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USO DE ALUMINAS NA INDÚSTRIA DE REVESTIMENTOS CERÂMICOS
Marcelo Suster
FORN&CER- 2014 7ª. Edição
Itaforte Materiais de Alta Performance Telefone: +55 19 3023-5995/ 3023-9241 |
Esferas de Alta alumina
Revestimentos de moinhos
Zirconita
Aluminas Calcinadas
Presença Global
A Hindalco produz Hidratos e Aluminas Calcinadas com diferentes teores de sódio e granulometrias.
OP1
Alumina de baixo grau de calcinação.
S3
Alumina de alto grau de calcinação.
S3G
Alumina de alto grau de calcinação e moída (325mesh).
S5
Alumina de alto grau de calcinação com teor de sódio reduzido.
S5G
Alumina de alto grau de calcinação com teor de sódio reduzido e moída (325mesh).
H10
Alumina hidratada seca.
H10G
Alumina hidratada seca moída ou micronizada.
HU
Alumina hidratada úmida.
Os Silicatos de Zircônio Kreutz são aplicados em
Revestimentos Cerâmicos, Vidros, Cerâmicas Técnicas e
outras.
Zirconita – Silicato de Zircônio
!
Esferas e RevesQmentos de Moinho A ITAFORTE produz na China esferas de alto desempenho e é
representante exclusiva da Alemã Kreutz.
Matérias-primas
• Naturais – plásticas – não plásticas
• Sintéticas – não-plásticas
Matérias-primasFeldspatoCaulinBauxita
Minerais Areias feldspáticas e cauliníticasNaturais & Nefelina-Sienito
Rochas Areias de Quartzo (como impureza)FonolitoBasaltoGranitoAgalmatolitoAlumina Calcinada Al2O3
Hidróxido de Alumínio Al(OH)3
Produtos Químicos Nitrato de Alumínio Al(NO3)3
Sintéticas Sulfato de alumínio Al2(SO4)3
Sub-produtos Escória de alto-forno
Fontes de Alumina
Bauxite Mine
Alumina Trihydrate
Calcined Alumina
Primary Aluminum
Smelter White, Pink and Ruby Fused Abrasive Grains
Crude White, Pink Ruby Fused Alumina
Chemical Industry
Detergent Zeolites
Toothpaste
Cosmetics
Farmaceuticals Deodorants Antacids
Flame Retardant
Carpet Backing
Foam & Solid Plastics
Plastic Wire Insulation
Wallboard
Petroleum Refining Catalyst Support, auto Exhaust
Activated Alumina
Claus Process Sulfur Recovery Adsorbent for gases, liquids
Desiccants
Low Soda Alumina Whiteware, fine China Porcelain Insulators Kiln Furniture
Paints, Paper Adhesives, Rubber Fillers & Coatings
Wallpaper, Waxes Ink, Paint, Paper, Rubber
Pigments
High Purity Alumina Substrates: Microchips, Catalysts
Synthetic Rubies, Sapphires Cutting Tools Polishing Compounds
Translucent Alumina Products
Welding Electrode Coating Fillers & Coatings Epoxy, silicone, Polyester
Glass, ceramics Refractories
Catalyst Support Beds Abrasives
Chorides
Fluoride
Sulfate
Aluminate
Zeolites and
Desiccants
FCC (fluid cracking catalysts) Molecular sieves Hydroteating catalysts
Fused minerals Calcined Al Sulfate
Baixo Médio Alto Eletrofundido
Temp. produção(°C) 1000 1100 1250 2200
Área Superficial (m 2 /g)
45-75 9-11 0,9-1,4 0,7-0,9
Teor de fase alfa (%) <5 <10 >96 >99
Cristal Primário ( µ m) <0,01 <0,1 3-4 1.000-3.000
Características das Aluminas
Grau de Calcinação
Os processos produtivos Alumina calcinada
• Processo Bayer Bauxita Digestão Extração Precipitação Calcinação
Os processos produtivos Alumina eletrofundida (córindom)
• Eletrofusão Alumina Calcinada
– alta área superficial Fusão Cominuição Seleção Moagem
Forno Higgins
Aluminas- Morfologia
Baixa Calcinação Alta Calcinação Eletrofundida
Aplicação de Aluminas em Revestimentos Cerâmicos
Vidrado (Fritas)
Engobe
Base (Biscoito)
Granilha
Tinta
Tipo de Alumina-grau decalcinação/eletrofusão
Área Superficialm2/g
Tamanho decristalµm
Efeito
Baixa calcinação 50-300 0,01-0,1 altamenteopacificante
Média calcinação 8-15 0,1-1,0 semi-matizanteAlta calcinação 1-3 1-5 semi-brilhoEletrofundida 1 100-5000 brilho
Efeitos estéticos da aplicação de aluminas
Tendências • Valorização do revestimento cerâmico
• Estética • Conforto Térmico • Higiene
• Multiplicidade de usos • fachadas • salas de estar • dormitórios
• Padrão nacional de decoração • libertação da Europa • competitividade internacional
Desafios
Durabilidade & Beleza Estética
• Desgaste Abrasivo • Ataque Químico • Gretamento • Lascamento • Inchamento
Matérias-primas
Formulação padrãode engobe(%)
Formulaçãode engobecomsubstituiçãoparcial dealumina(%)
Propriedades Padrão Comalumina
ArgilaCaulinítica(%)
30 27 Grau deopacidade
OK OK
FeldspatoOrtoclásio(%)
25 25 Grau deimpermeabilidade
OK OK
Zirconita #500 (%)
20 5 Dilatação °C –
1 X 10-765 64
FritaBranca deZr cs533(%)
20 25 Reologia/tempo deescoamento(s)Cop for-4
12 12
Caulim (%) 5 12Alumina(%)
- 6,0
Quartzo - -CarboxiMetilCelulose(CMC)
0,3 0,3
Tripolifosfato deSódio(TPF)
0,1 0,1
Reformulação de Engobes Visando a Substituição de Zirconita. Paulo Sérgio Gonçalves, Marcelo Suster e Ronaldo dos Santos Flor Cerâmica Industrial- Volume 5 - Número 1 - Janeiro/Fevereiro - 2000
Fritas (vidros) Al 3+- Estabilizador de rede
Al3+
Efeitos da adição de aluminas
BRILHO ALVURA ABRASÃO-20
0
20
40
60
80
100
Valo
res
rela
tivos
BRILHO ALVURA ABRASÃO
Propriedades
FRITA MATE DE ZINCO
ALTA MÉDIA BAIXA CÓRINDOM
PROPRIEDADES DA ALUMINA
Fusibilidade
Bolhas
Al2O3 - SiO2 - MgO - ZrO2 - CaO - ZnO - PbO - B2O3 - Na2O - K2O
Alumina
Viscosidade
1260 1280 1300 1320 1340 1360 1380 14000
200
400
600
800
1000
1200 Albita Ortoclásio
Visc
osid
ade
(cP)
Temperatura (oC)
B2O3 - Na2O - K2O - PbO - ZnO - MgO - CaO - SiO2 - ZrO2 - Al2O3
PROPRIEDADES DA ALUMINA
Tensão superficial
PbO - B2O3 - K2O - Na2O - BaO -CaO - ZnO - ZrO2 - Al2O3 - MgO
Furo
PROPRIEDADES DA ALUMINA
Conclusão
O óxido de alumínio está presente em praticamente todos produtos cerâmicos, e sua apresentação como elemento puro é particularmente importante na indústria de revestimentos cerâmicos, seja na fabricação de vidrados, engobes, fritas, corantes, recobrimentos anti-derrapantes como também em insumos para moagem. Conferindo a todas estas aplicações suas propriedades superiores de alta resistência mecânica à abrasão e ataque químico.
Muito obrigado!!!