Systematic review of the literature on the use of red mud tailings for the production of lightweight aggregates
DOI:
https://doi.org/10.33448/rsd-v11i5.27624Keywords:
Light Aggregate; Red Mud; Reverse Logistic; Literature revision.Abstract
Red mud is the main by-product from bauxite processing, known worldwide as the Bayer process. Its production is growing all over the world, with a highlight in Brazil, the states of Pará and Minas Gerais. However, due to the chemical characteristics of this waste, as well as the high amount that is generated, environmental agencies are increasingly demanding that the generating sources create methods for reusing this waste, in order to collaborate with the reverse logistics of this material. In this sense, several studies have been carried out aiming at the reuse of red mud for the production of new materials, among which the light aggregate stands out, which can be used in the civil construction sector, which is one of the largest consumer sources of this type of product. Based on this bias, the present study evaluated, based on a systematic literature review, the potential application of red mud in the manufacture of lightweight aggregates. Important data such as: chemical composition; density; granulometry; mechanical resistance; water absorption; sintering temperature and application in concrete were analyzed and compared with the relevant standards on the subject. The results are encouraging, proving that in all parameters analyzed, the recycled aggregates produced met the normative standards currently required, having a performance similar to that of conventional aggregates. Therefore, it was concluded that red mud has technical feasibility for the manufacture of light aggregates, confirming the potential of reverse tailings logistics for this purpose.
References
Alcoa (2021). https://www.alcoa.com/brasil/pt.
Ambroise, J., & Péra, J. (2000). Red mud, an interesting secondary raw material. Construction & Environment.
Anjos, M. M. S. et al., (2020). Uso do lodo de esgoto na produção de agregados leves: uma revisão sistemática de literatura. Revista Matéria UFRJ, v. 25, nº1.
Araújo, E. R. et al., (2014). Atividade mineradora gera riqueza e impactos negativos nas comunidades e no meio ambiente. Revista Matéria UFRJ, v. 12, nº3, pp. 795-810.
Associação Brasileira de Alumínio – ABAL. (2021) http://abal.org.br/.
Associação Brasileira de Normas Técnicas, NBR 10004 (2004). Resíduos sólidos – classificação. Rio de Janeiro, RJ, Brasil.
Associação Brasileira de Normas Técnicas, NBR 11173 (1990). Projeto e execução de argamassa armada - Procedimento. Rio de Janeiro, RJ, Brasil.
Associação Brasileira de Normas Técnicas, NBR 12655 (2015). Concreto de cimento Portland - Preparo, controle, recebimento e aceitação - Procedimento, Rio de Janeiro, RJ, Brasil.
Associação Brasileira de Normas Técnicas, NBR 7211 (2009). Agregados para concreto – Especificação. Rio de Janeiro, RJ, Brasil.
Bertocchi, A. F., et al., (2006). Red mud and fly ash for remediation of mine sites contaminated with As, Cd, Cu, Pb and Zn. Journal of hazardous materials.
Fahey, M., et al., (2002). Engineering with tailings. Environmental Geotechnics, v. 2, pp. 947-973.
Gomes Neto, D. P., (1998). Dosagem de microconcretos leves de alto desempenho para produção de pré-fabricados de pequena espessura: estudo de caso. (Dissertação de Mestrado). Universidade Federal de São Paulo, São Carlos, SP, Brasil.
Guo, T., et al., (2018). Adsorptive removal of phosphate from aqueous solutions using different types of red mud. Water Sci. Technol.
Instituto Brasileiro de Mineração – IBRAM. (2021) http://www.ibram.org.br/sites/1300/1382/00002806.pdf.
Lau, P. C. et al., (2017). Characteristics of lightweight aggregate produced from lime-treated sewage sludge and palm oil fuel ash. Construction and Building Materials, v. 152, pp. 558-567.
Mehta, P. K., & Monteiro, P. J. M. (2008). Concreto: microestrutura, propriedades e materiais. 3 ed., São Paulo, Pini.
Mörtel, H., Heimstadt, K. (1994). Ceramics. Werkstoffe und Korrosion-Materials and Corrosion, v. 45, nº3, pp. 128-136.
Reis, A. W. (2014). Caracterização mineralógica do agregado obtido a partir da lama vermelha do processo Bayer. (Dissertação de Mestrado). Universidade Federal do Pará, Belém, PA, Brasil.
Ribeiro, D. V., & Morelli, M. R., (2008). Estudo da viabilidade da utilização do resíduo de bauxita como adição ao cimento Portland. In: Congresso Brasileiro de Engenharia e Ciência dos Materiais, Pernambuco.
Rosário, K. A. (2013). Concreto com utilização de agregado graúdo sintético produzido a partir da lama vermelha: estudos de dosagem, propriedades e microestrutura. (Dissertação de Mestrado). Universidade Federal do Pará, Belém, PA, Brasil.
Rossignolo, J. A., (2009). Concreto leve estrutural: Produção, propriedades, microestrutura e aplicações. 1 ed., São Paulo, Pini.
Santos, D. H., (2011). Utilização do rejeito do processo Bayer como matéria prima na produção de agregados leves. (Dissertação de Mestrado). Universidade Federal do Pará, Belém, PA, Brasil.
Santos, D. H., (2019). Influência da sílica e temperatura nas propriedades físicas dos agregados sintéticos produzidos com resíduo do processo Bayer. (Tese de Doutorado). Universidade Federal do Pará, Belém, PA, Brasil.
Santos, D. H., et al., (2014). Influência do teor de sílica livre nas propriedades do agregado sintético a partir a sinterização da lama vermelha. In: XX Congresso Brasileiro de Engenharia Química, Florianópolis, SC, Brasil.
Santos, D. H., et al., (2014). Utilização do rejeito do processo de Bayer como matéria prima na produção de agregados leves. In: XX Congresso Brasileiro de Engenharia Química, Florianópolis, SC, Brasil.
Santos, J. E. A., et al., (2017). Obtenção de agregado sintético por meio de sinterização em reator de leito fixo. In: XII Congresso Brasileiro de Engenharia Química, São Carlos, SP, Brasil.
Santos, M. A. R. C. & Galvão, M. G. A. A elaboração da pergunta adequada de pesquisa. Residência pediátrica. v. 4, nº2, pp. 53-56.
Santos, M. E., et al., (1986). Argila expandida como agregado para concreto leve. In: Reunião Anual do IBRACON, São Paulo, SP, Brasil.
Souza, J., (2010). Estudo e avaliação do uso de resíduos do processo Bayer como matéria prima na produção de agregados sintéticos para a construção civil. (Tese de Doutorado). Universidade Federal do Pará, Belém, PA, Brasil.
Souza, P. H. R., et al., (2019). Utilização da lama vermelha para a produção de agregado sintético. Revista Científica Multidisciplinar Núcleo do Conhecimento, v. 6, nº3, pp. 30-43.
Tsakiridis, P. E., et al., (2004). Red mud addition in the raw meal for the production of Portland cement clinker. Journal of Hazardous Materials.
Tuan, B. L. A., et al., (2013). Development of lightweight aggregate from sewage sludge and waste glass powder for concrete. Construction and building materials, v. 47, pp. 334-339.
Venâncio, L. C. A., (2013). Desenvolvimento de unidade piloto de transferência de massa gás/líquido: redução da reatividade do resíduo da indústria de alumina através de reação com gases de combustão. (Tese de Doutorado). Universidade Federal do Pará, Belém, PA, Brasil.
Vilar, L. F. S., (2002). Estudo do adensamento de resíduos de mineração e processamento de bauxita. (Tese de Doutorado). Pontifícia Universidade Católica do Rio de Janeiro, Rio de Janeiro, RJ, Brasil.
Downloads
Published
How to Cite
Issue
Section
License
Copyright (c) 2022 Adiel José Passos da Cunha Júnior; Dênis Carlos Lima Costa; Alcebíades Negrão Macêdo
This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Authors who publish with this journal agree to the following terms:
1) Authors retain copyright and grant the journal right of first publication with the work simultaneously licensed under a Creative Commons Attribution License that allows others to share the work with an acknowledgement of the work's authorship and initial publication in this journal.
2) Authors are able to enter into separate, additional contractual arrangements for the non-exclusive distribution of the journal's published version of the work (e.g., post it to an institutional repository or publish it in a book), with an acknowledgement of its initial publication in this journal.
3) Authors are permitted and encouraged to post their work online (e.g., in institutional repositories or on their website) prior to and during the submission process, as it can lead to productive exchanges, as well as earlier and greater citation of published work.
