Uso de resíduo de cerâmica vermelha para produzir geopolímeros para imobilização de metais

Abstract

Geopolímeros são materiais inorgânicos utilizados para diversas aplicações, desde materiais aglomerantes até materiais para imobilização de íons de metais pesados. Eles têm a vantagem de serem produzidos com baixa emissão de CO2 e baixo consumo de energia. Materiais ricos em aluminossilicatos podem ser usados para sua síntese. Neste trabalho, foram produzidos geopolímeros a partir de resíduos de cerâmica vermelha (RCV) como precursor geopolimérico, visando aproveitar resíduos industriais e reduzir os custos energéticos de produção e utilizou-se hidróxido de sódio como solução ativadora. Foram produzidos geopolímeros de referência, sem adição de metal, e geopolímeros com adição de íons de cobre e cobalto em três diferentes concentrações (0,1%, 0,3%, 0,5%) e sob diferentes condições de cura: em temperatura ambiente, em estufa a 60°C e 80°C durante as primeiras 24 horas. Também se verificou a concentração de NaOH (10M e 14M). Foram investigadas quais melhores condições de cura e de alcalinidade para a geopolimerização com este precursor. Os geopolímeros que apresentaram melhor desempenho mecânico foram os preparados NaOH 10 mol/L e cura em estufa a 80oC durante as primeiras 24 horas. Os geopolímeros resultantes foram analisados através de ensaios de Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV), Espectroscopia no Infravermelho por Transformada de Fourier (FTIR), Difração de Raios-X (DRX) e desempenho mecânico por meio de ensaio de Resistência Mecânica à Compressão e a capacidade de imobilização com o teste de lixiviação. Os resultados do teste de lixiviação indicam que a imobilização do cobre alcançou uma eficácia superior a 99,0%, enquanto a do cobalto variou entre 93,0% a 92,0%, assim a imobilização do cobre foi mais eficaz do que a do cobalto. Notavelmente, menor porcentagem de metal inserida resultou em maior retenção do metal.