Fernanda De Barros, Izaque Gama Pereira
Orientador: Profa. Rebeca Piumbato Chaparro
FACULDADES
OSWALDO CRUZ
Bacharelado
e Licenciatura em Química
RESUMO:
O
intuito deste trabalho é mostrar a quantidade de dióxido de carbono, que é
emitida no forno rotativo, através das reações de descarbonatação do calcário e
decomposição térmica do carbonato de magnésio. Para se determinar a quantidade
de gás carbônico que é emitida na atmosfera, é necessário saber as quantidades
de CaCO3 e MgCO3 que estão presentes na farinha, que é o
produto oriundo do processo de britagem.
E através da estequiometria da reação do carbonato de cálcio e do carbonato de
magnésio, pode-se determinar a quantidade de gás carbônico que é emitida na
atmosfera.
Palavras-chave:
reações, estequiometria, emissão de CO2.
1
INTRODUÇÃO
A
produção de cimento ocorre de forma ininterrupta, e como consequência a emissão
de dióxido de carbono acontece da mesma forma. Esta emissão de CO2
pode ser dividida em: 50% na calcinação do calcário, 35% na decomposição do
carbonato de magnésio, 5% na combustão do alto forno rotativo, 5% na geração de
energia elétrica e 5% no consumo dos combustíveis da frota de mineração.
Atualmente
a indústria do cimento tem uma séria preocupação com a quantidade de dióxido de
carbono que é emitida nos processos de fabricação do cimento, já que o mesmo é
um gás que lançado na atmosfera contribui para o aquecimento global.
O
objetivo deste trabalho é de mostrar que a partir de determinada quantidade de
matéria prima, podemos definir a quantidade de gás carbônico que é emitida no
forno rotativo.
2
PRODUÇÃO
DO CIMENTO
O
processo de fabricação de cimento é dividido em algumas etapas essenciais, como:
mineração, britagem e pré-homogeneização, moagem a cru, e clinquerização.
Na
mineração ocorre o processo de extração das matérias primas do cimento, como o
calcário e carbonato de magnésio. Após a extração, a matéria prima é
encaminhada para os britadores, nos quais reduzem os tamanhos das partículas.
O
produto oriundo da britagem é dirigido então para a pré-homogeneização com a
finalidade de minimizar os efeitos das variações na composição química da
matéria prima.
O material, então, é empilhado em camadas e segue
para a sua etapa posterior, que é a dosagem das matérias primas. Após a pesagem, os compostos são adicionados
a um moinho de molas, onde são reduzidos a uma determinada granulometria. Neste
processo de moagem, a matéria-prima recebe o nome de farinha.
A
farinha depois de moída é encaminhada para os silos de homogeneização nos quais
tem a função de misturar os componentes para dar a entrada no forno de cimento.
O
processo de clinquerização é a etapa reacional no processo de produção do
cimento, que consiste na transformação química da farinha em um produto de
aspecto globular e de coloração escura. Sua composição é oriunda da fusão
parcial do calcário e da argila, este material é chamado de clínquer.
O
clínquer é encaminhado para o forno rotativo, que consiste em um tubo
cilíndrico de aço revestido com tijolos especiais que protege o mesmo das altas
temperaturas.
No forno rotativo ocorre primeiramente a
decomposição do carbonato de magnésio, onde o mesmo é transformado em MgO,
emitindo o gás CO2 .
Segundo a empresa Mineradora Carmocal- Uau
Cimentos LTDA (2003, n.1.). Em 1 tonelada de
farinha contém 245 kg de MgCO3. A partir desta informação,
podemos calcular a massa de CO2 que é emitida na decomposição
térmica do carbonato de magnésio, conforme Equação 1.
Aplicando o cálculo estequiométrico
temos:
 |
MgCO3(s) MgO(s)
+ CO2(g) Equação 1 
1 mol de MgCO3 1 mol de
CO2
84,3 g 44g 
245 Kg de MgCO3 X Kg de CO2
X= 128 Kg de CO2 emitidos
no processo de decomposição térmica do MgCO3.
No forno rotativo
acontece a descarbonatação, onde o CaCO3 é
transformado em CaO (cal viva) ,e neste
processo é emitido o gás CO2 , conforme Equação 2.
CaCO3(s) CaO(s) + CO2(g) Equação 2
Segundo a empresa Mineradora Carmocal- Uau Cimentos LTDA, (2003, n.1.). Em
1 tonelada de farinha contém 770 kg de CaCO3. A partir desta
informação, podemos então calcular a massa de CO2 emitida na
descarbonatação; portanto, aplicando o cálculo estequiométrico, temos:
1 mol de CaCO3 1 mol
de CO2
100g 44g
X = 339 Kg de CO2 emitidos no
processo de descarbonatação.
3
CONCLUSÃO
Pode-se concluir que a produção de cimento ocorre de forma ininterrupta
e consequentemente a produção de CO2 ocorre da mesma forma. O
processo de fabricação do cimento ocorre desde a extração das matérias primas
até o consumidor final.
A emissão de CO2 que é um gás que contribui para o
aquecimento global, acontece nos fornos rotativos onde ocorre a decomposição do
carbonato de magnésio e a descarbonatação do calcário.
Para determinar a quantidade de gás carbônico
que é emitida nesses processos, é necessário saber as quantidades de cada
matéria prima que constitui a farinha, e através da estequiometria da reação,
podem definir assim a quantidade de CO2 que é emitida nos fornos
rotativos.
Portanto pode-se concluir que o trabalho teve seu objetivo alcançado,
pois a partir de determinada quantidade de matéria prima foi possível
determinar a quantidade de gás carbônico que é emitida no processo de
fabricação do cimento.
4 REFERÊNCIAS
VOTORANTIM,
Processos de fabricação do cimento. Disponível em: < http://www.vcimentos.com.br/htmsptb/Produtos/Cimento_procFabricacao.html.>. Acessado em 22/09/2015.
Costa
,Thais de Freitas c876p, Processo de fabricação do cimento e seus
principais aditivos. São Paulo: 2013. Acessado em 29/09/2015.
MINISTÉRIO DA CIÊNCIA E
TECNOLOGIA (MCT). Emissões de gases de efeito estufa nos processos industriais
– Produtos minerais I Cimento. Relatórios de referência do segundo inventário
brasileiro de emissões e remoções antrópicas de gases de efeito estufa 2010.
Disponível em < http://www.mct.gov.br/upd_blob/0209/209486.pdf
> Acessado em 29/09/2015.
MINERADORA CARMOCAL UAU CIMENTOS - LTDA.
Físico-Química do cimento. Pains-
Minas Gerais: 2003 n.1.
:D
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