Processamento e caracterização de sílica ativa obtida a partir de cinza de casca de arroz

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Ciência e Engenharia de MateriaisAtravés da evolução tecnológica do beneficiamento do arroz, a casca resultante, devido a seu alto poder calorífico (aproximadamente 16720 kJ/kg) e custo praticamente nulo, está cada vez mais substituindo a lenha empregada na geração de calor para secagem dos grãos de arroz. Como resultado deste processo de combustão incompleta surge a cinza de casca de arroz. Esta cinza por ser rica em sílica (SiO2) é uma potencial fonte alternativa de matéria-prima para aplicação em diversas áreas, principalmente na indústria cerâmica. Considerando tal fato, este trabalho buscou processar e caracterizar sílica ativa a partir da cinza de casca de arroz. Para tanto, o percentual de sílica foi aumentado através da eliminação da matéria orgânica, utilizando tratamento térmico a 400, 500, 600 e 700ºC durante 1, 3 e 6 h respectivamente. Além disso, a área de superfície específica das partículas foi aumentada utilizando-se um processo de moagem a úmido, durante 80 min utilizando microesferas de alta alumina como material moedor. A sílica ativa obtida foi caracterizada utilizando técnicas de fluorescência de raios-X, difração de raios-X, área de superfície específica determinada por B.E.T. (Brunauer, Emmett e Teller), distribuição de tamanho de partículas dentre outras. Os resultados foram comparados com sílicas ativas já comercializadas. Com o tratamento térmico da cinza de casca de arroz a 700ºC por 6 h, obteve-se um aumento de 22,85% no teor de SiO2 e uma redução de aproximadamente 23,45% no teor de matéria orgânica. Com este tratamento térmico, a estrutura da sílica manteve-se predominantemente no estado amorfo. Com a moagem a úmido da cinza de casca de arroz após tratamento térmico durante 80 min, pode-se reduzir o tamanho médio das partículas de cinza de 33 para 0,68 mm, e com isso foi possível aumentar a área de superfície específica destas partículas de 54 para 81 m2/g, valores esses superiores aos das sílicas ativas comerciais (15 a 28 m2/g). A produção de sílica ativa partir deste resíduo industrial é uma fonte alternativa para solucionar o problema da disposição das cinzas no meio ambiente, além de gerar um produto de maior valor agregado sem que haja um novo resídu