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Influência do dicromato de potássio no comportamento do cimento aluminoso visando ao processo de S/E de resíduos com cromo

The increasing amount of waste generated in several industries has been increasing over the years. Topics such as waste disposal and pollution risks of biological systems where these are deposited denote as main issues involved in advancing these sectors. Among the most widely used techniques of was...

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Autor principal: Ivanov, Raphael Coelli
Formato: Dissertação
Idioma: Português
Publicado em: Universidade Tecnológica Federal do Paraná 2013
Assuntos:
Cimento - Composição
Cimento - Solidificação
Resistência de materiais
Cement - Composition
Cement - Solidification
Strength of materials
Acesso em linha: http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/650
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spelling riut-1-6502015-03-07T06:12:03Z Influência do dicromato de potássio no comportamento do cimento aluminoso visando ao processo de S/E de resíduos com cromo Ivanov, Raphael Coelli Luz, Caroline Angulski da Marques, Patrícia Teixeira Cimento - Composição Cimento - Solidificação Resistência de materiais Cement - Composition Cement - Solidification Strength of materials The increasing amount of waste generated in several industries has been increasing over the years. Topics such as waste disposal and pollution risks of biological systems where these are deposited denote as main issues involved in advancing these sectors. Among the most widely used techniques of waste disposal process, Solidification / Stabilization (S / E) in the cement matrix are a prominent technology for immobilization of waste materials containing heavy metals. In this study, the aluminous cement (Fondu and Secar 51) and Portland cement (ARI) were used as binder materials aimed at immobilizing the potassium dichromate, which has as its main constituent Cr in the hexavalent state. The variations during hydration of cements before the addition of potassium dichromate were investigated using techniques of hydration heat monitoring and determination of the main phases formed and consumed. For this purpose, X-ray diffraction, scanning electron microscopy and thermal gravimetric analysis and differential thermal analysis were used. The results show that for this step adding of potassium dichromate resulted in reductions in the consumption of anhydrous phases, as well as the formation of the main hydrated phases for the three cements studied, being the addition of 2.5% of chromium (VI) responsible for the biggest decay. To investigate the efficiency of retention of chromium (hexavalent and total) and the evaluation of the structural integrity of the products formed, leaching techniques and mechanical strength were used. As results, the aluminous cement matrices showed the highest values of efficiency in retaining chrome, achieving more than 99%. However, the compressive strength parameter showed declines of up to 60% compared to the references folders with 0% chromium. As for the Portland, adding the chromium salt did not have a significantly influence in the compressive strength, however, the metal retention analysis indicates the ineffectiveness of this type of cement, since the concentrations above 0.5% chromium were leached to levels above the established norm. A quantidade de resíduos gerados em diversos segmentos industriais vem aumentando com o passar dos anos. Temas como a disposição final de resíduos e os riscos de poluição de sistemas biológicos onde esses são depositados, denotam-se como grandes problemáticas envolvidas nos avanços destes segmentos. Dentre as técnicas mais utilizadas de disposição final de resíduos, o processo de Solidificação/Estabilização (S/E) em matriz de cimento é apresentado como uma tecnologia de destaque para imobilização de materiais residuais contendo metais pesados. Neste estudo, os cimentos Aluminosos Fondu e Secar (51) e cimento Portland (ARI) foram empregados como materiais aglutinantes objetivando a imobilização do dicromato de potássio, o qual apresenta como principal constituinte o Cr no estado hexavalente. As variações ocorridas durante a hidratação dos cimentos frente à adição de dicromato de potássio foram investigadas utilizando técnicas de monitoramento da temperatura de hidratação e determinação das principais fases consumidas e formadas. Para isto difratometria de raios X, microscopia eletrônica de varredura e análises térmicas (diferenciais e termogravimétricas) foram utilizadas. Os resultados obtidos para esta etapa mostram que as adições de dicromato de potássio acarretaram em reduções no consumo das fases anidras, bem como, na formação das principais fases hidratadas para os três cimentos estudados, sendo a adição de 2,5% de cromo (VI) a responsável pelas maiores quedas. Para investigação da eficiência da retenção do cromo (total e hexavalente) e a avaliação da integridade estrutural dos produtos formados, técnicas de lixiviação e resistência mecânica foram empregadas. Como resultados, foram verificadas que as matrizes de cimento Aluminoso registraram os maiores valores de eficiência na retenção do cromo atingindo níveis superiores a 99%. Entretanto, o parâmetro resistência à compressão apresentou quedas de até 60% em relação às argamassas de referência com 0% de cromo. Já para o cimento Portland, a adição do sal de cromo não influenciou de maneira significativa nas resistências à compressão, entretanto a análise de retenção do metal indica a menor eficiência deste tipo de cimento, uma vez que as concentrações acima de 0,5% de cromo foram lixiviadas a níveis superiores ao estabelecidas pela norma. 2013-11-21T13:25:36Z 2013-11-21T13:25:36Z 2013-08-30 masterThesis IVANOV, Raphael Coelli. Influência do dicromato de potássio no comportamento do cimento aluminoso visando ao processo de S/E de resíduos com cromo. 2013. 165 f. Dissertação (Mestrado em Tecnologia de Processos Químicos e Bioquímicos) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Pato Branco, 2013. http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/650 por application/pdf Universidade Tecnológica Federal do Paraná Pato Branco Programa de Pós-Graduação em Tecnologia de Processos Químicos e Bioquímicos
institution Universidade Tecnológica Federal do Paraná
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language Português
topic Cimento - Composição
Cimento - Solidificação
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Ivanov, Raphael Coelli
Influência do dicromato de potássio no comportamento do cimento aluminoso visando ao processo de S/E de resíduos com cromo
description The increasing amount of waste generated in several industries has been increasing over the years. Topics such as waste disposal and pollution risks of biological systems where these are deposited denote as main issues involved in advancing these sectors. Among the most widely used techniques of waste disposal process, Solidification / Stabilization (S / E) in the cement matrix are a prominent technology for immobilization of waste materials containing heavy metals. In this study, the aluminous cement (Fondu and Secar 51) and Portland cement (ARI) were used as binder materials aimed at immobilizing the potassium dichromate, which has as its main constituent Cr in the hexavalent state. The variations during hydration of cements before the addition of potassium dichromate were investigated using techniques of hydration heat monitoring and determination of the main phases formed and consumed. For this purpose, X-ray diffraction, scanning electron microscopy and thermal gravimetric analysis and differential thermal analysis were used. The results show that for this step adding of potassium dichromate resulted in reductions in the consumption of anhydrous phases, as well as the formation of the main hydrated phases for the three cements studied, being the addition of 2.5% of chromium (VI) responsible for the biggest decay. To investigate the efficiency of retention of chromium (hexavalent and total) and the evaluation of the structural integrity of the products formed, leaching techniques and mechanical strength were used. As results, the aluminous cement matrices showed the highest values of efficiency in retaining chrome, achieving more than 99%. However, the compressive strength parameter showed declines of up to 60% compared to the references folders with 0% chromium. As for the Portland, adding the chromium salt did not have a significantly influence in the compressive strength, however, the metal retention analysis indicates the ineffectiveness of this type of cement, since the concentrations above 0.5% chromium were leached to levels above the established norm.
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