Valorização do resíduo do beneficiamento da nefelina sienito como insumo mineral para a construção civil e agricultura

Abstract

O atual modelo linear da economia deve dar lugar à modelos econômicos sustentáveis, como o da economia circular. Para isso, torna-se importante que estratégias de valorização de resíduos sejam implementadas. Os estudos que abordam possibilidades para o uso dos resíduos do beneficiamento da nefelina sienito ainda são escassos, deixando uma lacuna científica a ser investigada. Desta forma, este estudo investigou o resíduo da nefelina sienito (RNS), de modo a promover a sua valorização como possíveis formas de insumo mineral. Este resíduo de mineração foi analisado pelos critérios CPQvA, inicialmente em relação a aspectos ambientais (C), características físico-químicas (P), de quantidade/viabilidade (Qv) e posteriormente de aplicabilidade (A). Os resultados indicam a possibilidade para uso do RNS em matrizes cimentícias, sendo classificado como não perigoso; com teor de material fino de 2,75%, massa específica de 2,49 g/cm³, massa unitária de 1,34 g/cm³ e absorção de água de 0,70%; composto majoritariamente sílica (56%), alumina (20%) e álcalis totais (15%); com estrutura cristalina e tendo como principais minerais a nefelina e a albita. O uso do RNS como agregado afetou as propriedades das argamassas e concretos, tanto no estado fresco como no estado endurecido, aumentando o teor de ar, reduzindo a densidade, a trabalhabilidade e também a resistência à compressão. Após ativação mecânico-química, o RNS foi desenvolvido como material cimentício suplementar, onde 90% das partículas se apresentaram inferiores a 16 μm, permanecendo com uma estrutura cristalina e com baixa reatividade, atuando como fíler onde, até 20% de substituição ao cimento, apresentou resistência à compressão similar à dosagem de referência. A segregação seletiva da fração ferrosa foi possível, obtendo o mineral aegirina-augita, de baixo valor econômico. Já a segregação da fração alcalina recuperou 93% do K2O na forma de KCl, revelando um uso potencial na agricultura. Deste modo, aplicou-se o conceito base da técnica de valorização de resíduos por meio de diferentes abordagens para a agregação de valor ao material originado no beneficiamento da nefelina sienito, associando estas à circularidade de insumos minerais, ao avanço da economia circular, além da formação de uma simbiose industrial entre os setores da mineração, construção civil e agricultura.