Tratamento e descarte de resíduos

Durante os processos de refino e banho de metais, compostos ácidos, alcalinos e tóxicos podem ser gerados e utilizados. Esse material residual – denominado efluente – é composto por metais pesados, solventes e surfactantes que, se descartados na natureza de forma incorreta, podem acarretar a contaminação de solos, rios e regiões habitadas, sendo, portanto, extremamente prejudicial à saúde humana e ao meio ambiente. Logo, é necessário que o descarte desses materiais não seja negligenciado, devendo ser aplicados na dinâmica da empresa desde o início.

Mas como realizar esse processo adequadamente?

De maneira geral, deve-se conhecer a composição do efluente para, então, direcionar de forma adequada os procedimentos que serão aplicados. Além disso, é necessário se atentar aos parâmetros exigidos pela legislação vigente, os quais incluem a faixa obrigatória de pH do efluente, temperatura do líquido e concentração dos compostos solúveis existentes (Figura 1). Essas etapas são essenciais para que metais pesados como níquel, cobre, cádmio, paládio, estanho e chumbo e compostos nocivos como cianeto e solventes não ofereçam perigo.

Figura 1. Valores máximos permitidos de descarte para alguns compostos de acordo com a Resolução Nº 430/2011 do CONAMA.

A seguir, mostraremos, de acordo com a composição do efluente, as formas gerais aplicadas para o tratamento dos resíduos.

• Efluentes com cianetos

Assim como mostramos no texto publicado em março no blog, o cianeto é um dos compostos mais letais do mundo e, portanto, é de extrema importância que seu tratamento e descarte sejam seguidos com cuidado e rigor.

Para que isso seja feito, os cianetos são oxidados em meio altamente alcalino (pH = 12) a cianatos, os quais apresentam considerável menor toxicidade do que os cianetos. Em seguida, os cianatos são facilmente oxidados a nitrogênio gasoso e carbonatos/hidrogenocarbonatos.

Figura 2. Reações químicas envolvidas no tratamento de resíduo com cianetos.

• Efluentes com sulfatos

O tratamento de efluentes que contêm sulfatos é um pouco mais simples do que o de cianeto, e apresenta como princípio a precipitação para posterior filtração. Dessa forma, para precipitar os sulfatos, utiliza-se cal hidratada para formar gipsita (sulfato de cálcio ou gesso) e um posterior tratamento para formação de etringita, o qual possibilitará que a concentração de sulfatos fique inferior a 1000 mg/L, conforme especificado nas leis de descarte.

Figura 3. Reações químicas envolvidas no tratamento de efluentes com sulfatos.

• Efluentes com metais pesados

Por fim, a última etapa para o descarte dos efluentes é o tratamento dos metais pesados presentes. Essa etapa é feita por meio da precipitação dos metais em hidróxidos, os quais são, em sua maioria, insolúveis, tornando possível uma posterior filtragem que removerá os compostos de interesse. A equação química geral do processo é representada abaixo:

Figura 4. Reação de precipitação de cátions metálicos com hidróxidos.

Para que isso seja feito, é necessário adicionar uma base (hidróxido de cálcio) ao efluente, aumentando o pH e favorecendo a formação dos hidróxidos insolúveis. É válido destacar que cada íon precipita em uma faixa de pH específica e, portanto, caso esta não esteja conforme o indicado (Figura 5), a precipitação não será completa e os metais pesados não serão retirados em sua totalidade.

Figura 5. Concentração de metais de acordo com o pH.

Feita todas as etapas descritas acima, o último passo é corrigir o pH. Isso pode ser feito mediante à avaliação inicial com pHmetros ou papéis indicadores de pH, seguido da adição de compostos básicos (caso o pH esteja abaixo de 5) ou ácidos (caso o valor esteja maior do que 9). Após isso, o líquido tratado pode ser destinado ao descarte.

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