Pré-inertização química de íons lixiviáveis do resíduo de bauxita para aplicação em materiais cimentícios

• Processo: 25/08722-2
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Doutorado
• Data de Início da vigência: 01 de janeiro de 2026
• Data de Término da vigência: 30 de abril de 2028
• Área de conhecimento: Engenharias - Engenharia Civil - Construção Civil
• Pesquisador responsável: Rafael Giuliano Pileggi
• Beneficiário: Luana Maria Vilaça da Silveira
• Instituição Sede: Escola Politécnica (EP). Universidade de São Paulo (USP). São Paulo , SP, Brasil
• Assunto(s): Cimento Portland Lixiviação Segurança ambiental
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Cimento Portland | fixação química | lixiviação | Resíduo de Bauxita | Segurança Ambiental | Materiais cimentícios ecoeficientes

Resumo

O resíduo de bauxita (RB), oriundo da digestão alcalina do processo Bayer na fabricação do alumínio, demanda elevados custos operacionais para sua deposição e contenção em reservatórios seguros. Seu aproveitamento como material cimentício suplementar (SCM) na construção civil é uma alternativa para reduzir significativamente seu descarte. Sua utilização requer a fixação de elementos deletérios potencialmente lixiviáveis, já que o RB possui elevados teores de hidróxido de sódio livre, podendo ainda conter teores impróprios de cromo e outros metais pesados. Para tanto, duas estratégias principais têm sido adotadas: ativação termoquímica, que envolve processos de calcinação e vitrificação, intensivos em energia, e fixação química direta, incorporando o RB em sistemas cimentícios ternários com SCMs que reagirão com o resíduo. Apesar de eficiente e pouco intensiva em energia, a rota de inertização química direta demanda controle técnico devido a questões de precisão de dosagem e manuseio seguro do RB, restringindo-a a indústrias produtoras de concreto, limitando seu potencial mercadológico de varejo em países onde a construção autogerida é dominante. Este projeto visa, portanto, investigar a possibilidade de pré-inertizar quimicamente o RB, fazendo com que as reações químicas de fixação dos íons lixiviáveis aconteçam antes do seu uso nos materiais cimentícios, resultando em um produto estável e manuseável. Nessa pesquisa serão identificados materiais reativos (SCMs, como escórias e pozolanas, e outros) com o resíduo, além de serem investigados procedimentos de mistura e processamento eficientes para a reação entre os materiais e a fixação dos íons lixiviáveis. O RB pré-inertizado será testado e validado em composições cimentícias quanto a sua viabilidade técnica e segurança de manuseio, visando sua utilização em situações de reduzido controle operacional. (AU)