Soil characterisation used in ceramic industries and an analysis of its feasibility in ecological bricks

Abstract

In this study, we aimed to characterise soils of three sedimentary deposits used as raw material sources for ceramic industries located in the Brazilian semi-arid region. The samples were collected in deposits located in the cities of Barra de São Miguel, Juazeirinho and Santa Cecília. They were named, prepared and submitted to tests to determine the mineralogical, chemical, physical and thermal characteristics using the XRD, EDX, Casagrande, granulometric analysis, TG and DTA. The soils presented compositions containing quartz, alumina and hematite, predominantly with about 90% of the total, with well-defined peaks in the diffractograms confirming the statement, and averages of plasticity and granulometric distribution that fit them as silt-clay. When heated to 1000 °C, fire losses were 17%, 16% and 29% for samples from Barra de São Miguel, Juazeirinho and Santa Cecília, respectively, which is due to the dehydration and burning of organic matter. Thus, they have met the requirements of the Brazilian standards that deal to produce sealing (with sintering) and soil-cement bricks (by pressing). The studied deposits offer satisfactory raw material for the ceramics industry and can provide soil for soil-cement brick (ecological bricks) production. Neste estudo, objetivamos caracterizar solos de três depósitos sedimentares utilizados como fontes de matéria-prima para indústrias de cerâmica localizadas no semiárido brasileiro. As amostras foram coletadas em depósitos localizados nos municípios de Barra de São Miguel, Juazeirinho e Santa Cecília, nomeadas, preparadas e submetidas a testes para determinação das características mineralógicas, químicas, físicas e térmicas pelas técnicas XRD, EDX, Casagrande, análise granulométrica, TG e DTA. As composições dos solos continham quartzo, alumina e hematita, predominantemente, cerca de 90% do total, com picos bem definidos nos difratogramas que confirmam a afirmação, e apresentaram plasticidade e distribuição médias de grãos que os encaixam como silto-argilosos. Quando aquecidas até 1000 °C, as perdas ao fogo foram de 17%, 16% e 29% para as amostras de Barra de São Miguel, Juazeirinho e Santa Cecília, percentual devido à desidratação e queima de matéria orgânica. Assim, os solos estudados atenderam aos requisitos das normas brasileiras que tratam da produção de tijolos de vedação (com sinterização) e de solo-cimento (por prensagem). Os depósitos estudados oferecem matéria-prima satisfatória para a indústria cerâmica e podem fornecer solo para a produção de tijolos solo-cimento (tijolos ecológicos).