Preparação de vidros sodo-cálcicos utilizando resíduo de lã de rocha Translated title: Preparation of soda-lime glass using rock wool waste

Abstract

Resumo Descartadas pela indústria de mineração durante as paradas de manutenção dos fornos de pelotização, a lã de rocha apresenta em sua composição teores de SiO2 (56%), Na2O (12%) e CaO (7%) propícios para obtenção de vidros do tipo sodo-cálcicos. Sob este foco, este trabalho desenvolveu formulações de vidros sodo-cálcicos, empregando como matéria-prima principal o resíduo de lã de rocha nas proporções de 50 a 100%, ajustando a composição química das formulações com areia, carbonatos de sódio e cálcio, como fontes de sílica, soda e cálcia, respectivamente. Em algumas formulações o carbonato de sódio foi substituído por sulfato de sódio, o qual atua como afinante, melhorando a homogeneização e diminuindo a formação de bolhas durante a fusão. Inicialmente as matérias-primas foram avaliadas pelas técnicas de fluorescência de raios X, difração de raios X, análise térmica diferencial e análise termogravimétrica. Os ensaios realizados mostraram que o resíduo de lã de rocha tem potencialidade para ser utilizado na produção de vidros sodo-cálcicos, no entanto, a composição química deve ser corrigida. Após conhecer o potencial do resíduo, foram elaboradas sete misturas, que foram fundidas a 1550 °C, por 1 e 2 h. Verificou-se que o percentual máximo de resíduo de lã de rocha possível de utilização se encontra entre 60 e 80% e que o tempo de permanência de 2 h resultou na obtenção de vidros mais homogêneos e com menor quantidade de bolhas em função da adição do sulfato de sódio, que se mostrou eficiente na remoção das bolhas.

Translated abstract

Abstract Discarded by the mining industry during the maintenance stoppages of pelletizing furnaces, rock wool has in its composition SiO2 (56%), Na2O (12%) and CaO (7%) propitious for obtaining soda-lime glasses. Under this focus, this work developed soda-lime glasses formulations, using as main raw-material rock wool waste in proportions from 50 to 100% by adjusting the chemical composition of the formulations with sand, sodium and calcium carbonates, as silica, soda and lime sources, respectively. In some formulations the sodium carbonate was replaced by sodium sulfate, which acts as a refining agent, improving homogenization and reducing the bubble formation during the melting. Initially, the raw-materials were evaluated by X-ray fluorescence, X-ray diffraction, differential thermal analysis, and thermogravimetric analysis. The tests showed that the rock wool waste has potential to be used in soda-lime glasses production, however, the chemical composition must be corrected. After knowing the waste potential, seven mixtures were prepared and molten at 1550 °C for 1 to 2 h. It has been found that the maximum rock wool waste percentage that can be used is between 60 and 80%, and that the 2 h melting time resulted in more homogeneous glasses and fewer bubbles according to the addition of sodium sulfate which is efficient for bubbles removal.