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Dissertações de Mestrado Defendidas: 2012

Solidificação e Estabilização da Fração de Finos de Catalisador gasto de uma Unidade de FCC.

Autora: Mariana Santos Lemos.
Orientadores: Jo Dweck, Armando Lucas Cherem da Cunha.

Resumo

A presente dissertação trata de pesquisa que teve como objetivo solidificar e estabilizar com cimento Portland tipo II a fração de finos de catalisador gasto (Epcat), que possui metais pesados em sua composição, e que foi gerada no processo de unidade de craqueamento catalítico em leito fluidizado de uma refinaria de petróleo.

Visando atender ao novo modelo de sustentabilidade, a presente dissertação indica também uma possível aplicação para o produto final solidificado. Foram feitos ensaios de caracterização do cimento e Epcat utilizando diversas técnicas instrumentais.

Para avaliação do processo de solidificação e estabilização do resíduo catalítico foram preparadas pastas com relação água/cimento (A/C) de 0,5 e substituições de 0, 10, 20 e 30% em massa do cimento por Epcat, que foram analisadas a diferentes tempos de reação por análise térmica diferencial não-convencional (NCDTA), termogravimetria e termogravimetria derivada (TG/DTG), análise térmica diferencial (DTA) e ensaios de lixiviação e de resistência à compressão.

A deconvolução das curvas NCDTA obtidas para as etapas iniciais de hidratação mostrou que, quanto maior o grau de substituição de cimento por Epcat, maiores eram os efeitos na aceleração do processo de hidratação do cimento e da atividade pozolânica daquele resíduo catalítico.

As análises por TG, DTG e DTA mostraram que a quantidade de produtos hidratados aumenta com o aumento do grau de substituição e com o tempo de reação de hidratação e que a atividade pozolânica dos componentes do Epcat prossegue nos 28 dias de solidificação.

Os resultados de lixiviação realizados para as pastas após este período indicaram que, para todos os casos de substituição os valores obtidos para as concentrações de Ni e V nos lixiviados foram muito baixos não conferindo risco ambiental.

Os resultados de resistência à compressão mostraram que para todos os casos de substituição estudados, os produtos solidificados apresentaram resistências superiores ao mínimo exigido para disposição em aterro industrial e para utilização em argamassas para assentamento e revestimento de parede e teto.