Resumo Estudos recentes relativos à presença de fluxos de poeiras que entram na atmosfera atestam que eles podem ser até oito vezes maiores do que as estimativas até então consolidadas. Com origem atribuída principalmente às novas demandas de usos dos solos, combustíveis e rochas, essa concentração pode modificar globalmente os principais componentes do Geossistema Climático e colocar em risco os limites ecossistêmicos que suportam a vida no planeta. Em que pese a relevância do Brasil como produtor de commodities minerais e agrícolas e, portanto, um grande produtor de poeiras minerais, poucos estudos dessa natureza têm sido realizados. O presente estudo aborda esse tema em uma região conhecida como Polo Cerâmico de Santa Gertrudes que, além de abrigar as maiores indústrias cerâmicas do Brasil, destaca-se pela sua grande produção agrícola. Técnicas de difração de raios X e difração a laser foram utilizadas para caracterizar a composição mineralógica e granulométrica relativamente dos solos (fonte pedológica), minério de argila (fonte litológica) e seus produtos de transformação (fonte terrígena e industrial), considerados como principais fontes emissoras de poeiras dessa região. A presença de uma assembleia de minerais silicatados ricos em alumínio e ferro que predominam nessas fontes de poeiras explica os altos teores de SiO2, Al2O3 e Fe2O3 encontrados no minério, solos e na atmosfera da região. O predomínio de argilas cauliníticas pode ser considerado como diagnóstico de fonte pedológica, enquanto que o predomínio de argilas ilíticas caracteriza a fonte litológica. Os estudos granulométricos revelaram que, entre as diferentes fontes, a pedológica é a que possui maior volume de materiais argilosos na fração MP10 e, portanto, a que mais tem condição de contribuir com os processos de ressuspensão que são eficientes na transferência de poeiras minerais da superfície para a atmosfera.

Abstract Recent studies on the presence of dust flows into the atmosphere show that they can be up to eight times higher than the previously consolidated estimates. With origin mainly attributed to the new demands of uses of soils, fuels and rocks, this concentration can globally modify the main components of the Climate geosystem, and endanger the ecosystem limits which support life on the planet. Despite the importance of Brazil as a producer of mineral and agricultural commodities, and therefore a major producer of mineral dust, few such studies have been conducted. This study is related with this issue in a region known as Ceramic Cluster of Santa Gertrudes that have the largest ceramics industries of Brazil and also large agricultural production. X-ray diffraction and laser diffraction techniques were used to characterize the mineralogical composition and particle size distribution of soil (pedological source), clay mineral (lithological source) and their transformation products (terrigenous and industrial source), considered as the main emission sources of dust in this region. The presence of an assembly of silicate minerals rich in aluminum and iron that prevails in these sources of dust explains the high SiO2, Al2O3 and Fe2O3 contents found in the ore, soil and the atmosphere of the region. The predominance of minerals such as kaolinite clays can be considered as pedological source diagnostic, while the predominant illitic clays characterize the lithology source. The granulometric studies revealed that, among the various sources, the pedological is the one with the highest fraction of clay materials in MP10, and therefore has the higher potential to contribute with the resuspension processes that are efficient to transfer mineral dusts of surface to the atmosphere.

Estudou-se um material da base da Formação Corumbataí, proveniente de uma mineração de argila, que apresenta restrições de uso em cerâmica devido à sua dureza e, principalmente, ao alto conteúdo de matéria orgânica. Verificou-se que o material apresenta características naturais ótimas para a fabricação de argila expandida diretamente a partir de fragmentos de rocha, mostrando comportamento piroplástico com expansão significativa se submetido à queima rápida. A caracterização da matéria-prima e do produto foi realizada mediante análise de carbono orgânico, difração de raios X, microscopia ótica e testes de queima. Foram determinadas as condições de queima para obter argila expandida utilizando forno de queima rápida e forno a rolos, ambos de laboratório, obtendo corpos com densidade variável (que podem chegar a valores menores que 0,5 g.cm-3) até o limite de expansão. Esta densidade é obtida devido à formação de poros fechados e uma película externa vítrea, que proporcionam uma resistência mecânica alta aos fragmentos expandidos.

This paper refers to the study of the material of the base of the Corumbataí formation (Parana Basin, Brazil) of a clay mine, which presents limits for its use in ceramic tiles in dry grinding process due to its hardness and, especially, the high content of organic matter in relation to the clay overlaid. The characterization of the raw material and the product was accomplished by organic carbon analysis, X-ray diffraction, optical microscopy and test-firing. Firing conditions were determined to get expanded clay, using fast firing static kiln and a continuous roller kiln, both from laboratory equipment, getting samples with variable density up to the limit of expansion, with density that can reach values lower than 0.5 g.cm-3 because of the formation of closed pores and an external vitreous foil which provide a high mechanical resistance to the particles.

Este estudo surgiu da necessidade das indústrias cerâmicas do pólo de Santa Gertrudes (SP) se adaptarem às mudanças do comportamento do mercado e às exigências dos órgãos ambientais em relação aos riscos causados pela geração de poeira na fase de preparação da massa. Assim, o processo de preparação de massa via úmida pode ser uma alternativa para esta substituição, sendo necessária a obtenção de uma barbotina que apresente um comportamento reológico adequado ao processo e ao consumo de energia. Foram feitas medidas de viscosidade, tensão de cisalhamento e taxa de cisalhamento com viscosímetro rotacional, tendo como parâmetros de controle, o teor de sólidos da barbotina e a granulometria. Desta forma, foram verificadas variações das suspensões, como o comportamento pseudoplástico e a tixotropia. Também foi analisada a dependência do comportamento reológico com a mineralogia das argilas, obtida por difração de raios X. Os resultados das curvas reológicas mostraram-se muito coerentes com a mineralogia determinada, indicando uma piora do comportamento reológico no sentido da base para o topo da Formação Corumbataí, devido à alteração supérgena e presença de esmectitas.

The study of rheological behavior of clay slips at Corumbataí Formation arose from the need for the ceramic industries of Santa Gertrudes pole (SP) to adapt to the changes of the market behavior and to the demands of the environmental organs regarding the risks caused by the generation of dust in the mass preparation process. The wet grinding process can be an alternative for this substitution, and it]s important to have proper rheological features of the slips for the process and energy consumption. Viscosity measurements, shear stress and shear rate have been made with rotational viscometer, by having the solid content of the slip and particle size as control parameters. Therefore variations of the suspensions have been verified, like the pseudoplastic behavior and the tixotropy. The dependence of the rheological behavior on the clay mineralogy has also been analyzed and it was obtained by X-ray diffraction. The results of the rheological curves appeared to be very coherent with the determined mineralogy, indicating a worsening of the rheological behavior from the bottom to the top of the Corumbataí Formation due to the supergenic alteration and the presence of smectites.