Um método para avaliar a dureza e o rendimento na moagem de matérias-primas para a fabricação de revestimentos cerâmicos por via seca foi o objetivo deste trabalho. A avaliação do potencial de uso de uma dada matéria-prima argilosa para a indústria de revestimentos cerâmicos por via seca não costuma contemplar características como a dureza e o rendimento na moagem, mas estas características afetam a durabilidade e o desempenho dos moinhos de martelos e pendulares nas indústrias, além da produtividade do processo de fabricação. Seis amostras industriais foram caracterizadas quanto à distribuição granulométrica antes e após a moagem em moinho de martelos de laboratório, sob duas condições iniciais de distribuição. As avaliações consideraram as alterações nos coeficientes de distribuição n e nos teores de material mais fino do que malha 45 (355 µm). A metodologia proposta mostrou-se útil para caracterizar as matérias-primas quanto à dureza e o rendimento na moagem.

A method to evaluate the hardness and milling yield of raw materials to dry route ceramic tiles industry was the goal of this work. Evaluation of the potential of a clayish raw material to dry route ceramic tiles industry does not cover characteristics such as hardness and milling yield, but these characteristics also affect, besides durability and performance of hammer and pendular industrial mills, the productive process. Six industrial samples were characterized to grain size distribution before and after being milled in a laboratorial hammer mill, under two initial size distributions. The evaluations considered the changes in distribution coefficient modulus n and in the fractions smaller than sieve 45 (355 µm). Proposed methodology proved to be useful to characterize raw materials according to its hardness and milling yield.

O silicato de zircônio apresenta uma elevada importância tecnológica devido as suas propriedades físico-quimicas, tendo aplicações em indústrias de esmalte e vidrados cerâmicos, além de ser considerada uma das mais importantes estruturas geradoras de pigmentos cerâmicos, por ter enorme capacidade de agrupar íons dopantes. No entanto, por utilizarem matérias-primas pouco reativas, a cinética de reação em estado sólido fica extremamente comprometida, o que impulsiona os estudos pela otimização de parâmetros de processo com objetivo de extrair a maior eficiência deste método, considerado extremamente barato e simples. Assim, este trabalho teve por objetivo estudar a influência da temperatura e do método de mistura na cinética de reação de formação da zirconita (ZrSiO4) a partir das matérias primas individuais, ZrO2 e SiO2. Para isso, os precursores foram dosados na equivalência molar, misturados por dois métodos de mistura distintos, moinho de martelos e moinho de bolas a seco, e calcinados a 1300, 1400 e 1500 °C. A efetividade da mistura foi caracterizada através de microscopia eletrônica de varredura e a evolução mineralógica por difração de raios X. Os resultados indicaram uma relação exponencial entre a velocidade de reação e a temperatura, e também uma dependência entre a efetividade da mistura e a cinética de formação da zirconita.

The zirconium silicate presents a high technological importance due to its physico-chemical properties, having applications in glaze and enamel ceramic industries, besides being considered one of the most important structure for ceramic pigments due to its ability to group dopants. However, for using substances with low reactivity, the kinetics of the solid state reaction is slow, stimulating the studies for the optimization of processing parameters reach an improved efficiency of this method, considered very cheap and simple. This work had as objective to study the influence of the temperature and the method of mixture in the kinetics of zircon (ZrSiO4) reaction formation from ZrO2 and SiO2. The precursors were determined, mixed by two methods: hammer mill and dry ball mill and calcined at 1300, 1400 and 1500 °C. The effectiveness of the mixture was characterized by scanning electron microscopy and the mineralogical evolution by X-ray diffraction. The results indicated an exponential relation between the rate of the reaction and the temperature, and also a dependence between the effectiveness of the mixture and the kinetics of zircon formation.

Este trabalho avalia a utilização de técnicas de planejamento estatístico de experimentos com misturas envolvendo variáveis de processo no estudo de formulações para a produção de revestimentos cerâmicos, buscando minimizar o caráter empírico encontrado industrialmente nesta etapa do processamento. Misturas de três matérias-primas (argila, feldspato e areia), utilizadas industrialmente para a produção de revestimentos, foram ensaiadas sob condições padronizadas visando à quantificação da influência de cada matéria-prima na resistência mecânica e na absorção de água das peças após a queima. As influências de duas variáveis de processo, pressão de compactação e temperatura de queima, também foram avaliadas. Os resultados obtidos demonstram o potencial de utilização das técnicas de planejamento estatístico de experimentos no estudo e desenvolvimento de formulações para revestimentos cerâmicos.

This work evaluates the use of statistical design of experiment on the development of formulations for ceramic tiles production, trying to minimise the empirical character industrially found on this processing step. Mixtures of three raw materials used in tile production (clay, feldspar and quartz sand), were processed under standardised conditions, aiming at the quantification of the contribution of each raw material influence on mechanical strength and water absorption of the bodies after sintering. The influences of two process variables, pressing and sintering temperature, were also evaluated. Results obtained show the potential on utilising statistical design of experiments with mixtures and process variables techniques on the study and development of formulations for ceramic tiles.