Efeito do pré-tratamento térmico na reatividade de lama vermelha valorizada como precursor de aluminosilicato para produção de geopolímero

O pré-tratamento térmico tem se mostrado um método eficaz para melhorar a reatividade da lama vermelha a ser valorizada como precursor de aluminosilicato para a produção de geopolímeros. Essa abordagem oferece a dupla vantagem de recuperar resíduos alcalinos na lama vermelha e encapsular metais pesados, alcançando, assim, a transformação da lama vermelha em um material de construção mais limpo e de maior valor agregado. No entanto, as propriedades inconsistentes da lama vermelha, incluindo variações na composição química, tamanho de partículas e teor de conteúdo amorfo, apresentam desafios e podem levar à instabilidade do geopolímero, bem como à eficácia do pré-tratamento térmico, limitando a escalabilidade da valorização da lama vermelha. Neste estudo, o pré-tratamento térmico foi empregado em cinco tipos de lama vermelha de três refinarias, calcificando cada lama vermelha a 800 °C por 2 horas, e seu efeito na reatividade de cada lama vermelha foi avaliado comparando-se o desempenho do geopolímero resultante. Os resultados demonstraram um efeito de aumento significativo do pré-tratamento térmico, particularmente notável nas concentrações de NaOH de 4 M e 8 M. Isso novamente destacou o potencial do pré-tratamento térmico na conversão da lama vermelha em material de construção. No entanto, também foram observadas disparidades amplificadas entre cada lama vermelha pré-tratada termicamente. Para abordar ainda mais os desafios associados à variabilidade do pré-tratamento térmico, a solubilidade do conteúdo reativo de cada lama vermelha pré-tratada termicamente em ambientes alcalinos foi quantificada por meio de testes de lixiviação alcalina e correlacionada às propriedades mecânicas de seu geopolímero resultante. Uma forte correlação negativa foi observada entre as concentrações de Si, Al e Fe da lama vermelha pré-tratada termicamente e as propriedades mecânicas do seu geopolímero resultante. Essa correlação tem o potencial de facilitar medidas de controle de qualidade para a lama vermelha pré-tratada termicamente e seu geopolímero derivado, possibilitando uma melhor otimização de processos e consistência na produção de geopolímeros.