O documento discute o uso de alumina na indústria de revestimentos cerâmicos, descrevendo suas aplicações em vidrados, engobes, fritas e corantes devido às propriedades de alta resistência mecânica e química que confere. Também aborda os processos produtivos de alumina calcinada e eletrofundida, além de tendências e desafios do setor.

1. USO DE ALUMINAS NA INDÚSTRIA DE
REVESTIMENTOS CERÂMICOS
Marcelo Suster
FORN&CER- 2014
7ª. Edição

2. Itaforte Materiais de Alta Performance
Telefone: +55 19 3023-5995/ 3023-9241 |
Esferas de Alta alumina
Revestimentos de moinhos
Zirconita
Aluminas Calcinadas
Presença Global

3. A
Hindalco
produz
Hidratos
e
Aluminas
Calcinadas
com
diferentes
teores
de
sódio
e
granulometrias.
OP1
Alumina
de
baixo
grau
de
calcinação.
S3
Alumina
de
alto
grau
de
calcinação.
S3G
Alumina
de
alto
grau
de
calcinação
e
moída
(325mesh).
S5
Alumina
de
alto
grau
de
calcinação
com
teor
de
sódio
reduzido.
S5G
Alumina
de
alto
grau
de
calcinação
com
teor
de
sódio
reduzido
e
moída
(325mesh).
H10
Alumina
hidratada
seca.
H10G
Alumina
hidratada
seca
moída
ou
micronizada.
HU
Alumina
hidratada
úmida.

4. Os Silicatos de Zircônio Kreutz
são aplicados em
Revestimentos Cerâmicos,
Vidros, Cerâmicas Técnicas e
outras.
Zirconita
–
Silicato
de
Zircônio
!
Esferas
e
RevesQmentos
de
Moinho
A ITAFORTE produz na China
esferas de alto desempenho e é
representante exclusiva da
Alemã Kreutz.

5. Matérias-primas
• Naturais
– plásticas
– não plásticas
• Sintéticas
– não-plásticas

6. Matérias-primas
Feldspato
Caulin
Bauxita
Minerais Areias feldspáticas e cauliníticas
Naturais & Nefelina-Sienito
Rochas Areias de Quartzo (como impureza)
Fonolito
Basalto
Granito
Agalmatolito
Alumina Calcinada Al2O3
Hidróxido de Alumínio Al(OH)3
Produtos Químicos Nitrato de Alumínio Al(NO3)3
Sintéticas Sulfato de alumínio Al2(SO4)3
Sub-produtos Escória de alto-forno
Fontes de Alumina

7. Bauxite Mine
Alumina Trihydrate
Calcined Alumina
Primary Aluminum
Smelter
White, Pink and Ruby Fused Abrasive Grains
Crude White, Pink
Ruby Fused Alumina
Chemical Industry
Detergent
Zeolites
Toothpaste
Cosmetics
Farmaceuticals
Deodorants
Antacids
Flame Retardant
Carpet Backing
Foam & Solid Plastics
Plastic Wire Insulation
Wallboard
Petroleum Refining
Catalyst Support, auto Exhaust
Activated Alumina
Claus Process Sulfur Recovery
Adsorbent for gases, liquids
Desiccants
Low Soda Alumina
Whiteware, fine China
Porcelain Insulators
Kiln Furniture
Paints, Paper
Adhesives, Rubber
Fillers & Coatings
Wallpaper, Waxes
Ink, Paint, Paper, Rubber
Pigments
High Purity Alumina
Substrates: Microchips, Catalysts
Synthetic Rubies, Sapphires
Cutting Tools
Polishing Compounds
Translucent Alumina Products
Welding Electrode Coating
Fillers & Coatings Epoxy, silicone, Polyester
Glass, ceramics
Refractories
Catalyst Support
BedsAbrasives
Chorides
Fluoride
Sulfate
Aluminate
Zeolites
and
Desiccants
FCC (fluid cracking catalysts)
Molecular sieves
Hydroteating catalysts
Fused minerals
Calcined
Al Sulfate

8. Baixo Médio Alto Eletrofundido
Temp. produção(°C) 1000 1100 1250 2200
Área Superficial
(m
2
/g)
45-75 9-11 0,9-1,4 0,7-0,9
Teor de fase alfa (%) <5 <10 >96 >99
Cristal Primário ( µm) <0,01 <0,1 3-4 1.000-3.000
Características das Aluminas
Grau de Calcinação

9. Os processos produtivos
Alumina calcinada
• Processo Bayer
 Bauxita
 Digestão
 Extração
 Precipitação
 Calcinação

10. Os processos produtivos
Alumina eletrofundida (córindom)
• Eletrofusão
 Alumina Calcinada
– alta área superficial
 Fusão
 Cominuição
 Seleção
 Moagem
Forno Higgins

11. Aluminas- Morfologia
Baixa Calcinação Alta Calcinação Eletrofundida

12. Aplicação de Aluminas em
Revestimentos Cerâmicos
Vidrado (Fritas)
Engobe
Base
(Biscoito)
Granilha
Tinta

13. Tipo de Alumina-
grau de
calcinação/eletro
fusão
Área Superficial
m2
/g
Tamanho de
cristal
µm
Efeito
Baixa calcinação 50-300 0,01-0,1 altamente
opacificante
Média calcinação 8-15 0,1-1,0 semi-matizante
Alta calcinação 1-3 1-5 semi-brilho
Eletrofundida 1 100-5000 brilho
Efeitos estéticos da aplicação de
aluminas

14. Tendências
• Valorização do revestimento cerâmico
• Estética
• Conforto Térmico
• Higiene
• Multiplicidade de usos
• fachadas
• salas de estar
• dormitórios
• Padrão nacional de decoração
• libertação da Europa
• competitividade internacional

15. Desafios
Durabilidade & Beleza Estética
• Desgaste Abrasivo
• Ataque Químico
• Gretamento
• Lascamento
• Inchamento

16. Matérias-
primas
Formulaçã
o padrão
de engobe
(%)
Formulação
de engobe
com
substituição
parcial de
alumina
(%)
Propriedades Padrão Com
alumina
Argila
Caulinítica
(%)
30 27 Grau de
opacidade
OK OK
Feldspato
Ortoclásio
(%)
25 25 Grau de
impermeabilid
ade
OK OK
Zirconita #
500 (%)
20 5 Dilatação °C –
1
X 10-7
65 64
Frita
Branca de
Zr cs533
(%)
20 25 Reologia/temp
o de
escoamento
(s)
Cop for-4
12 12
Caulim (%) 5 12
Alumina
(%)
- 6,0
Quartzo - -
Carboxi
Metil
Celulose
(CMC)
0,3 0,3
Tripolifosfa
to de
Sódio
(TPF)
0,1 0,1
Reformulação de Engobes Visando a Substituição de Zirconita.
Paulo Sérgio Gonçalves, Marcelo Suster e Ronaldo dos Santos Flor
Cerâmica Industrial- Volume 5 - Número 1 - Janeiro/Fevereiro - 2000

17. Fritas (vidros)
Al 3+- Estabilizador de rede
Al3+

18. Efeitos da adição de aluminas
BRILHO ALVURA ABRASÃO
-20
0
20
40
60
80
100
Valoresrelativos
BRILHO ALVURA ABRASÃO
Propriedades
FRITA MATE DE ZINCO
ALTA MÉDIA BAIXA CÓRINDOM

19. PROPRIEDADES DA ALUMINA
 Fusibilidade
Bolhas
Al2O3 - SiO2 - MgO - ZrO2 - CaO - ZnO - PbO - B2O3 - Na2O - K2O
Alumina

20.  Viscosidade
1260 1280 1300 1320 1340 1360 1380 1400
0
200
400
600
800
1000
1200
Albita
Ortoclásio
Viscosidade(cP)
Temperatura (
o
C)
B2O3 - Na2O - K2O - PbO - ZnO - MgO - CaO - SiO2 - ZrO2 - Al2O3
PROPRIEDADES DA ALUMINA

21.  Tensão superficial
PbO - B2O3 - K2O - Na2O - BaO -CaO - ZnO - ZrO2 - Al2O3 - MgO
Furo
PROPRIEDADES DA ALUMINA

22. Conclusão
O óxido de alumínio está presente em praticamente todos
produtos cerâmicos, e sua apresentação como elemento
puro é particularmente importante na indústria de
revestimentos cerâmicos, seja na fabricação de vidrados,
engobes, fritas, corantes, recobrimentos anti-derrapantes
como também em insumos para moagem. Conferindo a
todas estas aplicações suas propriedades superiores de
alta resistência mecânica à abrasão e ataque químico.

23. Muito obrigado!!!
ms@itaforte.com