Abstract The process of beneficiation of a peaty ceramic raw material extracted from the Poços de Caldas region, MG, through the composting method to reduce organic matter (OM) was analyzed. The raw materials used in separate piles were divided, keeping one of the samples pure (TP) and adding bovine wastes in the second (TB). The process lasted 6 months and, at the end of each month, the amount of MO was analyzed by the Walkley-Black method. Results of maximum degradation of 56%±6% of OM in the TB and 47%±5% of OM in the TP were obtained. The ceramic characterization of the processed raw material was then carried out. It has been proved that the proposed method is efficient for the decrease of OM in the ceramic raw material. Regarding the composting product, the results were positive, showing that this material can be used in ceramic applications.

Abstract Concrete used in civil engineering is a composite obtained from the combination of coarse and fine aggregates, cement and water, and its cost and quality are normally associated to the proportion of its constituents (ceramic formulation), as well as the reduction of water consumption. The aggregates used in concrete may have diverse origins, and the syenite extracted at Pedra Branca Alkaline Massif is one of the materials that can be used for this substitution. In order to do so, a reference formulation of concrete was calculated and optimized using the mathematical models of Andreasen, and syenite was added substituting 25, 50, 75 and 100% of the fine aggregate. In order to maintain the original granulometric distribution, an algorithm was developed to compensate the different particle size distributions. The grain size correction guaranteed the maintenance of the original properties of the concrete, reaching values of mechanical strength above 35 MPa.

Resumo O porcelanato é um tipo de placa cerâmica de revestimento que vem se destacando atualmente por apresentar boas propriedades estéticas, como a superfície decorada, e mecânicas, como a baixa absorção de água e elevada resistência mecânica e ao ataque químico. As matérias-primas utilizadas para a produção de porcelanato são principalmente a argila e o feldspato. O feldspato é uma das matérias-primas responsáveis pela sinterização durante a queima e auxilia no desenvolvimento de baixa porosidade e elevada resistência ao desgaste da peça cerâmica. Porém, o Brasil apresenta reservas de feldspato em regiões distantes dos centros produtores, fato que encarece a produção deste produto. Dessa forma surge como alternativa a utilização de nefelina para substituir o feldspato, total ou parcialmente, pois este mineral apresenta características bastante similares. Para verificar a influência de tal substituição nas propriedades do porcelanato, inicialmente foi necessário realizar o estudo das propriedades reológicas e físicas da suspensão utilizada na produção. Os resultados encontrados mostraram que a viscosidade da suspensão tende a aumentar com a adição de nefelina, assim como a densidade aparente da peça após a queima.

Abstract The porcelain is a type of ceramic tile which has been contrasted for its good aesthetical, such as decorated surface, and mechanical properties, such as low water absorption and high mechanical and chemical attack resistance. The raw materials used for porcelain tiles production are mainly clay and feldspar. Feldspar is one of the raw materials responsible for the sintering during firing and it helps on the development of low porosity and high wear resistance of the ceramic piece. However, Brazil presents feldspar sources in regions distant from production centers, leading to higher cost for the porcelain tiles production. Thus, nepheline is thought as an alternative to substitute feldspar, totally or partially, since this mineral presents very similar characteristics. In order to verify the influence of this substitution to the properties of the porcelain tiles, it was necessary initially to study the influence of nepheline addition in both rheological and physical properties of the suspension. The results showed that the viscosity of the suspension increases with the addition of nepheline, as well as the apparent density of the fired piece.

Poços de Caldas é um importante centro hidrotermomineral do Brasil, o qual apresenta depósitos de argilas não plásticas para as quais não há registros significativos a respeito da caracterização direcionada destes materiais, o que prejudica estudos de aplicação industrial. Estas argilas não plásticas, não aproveitadas, vêm sendo armazenadas em galpões ou a céu aberto, o que gera um elevado custo para a indústria, além de transformar-se em um passivo ambiental. No presente trabalho realizou-se o estudo químico-mineralógico de seis amostras de argilas de baixa plasticidade, além da caracterização preliminar destas amostras quanto à granulometria, plasticidade e propriedades cerâmicas básicas, visando ampliar os horizontes das investigações destes materiais. Este estudo preliminar mostrou que, de maneira geral, as amostras são compostas por minerais refratários como caulinita e gibbsita, apresentando teores menos significativos de outras fases, como quartzo, vermiculita e illita. Juntamente às análises químicas, estes dados permitiram o agrupamento das matérias-primas em dois grupos em função de sua refratariedade, norteando assim, a caracterização posterior. Dentre as amostras, há material com potencial uso na formulação de massas de porcelanato, além de uma amostra turfosa, cuja aplicação está relacionada à correção de solos.

Poços de Caldas is an important "hydro-thermo-mineral" center in Brazil, where non-plastic clays deposits can be found with no significant records about their characterization, impeding the studies of industrial application. These non-plastic clays, not used, have been stored in sheds or open, which creates a high cost to the industry, and become an environmental liability. In the present work, the chemical-mineralogical study of six samples of non-plastic clays was realized, and also the preliminary characterization of these samples about the grain size, plasticity and basic ceramic properties, to expand the horizons of researches about such materials. This preliminary study showed that, overall, the samples are composed of refractory minerals such as kaolinite and gibbsite, with less significant amounts of other phases such as quartz, illite and vermiculite. The chemical analysis permitted the grouping of raw materials into two groups according to their refractory properties, guiding to the subsequent characterization. Among the samples, there is material with potential use in porcelain formulation, and also a peat sample, which implementation is related to soil correction.

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.

Objetivando compreender a influência do ferro contido na illita, presente na formação Corumbataí, na cor de queima de produtos cerâmicos selecionou-se uma amostra de cor cinza esverdeado claro, dominantemente illítica e com porcentagem de óxidos e hidróxidos de ferro relativamente baixo, com base em estudos petrográficos, mineralógicos e químicos. Para os testes cerâmicos, os corpos de prova foram queimados em forno de queima rápida de laboratório nas temperaturas de 900 ºC, 950 ºC, 1000 ºC, 1050 ºC, 1075 ºC e 1100 ºC, com taxa de aquecimento de 40 ºC/min, sendo um conjunto de corpos de prova queimado a 950 ºC, porém com taxa de aquecimento de 20 ºC/min, com o intuito de verificar a influência do tempo de queima na coloração das peças cerâmicas. O tempo de queima mostrou não interferir significativamente na alteração da cor e os corpos de prova apenas apresentaram alterações significativas a partir da temperatura de 1000 ºC, adquirindo, respectivamente os matizes: laranja, vermelho e marrom escuro. A mudança de cor foi acompanhada em intensidade equivalente pela retração linear de queima, pela absorção de água e módulo de ruptura por flexão.

The objective of this paper is to understand the influence of the iron contained in the illite, present in the Corumbataí formation, in the color of firing of ceramic products. A sample was selected, with a gray color clearly, with illite domination, hydroxide and oxide percentage and relatively low iron, with basis of petrographics, mineralogical and chemical studies. For the ceramic essays, the test bodies were fired in a fast firing kiln of laboratory in the temperatures of 900 ºC, 950 ºC, 1000 ºC, 1050 ºC, 1075 ºC and 1100 ºC, with heating rate of 40 ºC/min, a set of bodies test was fired at 950 ºC, however with heating rate of 20 ºC/min, for the checking of the influence of the time of firing range in the coloration of the ceramic plates. The time of firing range showed not to intervene significantly in the alteration of the color and the test bodies produced significant alterations in the temperature of 1000 ºC, acquiring, respectively the shades: orange, red and dark brown. The color change was followed in intensity equivalent for the linear retraction of firing, for the water's absorption and mechanical strength.