecnologia Mineral CETEM que eacute um instituto de pesquisa de atuaccedilatildeo nacional vinculado ao Ministeacuterio da Ciecircncia e Tecnologia MCT e desde a sua criaccedilatildeo em 1978 tem se dedicado ao desenvolvimento tecnoloacutegico nas aacutereas relacionadas com a tecnologia mineral Contato CENTRO DE TECNOLOGIA MINERAL - CETEM Avenida Pedro Calmon 900 - Cidade Universitaacuteria - Rio de Janeiro - RJ CEP 21941-908 tel (21) 3865-7222 fax (21) 2260-2837 e-mail webmastercetemgovbr

Referecircncias

ALMEIDA S L M CHAVES A P Aproveitamento de rejeito de pedreiras de Santo Antocircnio de Paacutedua RJ Rio de Janeiro CETEMMCT 2002 35 p (Seacuterie rochas e minerais industriais 6) Disponiacutevel em httpwwwcetemgovbrpublicacaoCETEM_SRO_06pdf Acesso em 11 dez 2006

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MINEROPAR MINERAIS DO PARANAacute S A Disponiacutevel em httpwwwmineroparprgovbrmineropararquivosFilepublicacoesrelatorios_concluidos20_relatorios_concluidospdf Acesso em 05 dez 2006

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MOREIRA J M S MANHAtildeES J P V T HOLANDA J N F Reaproveitamento de resiacuteduo de rocha ornamental proveniente do Noroeste Fluminense em ceracircmica vermelha Ceracircmica 51 2005 p 180-186 Disponiacutevel em httpwwwscielobrpdfcev51n31926789pdfsearch=22tratamento20de20resC3ADduo20da20indC3BAstria20de20mC3A1rmore20e20granito22 Acesso em 03 out 2003

MOTHEacute FILHO H F POLIVANOV H MOTHEacute C G Reciclagem dos Resiacuteduos Soacutelidos de Rochas Ornamentais Anuaacuterio do Instituto de Geociecircncias UFRJ vol 28 2 2005 p 139-151Acesso em httpwwwanuarioigeoufrjbranuario_2005Anuario_2005_139_151pdf Acesso em 05 dez 2006

NETO A A B A importacircncia do equiliacutebrio soacutecio-ambiental na extraccedilatildeo do maacutermore e do granito Centro Federal de Educaccedilatildeo Tecnoloacutegica do Espiacuterito Santo Disponiacutevel em httpwwwcreaesorgbrdownloadsciclopasta0420FeiraMarGran2pdfsearch=22gerenciamento20do20resC3ADduo20da20indC3BAstria20de20beneficiamento20de20mC3A1rmore20e20granito22 Acesso em 04 out 2006

REIS R C SOUSA W T Meacutetodos de lavra de rochas ornamentais Rem Rev Esc Minas Ouro Preto v 56 n 3 2003 Disponiacutevel em httpwwwscielobrscielophppid=S0370-44672003000300011ampscript=sci_arttext

- Acesso 04 dez 2006

SILVA J B HOTZA D SEGADAtildeES A M ACCHAR W Incorporaccedilatildeo de lama de maacutermore e granito em massas argilosas Ceracircmica vol51 no320 Satildeo Paulo OctDec 2005 Disponiacutevel em lthttpwwwscielobrscielophppid=S0366-69132005000400004ampscript=sci_arttextgt Acesso em 04 out 2006

Nome do teacutecnico responsaacutevel

Ingrid de Moraes

Nome da Instituiccedilatildeo do SBRT responsaacutevel

REDETEC - Rede de Tecnologia do Rio de Janeiro

Data de finalizaccedilatildeo

13 dez 2006

Page 19: Dossiê Mármore e Granito

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Figura 12 Filtro de Discos Fonte httpwwwufrnetufrnbr~lairPagina-OPUNITFiltro_de_discoshtm

Criteacuterios de seleccedilatildeo

As principais consideraccedilotildees para se selecionar um filtro de discos satildeo

Quando servirem a uma aplicaccedilatildeo em que se encontrem as seguintes exigecircncias

O formulaacuterio para secar a relaccedilatildeo do tempo eacute aproximadamente frac12 a 1

Nenhuma lavagem do bolo eacute requerida

As peccedilas do bolo soltam facilmente do pano

O pano natildeo se obstrui

Quando em um dos setores o pano rasga o setor inteiro pode ser substituiacutedo em um tempo muito curto

A aacuterea de filtraccedilatildeo pode ser expandida adicionando-se mais discos a um tambor que tenha discos natildeo utilizados

O filtro de discos fornece a aacuterea maacutexima em custo e espaccedilo miacutenimos

8 SELECcedilAtildeO DO EQUIPAMENTO PARA FILTRACcedilAtildeO

Na escolha de um filtro para um processo especiacutefico os fatores relacionados agrave finalidade do serviccedilo devem ser comparados aos associados agraves caracteriacutesticas do equipamento e do meio filtrante

Fatores Importantes Relacionados com a Finalidade do Serviccedilo

Tipo de suspensatildeo a manusear

Volume a ser produzido

Condiccedilotildees do processo

Exigecircncias de desempenho

Materiais aceitaacuteveis para a construccedilatildeo do filtro

Fatores Importantes Relacionados com o Equipamento

Tipo do ciclo (em batelada contiacutenuo)

Copyright copy Serviccedilo Brasileiro de Respostas Teacutecnicas - SBRT - httpwwwsbrtibictbr

19

Forccedila motriz

Taxa de produccedilatildeo das maiores e das menores unidades

Precisatildeo da separaccedilatildeo

Possibilidade de lavagem da torta

Confiabilidade

Materiais de construccedilatildeo

Custos

As estimativas de custos devem incluir

Depreciaccedilatildeo (custo do equipamento instalado mais tempo de vida) Manutenccedilatildeo Custos de operaccedilatildeo (matildeo de obra utilidades e meio filtrante) Prejuiacutezos por perda do produto (se houver)

As caracteriacutesticas da suspensatildeo indicam se para o seu tratamento eacute mais recomendaacutevel um clarificador ou um filtro com formaccedilatildeo de torta Se a melhor opccedilatildeo eacute o filtro de torta as caracteriacutesticas da suspensatildeo iratildeo determinar a velocidade de formaccedilatildeo e a natureza da torta e tambeacutem influenciaraacute a escolha da forccedila motriz o tipo de ciclo e o modelo especiacutefico da maacutequina

Mais informaccedilotildees sobre as caracteriacutesticas da suspensatildeo e adaptabilidade dos filtros mais comuns agraves vaacuterias classes de suspensotildees podem ser vistos no seguinte endereccedilo httpwwwufrnetufrnbr~lairPagina-OPUNITselectfiltrohtm

Conclusotildees e recomendaccedilotildees

As induacutestrias do setor de pedras ornamentais deve estudar alternativas tecnicamente viaacuteveis para o aproveitamento dos rejeitos da lavra e do beneficiamento nas pedreiras e serrarias Este aproveitamento contribui para diminuir o impacto ambiental dos rejeitos acumulados

Para mais informaccedilotildees sobre o assunto sugere-se entrar em contato com o Centro de Tecnologia Mineral CETEM que eacute um instituto de pesquisa de atuaccedilatildeo nacional vinculado ao Ministeacuterio da Ciecircncia e Tecnologia MCT e desde a sua criaccedilatildeo em 1978 tem se dedicado ao desenvolvimento tecnoloacutegico nas aacutereas relacionadas com a tecnologia mineral Contato CENTRO DE TECNOLOGIA MINERAL - CETEM Avenida Pedro Calmon 900 - Cidade Universitaacuteria - Rio de Janeiro - RJ CEP 21941-908 tel (21) 3865-7222 fax (21) 2260-2837 e-mail webmastercetemgovbr

Referecircncias

ALMEIDA S L M CHAVES A P Aproveitamento de rejeito de pedreiras de Santo Antocircnio de Paacutedua RJ Rio de Janeiro CETEMMCT 2002 35 p (Seacuterie rochas e minerais industriais 6) Disponiacutevel em httpwwwcetemgovbrpublicacaoCETEM_SRO_06pdf Acesso em 11 dez 2006

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MINEROPAR MINERAIS DO PARANAacute S A Disponiacutevel em httpwwwmineroparprgovbrmineropararquivosFilepublicacoesrelatorios_concluidos20_relatorios_concluidospdf Acesso em 05 dez 2006

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MOREIRA J M S MANHAtildeES J P V T HOLANDA J N F Reaproveitamento de resiacuteduo de rocha ornamental proveniente do Noroeste Fluminense em ceracircmica vermelha Ceracircmica 51 2005 p 180-186 Disponiacutevel em httpwwwscielobrpdfcev51n31926789pdfsearch=22tratamento20de20resC3ADduo20da20indC3BAstria20de20mC3A1rmore20e20granito22 Acesso em 03 out 2003

MOTHEacute FILHO H F POLIVANOV H MOTHEacute C G Reciclagem dos Resiacuteduos Soacutelidos de Rochas Ornamentais Anuaacuterio do Instituto de Geociecircncias UFRJ vol 28 2 2005 p 139-151Acesso em httpwwwanuarioigeoufrjbranuario_2005Anuario_2005_139_151pdf Acesso em 05 dez 2006

NETO A A B A importacircncia do equiliacutebrio soacutecio-ambiental na extraccedilatildeo do maacutermore e do granito Centro Federal de Educaccedilatildeo Tecnoloacutegica do Espiacuterito Santo Disponiacutevel em httpwwwcreaesorgbrdownloadsciclopasta0420FeiraMarGran2pdfsearch=22gerenciamento20do20resC3ADduo20da20indC3BAstria20de20beneficiamento20de20mC3A1rmore20e20granito22 Acesso em 04 out 2006

REIS R C SOUSA W T Meacutetodos de lavra de rochas ornamentais Rem Rev Esc Minas Ouro Preto v 56 n 3 2003 Disponiacutevel em httpwwwscielobrscielophppid=S0370-44672003000300011ampscript=sci_arttext

- Acesso 04 dez 2006

SILVA J B HOTZA D SEGADAtildeES A M ACCHAR W Incorporaccedilatildeo de lama de maacutermore e granito em massas argilosas Ceracircmica vol51 no320 Satildeo Paulo OctDec 2005 Disponiacutevel em lthttpwwwscielobrscielophppid=S0366-69132005000400004ampscript=sci_arttextgt Acesso em 04 out 2006

Nome do teacutecnico responsaacutevel

Ingrid de Moraes

Nome da Instituiccedilatildeo do SBRT responsaacutevel

REDETEC - Rede de Tecnologia do Rio de Janeiro

Data de finalizaccedilatildeo

13 dez 2006

Page 20: Dossiê Mármore e Granito

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Forccedila motriz

Taxa de produccedilatildeo das maiores e das menores unidades

Precisatildeo da separaccedilatildeo

Possibilidade de lavagem da torta

Confiabilidade

Materiais de construccedilatildeo

Custos

As estimativas de custos devem incluir

Depreciaccedilatildeo (custo do equipamento instalado mais tempo de vida) Manutenccedilatildeo Custos de operaccedilatildeo (matildeo de obra utilidades e meio filtrante) Prejuiacutezos por perda do produto (se houver)

As caracteriacutesticas da suspensatildeo indicam se para o seu tratamento eacute mais recomendaacutevel um clarificador ou um filtro com formaccedilatildeo de torta Se a melhor opccedilatildeo eacute o filtro de torta as caracteriacutesticas da suspensatildeo iratildeo determinar a velocidade de formaccedilatildeo e a natureza da torta e tambeacutem influenciaraacute a escolha da forccedila motriz o tipo de ciclo e o modelo especiacutefico da maacutequina

Mais informaccedilotildees sobre as caracteriacutesticas da suspensatildeo e adaptabilidade dos filtros mais comuns agraves vaacuterias classes de suspensotildees podem ser vistos no seguinte endereccedilo httpwwwufrnetufrnbr~lairPagina-OPUNITselectfiltrohtm

Conclusotildees e recomendaccedilotildees

As induacutestrias do setor de pedras ornamentais deve estudar alternativas tecnicamente viaacuteveis para o aproveitamento dos rejeitos da lavra e do beneficiamento nas pedreiras e serrarias Este aproveitamento contribui para diminuir o impacto ambiental dos rejeitos acumulados

Para mais informaccedilotildees sobre o assunto sugere-se entrar em contato com o Centro de Tecnologia Mineral CETEM que eacute um instituto de pesquisa de atuaccedilatildeo nacional vinculado ao Ministeacuterio da Ciecircncia e Tecnologia MCT e desde a sua criaccedilatildeo em 1978 tem se dedicado ao desenvolvimento tecnoloacutegico nas aacutereas relacionadas com a tecnologia mineral Contato CENTRO DE TECNOLOGIA MINERAL - CETEM Avenida Pedro Calmon 900 - Cidade Universitaacuteria - Rio de Janeiro - RJ CEP 21941-908 tel (21) 3865-7222 fax (21) 2260-2837 e-mail webmastercetemgovbr

Referecircncias

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MINEROPAR MINERAIS DO PARANAacute S A Disponiacutevel em httpwwwmineroparprgovbrmineropararquivosFilepublicacoesrelatorios_concluidos20_relatorios_concluidospdf Acesso em 05 dez 2006

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MOREIRA J M S MANHAtildeES J P V T HOLANDA J N F Reaproveitamento de resiacuteduo de rocha ornamental proveniente do Noroeste Fluminense em ceracircmica vermelha Ceracircmica 51 2005 p 180-186 Disponiacutevel em httpwwwscielobrpdfcev51n31926789pdfsearch=22tratamento20de20resC3ADduo20da20indC3BAstria20de20mC3A1rmore20e20granito22 Acesso em 03 out 2003

MOTHEacute FILHO H F POLIVANOV H MOTHEacute C G Reciclagem dos Resiacuteduos Soacutelidos de Rochas Ornamentais Anuaacuterio do Instituto de Geociecircncias UFRJ vol 28 2 2005 p 139-151Acesso em httpwwwanuarioigeoufrjbranuario_2005Anuario_2005_139_151pdf Acesso em 05 dez 2006

NETO A A B A importacircncia do equiliacutebrio soacutecio-ambiental na extraccedilatildeo do maacutermore e do granito Centro Federal de Educaccedilatildeo Tecnoloacutegica do Espiacuterito Santo Disponiacutevel em httpwwwcreaesorgbrdownloadsciclopasta0420FeiraMarGran2pdfsearch=22gerenciamento20do20resC3ADduo20da20indC3BAstria20de20beneficiamento20de20mC3A1rmore20e20granito22 Acesso em 04 out 2006

REIS R C SOUSA W T Meacutetodos de lavra de rochas ornamentais Rem Rev Esc Minas Ouro Preto v 56 n 3 2003 Disponiacutevel em httpwwwscielobrscielophppid=S0370-44672003000300011ampscript=sci_arttext

- Acesso 04 dez 2006

SILVA J B HOTZA D SEGADAtildeES A M ACCHAR W Incorporaccedilatildeo de lama de maacutermore e granito em massas argilosas Ceracircmica vol51 no320 Satildeo Paulo OctDec 2005 Disponiacutevel em lthttpwwwscielobrscielophppid=S0366-69132005000400004ampscript=sci_arttextgt Acesso em 04 out 2006

Nome do teacutecnico responsaacutevel

Ingrid de Moraes

Nome da Instituiccedilatildeo do SBRT responsaacutevel

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Data de finalizaccedilatildeo

13 dez 2006

Page 21: Dossiê Mármore e Granito

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NETO A A B A importacircncia do equiliacutebrio soacutecio-ambiental na extraccedilatildeo do maacutermore e do granito Centro Federal de Educaccedilatildeo Tecnoloacutegica do Espiacuterito Santo Disponiacutevel em httpwwwcreaesorgbrdownloadsciclopasta0420FeiraMarGran2pdfsearch=22gerenciamento20do20resC3ADduo20da20indC3BAstria20de20beneficiamento20de20mC3A1rmore20e20granito22 Acesso em 04 out 2006

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Nome do teacutecnico responsaacutevel

Ingrid de Moraes

Nome da Instituiccedilatildeo do SBRT responsaacutevel

REDETEC - Rede de Tecnologia do Rio de Janeiro

Data de finalizaccedilatildeo

13 dez 2006