Aplicação sustentável de coprodutos da metalurgia extrativa

A economia circular cresce cada vez mais no mercado atual e tem como objetivo manter os recursos em uso o maior tempo possível, buscar minimizar sua disposição e utilizá-los de maneira eficiente, além de recuperar e regenerar produtos e materiais em todo o ciclo de vida.

Tendo em vista esse novo conceito no mercado e vendo que as descobertas de que as sobras do processo metalúrgicos têm valores agregados e trazem grandes ganhos ambientais, as siderúrgicas veem como desafio reaproveitar e reutilizar seus “lixos” produzidos, como a escória.

Segundo JONH,V. M. e AGOPYAN, V.:

“A escória de alto forno é um resíduo da produção de ferro gusa em alto forno. Em siderúrgicas que operam altos fornos a carvão de coque são geradas aproximadamente 300 toneladas de escória por tonelada de ferro gusa (JOHN, 1995)”.

Esse material era utilizado a duas decadas na produção de cimentos. Atualmente, ganhou valorização no mercado, além de ser um coproduto ou matéria prima do cimento CP III - o cimento mais ecológico de todos os cimentos produzidos no Brasil.

O processo de reutilização da escória para a produção do cimento CP III de acordo com JONH,V. M. e AGOPYAN, V.:

“A escória sai do alto forno na forma de um líquido viscoso com temperatura entre 1350°C e 1500°C contendo 1700 KJ/Kg de energía térmica. Caso a resfriação seja lentamente, O calor será perdido para atmosfera e liberada através da cristalização do líquido, formando cristais diversos, como mervinita, melilita, silicato dicálcico e diopsídio (nas escórias ácidas), entre outros. Na condição cristalina a escória não possui capacidade aglomerante, sendo utilizada como agregado para pavimentação, concreto e lastro de vias férreas” ( JONH,V. M. e AGOPYAN, V., 2018)

Cimento Portland com escória:

Lembrando, JONH,V. M. e AGOPYAN, V. (2018)

“a mistura da escória granulada moída com clínquer Portland é uma das formas mais antigas de reciclagem das escórias geradas no Brasil. Ela apresenta várias vantagens, como:

Permite uma redução da poluição emitida na produção do clínquer.

A produção do clínquer implica na calcinação de calcário, o que libera grande quantidade de CO2 e é responsável pelo efeito estufa, conforme a reação abaixo:

CaO.CO2 + E --> CaO + CO2

1000 kg 560kg 440kg

Além disso, a quantidade de combustível é reduzida, visto que a escória não precisa ser calcinada. Esta redução de poluentes devido a economia de combustível varia com o teor de adição, tendo sido estimado por YAMAMOTO et all. (1997) entre 274 e 321 kg de CO2 por tonelada de clínquer, além de um cimento brasileiro, a substituição de 60% do clínquer por escória de alto forno permite uma redução de CO2 de 494 kg/ton cimento. Evidentemente, a redução poderá ser menor caso o resíduo tenha sido transportado por longas distâncias por via rodoviária. Um aspecto raramente considerado é que parte desse CO2 é reabsorvido na forma de carbonatação do concreto.

A redução dos aterros também deve ser incluída entre os benefícios ambientais da reciclagem da escória. A produção do cimento Portland contendo escória apresenta também benefícios significativos de engenharia, como:

Redução do calor de hidratação, importante em grandes peças de concreto, como barragens.

Controle da reação de álcali-agregado, que leva a destruição de estrutura exposta à umidade.

Melhoria da resistência contra penetração de cloretos (Um fator limitante)”.

A Ciência, Engenharia Metalúrgica e de Materiais têm ajudado não só com o desenvolvimento de novos materiais, mas também com o estudo e aprimoramento de materiais conhecidos que já fazem parte de nossas aplicações tecnológicas. Através do controle da estrutura físico-química e do processamento de um material, pode-se garantir as propriedades necessárias à obtenção do desempenho necessário para uma determinada aplicação. (MAGALHÃES, A. G.,2007).

O mais impressionante de todo esse processo de economia circular, além dos ganhos ambientais, é o retorno econômico, não pode ser deixado de lado devido ao seu grande impacto. Portanto a necessidade da reciclagem dos resíduos industriais só aumenta e essa ação tem influenciado a pesquisa em grandes centros de informação, como grandes laboratórios e universidades, visando minimizar o impacto ambiental acumulado por esse resíduo.

Referências:

JOHN, Vanderley M.; AGOPYAN, Vahan. RECICLAGEM DE ESCÓRIA DE ALTO FORNO NO BRASIL. 2018. 5 f. Tese (Doutorado) - Curso de Engenharia Civil, Department Of Civil Engineering Construction (pcc) (são Paulo), Escola Politécnica da Usp (pcc Usp), São Paulo, 2018. Cap. 1. Disponível em: <https://www.researchgate.net/publication/267250940_RECICLAGEM_DE_ESCORIA_DE_ALTO_FORNO_NO_BRASIL>. Acesso em: 30 out. 2018.

MAGALHÃES, Aldo Giuntini de. Caracterização e análise macro e microestrutural de concretos fabricados com cimentos contendo escórias de alto-forno. 2007. 237 f. Tese (Doutorado) - Curso de Engenharia Ade Estrutura, Departamento de Engenharia de Estruturas da Ufmg,, Universidade Federal de Mina Gerais, Belo Horizonte, 2007. Cap. 1. Disponível em: <http://www.pos.dees.ufmg.br/defesas/58D.PDF>. Acesso em: 30 out. 2018.

RESCHKEN, Juliana Soares. Juliana Soares Reschken. 2003. 174 f. Dissertação (Mestrado) - Curso de Engenharia Civil, Departamento de Engenharia Civil da Ufrs, Universidade Federal do Rio Grande do Sul, Porto Alegre, 2003. Disponível em: <https://lume.ufrgs.br/handle/10183/4481>. Acesso em: 30 out. 2018.