On the feasibility of manufacturing glass with mining waste

Authors

DOI:

https://doi.org/10.33448/rsd-v11i9.29828

Keywords:

Mining waste; Glass; Environmental impacts; Glass factory.

Abstract

Waste materials generated by mining have been mostly stored in dams or stockpiles, generating high costs for its management. The present work aimed, firstly, to verify the amenability of mining wastes as a raw material for the glass production, and to economically evaluate their use, citing the main features of the manufacture of glass, and simulating the implementation of a glass factory, meeting public policy guidelines for the use of solid waste. In a first stage, prospective laboratory tests, based on the literature review, showed the technical feasibility of using mining residues from the Ouro Preto region (MG, Brazil) for the manufacture of glass. Next, an expeditious appraisal of a silica-lime-soda glass factory was made for two production scenarios, namely: 15 t/day and 400 t/day. It is concluded by the economic viability of this type of enterprise, which, however, requires a large investment of capital, proving to be very valuable the support of government development agencies for its implementation.

Author Biographies

Kerollan da Silva Ramos, Universidade Federal de Ouro Preto

Mining engineer; Master's Student of the Graduate Program in Mining Engineering — PPGEM/UFOP

Felipe de Orquiza Milhomem, Instituto Federal de Goiás

Pós-doutorando do Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Minas — PPGEM/UFOP; Professor do Instituto Federal de Goiás (IFG)

References

Abd-Allah, R. (2009). Solarization behaviour of manganesecontaining glass: an experimental and analytical study, Mediterranean Archaeology and Archaeometry, 9(1), 37 – 53.

Abirochas. (2021). Produção brasileira de lavra. https://abirochas.com.br/wp-content/uploads/2021/10/Producao-Brasileira-Lavra-2021.pdf.

Abravidro. (2016). Produzindo mais… e gastando menos. http://abravidro.org.br/produzindo-mais-e-gastando-menos/.

Akerman, M. (2000). Natureza, estrutura e propriedades do vidro. http://www.ceap.br/material/MAT10052011151508.pdf

Azevedo, G. H., & Vital, A. F. M. (2018). Aproveitamento do rejeito das indústrias de beneficiamento do caulim para a produção de tinta ecológica à base de terra. Tecnologia em Metalurgia, Materiais e Mineração, 15 (3), 242–247.

Babisk, M. P., Vidal, F. W. H., & Correia, J. C. G. (2010). Estudo de aproveitamento de resíduos finos de quartzito da região de Seridó. In: Anais do II Simpósio de Minerais Industriais do Nordeste.

Borges, T. C. (2021). Levantamento do estado da arte em pesquisas dedicadas a destinar rejeito e/ou estéril a novos materiais de construção civil. Trabalho de Conclusão de Curso. Departamento de Engenharia de Minas, Centro Federal de Educação Tecnológica de Minas Gerais - Unidade Araxá.

Brasil. (1967). Decreto-lei No 227 de 28 de fevereiro. http://www.planalto.gov.br/ccivil_03/decreto-lei/del0227.htm.

Brasil. (1968). Decreto No 62.934, de 2 de julho. http://www.planalto.gov.br/ccivil_03/decreto/1950-1969/d62934.htm.

Brasil. (1989). Lei No 7.990, de 28 de dezembro. http://www.planalto.gov.br/ccivil_03/leis/l7990.htm.

Brasil. (2017). Lei No 13.540, de 18 de dezembro. http://www.planalto.gov.br/ccivil_03/_ato2015-2018/2017/Lei/L13540.htm.

Brasil. (2018). Decreto No 9.406, de 12 de junho. http://www.planalto.gov.br/ccivil_03/_ato2015-2018/2018/decreto/D9406.htm.

Brasil. (2021). Resolução BCB No 85, de 8 de abril. https://www.in.gov.br/en/web/dou/-/resolucao-bcb-n-85-de-8-de-abril-de-2021-313194098.

Cetesb. (2008). Reúso de água na indústria de vidro. https://cetesb.sp.gov.br/consumosustentavel/wp-content/uploads/sites/20/2015/01/caso52.pdf.

Chaparro, M. A. C.,Ramos, N. Z., Ramos, M. J. Z., Ramos, J, H. Z., Ibarra, L. C., Maciel, E. R., & Chaparro, M. C. (2021). A importância da reciclagem do vidro para a natureza. Brazilian Journal of Development, 7, 50239–50246.

CNQ — Confederação Nacional do Ramo Químico Da CUT (2015). Panorama Setor de Vidro. <http://cnq.org.br/system/uploads/publication/b2a03b701c902f59b717ce1e7395502e/file/panorama-vidros.pdf>.

Conte, F. G. R. (2011). Análise da implantação de uma fábrica de vidros planos no nordeste do brasil com a aplicação de teoria das opções reais (dissertation). Recife: UFPE. 104 p.

Falk, A. O. F. (2008). Eficiência relativa dos portos brasileiros na importação de barrilha. Trabalho de Conclusão de Curso. Pontifícia Universidade Católica do Rio de Janeiro.

Feam. (2018). Inventário de Resíduos Sólidos da Mineração. http://www.feam.br/images/stories/2018/RESIDUOS/Inventario_Mineração_ano_base_2017.pdf.

Gaddam, A., Fernandes, H. R., Tulyaganov, D. U., Pascual, M. J., & Ferreira, J. M. (2014). Role of manganese on the structure, crystallization and sintering of non-stoichiometric lithium disilicate glasses. RSC Advances, 4(26), 13581. https://doi.org/10.1039/c3ra46393a

Glass Packing Institute. (2022). Glass Recycling Facts. https://www.gpi.org/glass-recycling-facts.

International Technologies Consultants Inc. (1996). Canada float glass project feasibility study. http://www.gov.mb.ca/iem/info/libmin/OF96-7.pdf.

Jurca, S., Chen, H., & Sen, S. (2022). Structural, shear and volume relaxation in a commercial float glass during aging. Journal of Non-Crystalline Solids, 589, 121650. https://doi.org/10.1016/j.jnoncrysol.2022.121650

Kahn, J. R., Franceschi, D., Curi, A., & Vale, E. (2001). Economic and financial aspects of mine closure. Natural Resources Forum, 25(4), 265–274. https://doi.org/10.1111/j.1477-8947.2001.tb00768.x

Kahn, J. R. (2005). The economic approach to environment and Natural Resources. Thomson/South-Western.

Lima, A. F., Picanço, M. S., Pompeu Neto, B. B., & Coelho, G. T. F. (2021). Resíduos de rochas ornamentais como agregado miúdo para a constituição de concretos estruturais. Brazilian Journals of Development, 7 (7), 66500–66512.

Lima, R. M. F., Da Silva, A. F. S., De Morais, R. M. M., & Da Luz, J. A. M. (2007). Caracterização tecnológica de resíduos de pedreiras de quartzito da região de Ouro Preto/MG. Rem: Revista Escola de Minas, 60, (4), 663–668.

Long, B. T., Peters, L. J., & D. Schreiber, H. (1998). Solarization of soda–lime–silicate glass containing manganese. Journal of Non-Crystalline Solids, 239(1-3), 126–130. https://doi.org/10.1016/s0022-3093(98)00728-5

Lopes, D. F., Silva, A. C., Barros, M. R., & Silva, E. M. S. (2020). Reaproveitamento de estéril de mineração como agregado graúdo para fabricação de concreto. Tecnologia em Metalurgia Materiais e Mineração, 17, (1), 30–36.

Luz, A. B., & Coelho, J. M. (2005). Feldspato. In: Rochas e Minerais Industriais. Rio de Janeiro: CETEM/MCT.

Mackenzie, J. D. (1987). Applications of Zachariasen's rules to different types of noncrystalline solids. Journal of Non-Crystalline Solids, 95-96, 441–448. https://doi.org/10.1016/s0022-3093(87)80142-4

Maia, S. B. (2003). O vidro e sua fabricação. Interciência.

Maia, T. R., & Reis, I. (2019). O incentivo ao reaproveitamento de rejeitos. https://www.noticiasdemineracao.com/opinião/news/1360623/o-incentivo-ao-reaproveitamento-de-rejeitos.

Ministério Público Federal. (2016). Recomendação N°014/2016-MPF-GAB/FT. http://www.mpf.mp.br/mg/sala-deimprensa/docs/recomendacao-dnmp.

G1 MG. (2018). Quantidade de lama que vazou de barragem em mariana equivale a um ‘pão de açúcar’, diz presidente da fundação renova. https://g1.globo.com/mg/minas-gerais/desastre-ambiental-em-mariana/noticia/quantidade-de-lama-que-vazou-de-barragem-em-mariana-equivale-a-um-pao-de-acucar-diz-presidente-da-fundacao-renova.ghtml.

Ramirio, R. F., Rodrigues, D., Pamplona, P., Francklin Junior, I., & Collares, E. G. (2008). Estudo comparativo de rejeitos de quartzito com outros agregados comercialmente utilizados como materiais de construção no Sudoeste de Minas Gerais. Ciência Et Praxis, 1 (1), 25–32.

Rosa, S. E. S., Cosenza, J. P., & Barroso, D. V. (2007). Considerações sobre a indústria do vidro no Brasil. Rio de Janeiro.

Sampaio, J. A., & Almeida, S. L. M. (2005). Calcário e Dolomito. In: Rochas e Minerais Industriais. CETEM/MCT.

Shen, J., Green, D. J., Tressler, R. E., & Shelleman, D. L. (2003). Stress relaxation of a soda lime silicate glass below the glass transition temperature. Journal of Non-Crystalline Solids, 324(3), 277–288. https://doi.org/10.1016/s0022-3093(03)00260-6

Shinomiya, L. D., Gomes, J. O., & Alves, J. O. (2019). Análises de cenários para reaproveitamento do resíduo de bauxita no Pará. Tecnologia em Metalurgia Materiais e Mineração, 16 (1), 75–81.

Silva, M. H. C., Lima, L. N. F., Silva, C. S., Silva, B. V., Tavares, H. S. A., Falcão, W. H. R., Sousa, M. L. P. S., & Lima, S. C. (2020). Resíduos sólidos: o uso da gestão ambiental como ferramenta para o manejo adequado do lixo. Brazilian Journal of Development, 6 (11), 85668–85677.

U.S. Department of Energy. (1996). Glass: a clear vision for a bright future. Washington.

Vettorato, J. G., Giehl, J. L. R., Chitolina, S., Bettker, D. R., & Freitas, N. C. W. (2021). O vidro e a importância de seu processo de reciclagem e logística reversa. Di@Logus, 10 (1), 25–47.

Victoria, A. M. (2018). Recursos minerais para a indústria cerâmica e vidreira. In: Recursos minerais de Minas Gerais On Line: síntese do conhecimento sobre as riquezas minerais, história geológica, e meio ambiente e mineração de Minas Gerais. Companhia de Desenvolvimento de Minas Gerais (CODEMGE).

Zachariasen, W. H. (1932). The atomic arrangement in Glass. Journal of the American Chemical Society, 54(10), 3841–3851. https://doi.org/10.1021/ja01349a006

Published

05/07/2022

How to Cite

RAMOS, K. da S.; LUZ, J. A. M. da; MILHOMEM, F. de O. On the feasibility of manufacturing glass with mining waste. Research, Society and Development, [S. l.], v. 11, n. 9, p. e13711929828, 2022. DOI: 10.33448/rsd-v11i9.29828. Disponível em: https://rsdjournal.org/index.php/rsd/article/view/29828. Acesso em: 25 apr. 2024.

Issue

Section

Engineerings