Estudo da recuperação de chumbo proveniente de um processo de recozimento de arames

Abstract

A trefilação de arames de aço está presente entre os seres humanos há muitos anos, e seu processo possui etapas cruciais para o sucesso de seu produto. Dentre elas podemos citar o recozimento do aço, processo esse que consiste no aquecimento do material após a etapa de conformação, muitas vezes realizado com a imersão em cubas de chumbo em elevadas temperaturas, o que implica em uma série de desvantagens para a produção – impactos sobre a saúde do trabalhador, econômicos e ambientais. O presente estudo avalia métodos para recuperação do Chumbo proveniente desse processo de recozimento de arames em uma linha de galvanização. Foram analisados dois locais onde mais se encontrariam esse chumbo como resíduo da indústria, o tanque de resfriamento e o tanque de decapagem química. Os lodos e soluções exauridas de cada tanque foram coletados e caracterizados a fim de entender quais os compostos presentes em cada um deles e quais as viabilidades de recuperação do metal. Como resultado para o tanque de resfriamento, tem-se que o chumbo presente no lodo (PbO e Pb metálico) já estaria em sua composição ideal para inserção no mercado, tanto para indústrias que utilizam o óxido de chumbo como um produto intermediário em suas fabricações, como na própria indústria de produção primária de chumbo metálico. Porém, para a solução do tanque de decapagem química, observou-se que o chumbo presente estaria presente em formato de cloreto, o que originou duas rotas de estudo para recuperação do metal: adsorção utilizando carvão ativado e a precipitação elevando-se o pH para 6,0. Como resultado desta etapa, tivemos que a precipitação se mostrou mais eficiente (com recuperação de 63% em comparação com a concentração inicial), visto que o carvão ativado pode ter sido influenciado pela elevada concentração de ferro na solução. Portanto, viu-se que o lodo do tanque de resfriamento possui uma elevada viabilidade técnica para aplicação em outros processos, já a solução exaurida do tanque de decapagem química ainda possui oportunidades tanto para aumento da recuperação de chumbo como para diminuição de concentração para adequação as exigências ambientais do Conselho Nacional do Meio Ambiente.

The drawing of steel wires has been present in humanity for many years, and for the drawing process to be successful, a series of steps must be carried out. Among them, we can mention steel annealing, a process that consists of heating the material after the forming step, often carried out by immersion in lead vats at elevated temperatures, which implies a series of disadvantages for production - impacts on workers' health, economics, and the environment. The present study evaluates methods for recovering lead from this process of annealing wires in a galvanizing line. Two places were analyzed where lead would be found as industrial waste, the cooling tank, and the chemical pickling tank. The sludge and depleted solutions from each tank were collected and characterized to understand which compounds is present in each of them and what are the viability of metal recovery. As a result, for the cooling tank, the lead present in the sludge (PbO and metallic Pb) would already be in its ideal composition for insertion in the market, both for industries that use lead oxide as an intermediate product in their manufacturing, as in the metallic lead primary production industry itself. However, for the chemical pickling tank solution, it was observed that the lead was in a solution with chloride ions, which gave rise to two study routes for metal recovery: adsorption using activated carbon and precipitation by raising the pH to 6.0. As a result of this step, the precipitation proved to be more efficient (with recovery of 63% compared to the initial concentration), since the results using activated carbon may have been influenced by the high concentration of iron in the solution. Therefore, it was seen that the sludge from the cooling tank has a high technical feasibility for application in other processes, since the depleted solution from the chemical pickling tank still has opportunities both to increase lead recovery and to decrease concentration to adapt to the environmental requirements of the National Environment Council.