Elaboration of porous gehlenite and anorthite based ceramics using low price raw materials Translated title: (Elaboração de cerâmicas a base de guelenita e anortita usando matérias-primas de baixo custo)

Abstract

Abstract Porous ceramics of good quality cost a lot in the world market, which has limited their use in developing countries. This is why this work was mainly devoted to prepare low-cost and good quality ceramics, using kaolin (DD2 type) and calcite (CaCO3) available in abundance in Algeria. Based on previous results, 28 wt% CaCO3 ceramic was selected. The presence of CaCO3 favors to achieve porous samples characterized by a high percentage of porosity due to the CO2 release and CaO formation during its calcination at about 700 °C. The choice of these raw materials is based on their natural abundance (low price). It has been found that the samples had interesting characteristics: average pore size between 2.87 and 6.50 μm and porosity between 53 and 57%. It has also been found that the manufactured membrane supports are mainly constituted of gehlenite and anorthite phases. Moreover, the pore size distribution was mono-modal type. The surface and cross-section morphologies observed through a scanning electron microscope were also homogeneous and do not present any possible macro-defects (cracks, etc.).

Translated abstract

Resumo Cerâmicas porosas de boa qualidade apresentam elevados preços no mercado mundial, o que têm limitado seus usos nos países em desenvolvimento. Este é o motivo deste trabalho se dedicar a preparar cerâmicas de baixo custo e boa qualidade usando caulim (tipo DD2) e calcita (CaCO3) disponíveis em abundância na Argélia. Com base em resultados anteriores, foi selecionada a cerâmica com 28% em massa de CaCO3. A presença de CaCO3 favorece obter amostras porosas caracterizadas por uma alta porcentagem de porosidade, devido à liberação de CO2 e formação de CaO durante sua calcinação em cerca de 700 °C. A escolha destas matérias-primas é baseada nas suas abundâncias naturais (baixo preço). Foi observado que as amostras apresentaram características interessantes: tamanho médio de poro entre 2,87 e 6,50 µm e porosidade entre 53 e 57%. Também foi observado que suportes de membrana manufaturadas são constituídas principalmente de fases guelenita e anortita. Além disso, a distribuição de tamanho de poro foi monomodal. As morfologias da superfície e seção transversal observadas em microscópio eletrônico de varredura também foram homogêneas e não apresentaram nenhum defeito macroscópico (trincas, etc.).