Tratamento da lama fina gerada na lavagem de gases do convertedor AOD-L, na produção de aço inoxidável, visando à recuperação de cromo e níquel

• Autor(a) principal: Daniel Majuste
• Data de Publicação: 2007
• Tipo de documento: Dissertação
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Institucional da UFMG
• Texto Completo: http://hdl.handle.net/1843/BUOS-9LUMR3
• topic: Engenharia Química; Aço inoxidavel; Resíduos industriais Lixiviação; Engenharia quimica

Em 2004, foram geradas pela ACESITA S/A cerca de 24 mil t de lamas na lavagem de gases do convertedor AOD-L, na produção do aço inoxidável. A fração fina deste material, cerca de 15 mil t, constitui um passivo ambiental contendo Fe, Cr e Ni. Técnicas como aglomeraçãopor briquetagem e separação magnética visando a sua reciclagem no processo não apresentaram resultados satisfatórios. Neste sentido, em função da granulometria do material e teores de Cr e Ni na lama fina (LF), estudou-se a possibilidade de aplicação da hidrometalurgia como alternativa de tratamento do resíduo. Assim, no presente trabalho, fez-se um estudo da caracterização e lixiviação da LF. Verificou-se que este resíduo, classificado como resíduo perigoso (classe I), é constituído de partículas com diâmetro médio de 1 iam, e teor de umidade de (33 ± 2) % m/m. Análises por DRX identificaram as fases cristalinas magnetita contendo Cr (Cr-Fe304), hematita (Fe203), calcita (CaCOa) e cromita (FeCr204), óxido este um mineral do grupo dos espinéiios, de difícil dissolução em meio aquoso. Nas análises por MEV/EDS identificou-se o Ni em partículas muito finas, possivelmente sob a forma metálicaou associado ao Fe e O. A amostra de LF utilizada no estudo apresentou a seguinte composição química (em % m/m): (33,9 ± 1,6) de Fe; (10,2 ± 0,9) de Cr; e (1,4 ± 0,1) de Ni, além de outros elementos como Ca, Mg, Mn e Si. A lixiviação foi realizada em duas etapas: Lixiviação LI, objetivando-se reduzir o teor de Fe, com conseqüente concentração de Cr e Ni no sólido; e Lixiviação L2, visando a extração total dos metais. Para a LI, os fatores operacionais investigados foram: tipo de agente lixiviante (H2SO4 e HCI), temperatura (25, 40, 55 e 70°C) e concentração de ácido (3, 6 e 12 % v/v). Nesta operação, maiores extrações percentuais de Fe e Ni foram obtidas, em comparação aos percentuais de extração de Cr. A maior seletividade e os maiores percentuais de extração de Fe foram obtidos com HCI. Na LI, foi possível reduzir o teor de Fe contido na LF em torno de 50 % m/m, associado a uma concentração de, aproximadamente, 100 % m/m de Cr na mesma. Como desvantagens, porém, tem-se uma extração de Ni em torno de 40 % m/m e um alto consumo de ácido. A Lixiviação L2 foi estudada em temperatura elevada (HO^C) e em pressão atmosférica, sendo os fatores investigados a concentração de H2SO4 (60 e 65 % v/v) e a relação HCIO4/LF (O e 4 mL/g). Nessa operação, maiores extrações percentuais de Cr e Ni, associadas a menores extrações percentuais de Fe, foram obtidas. A adição de HCIO4 favoreceu a dissolução de Cr e a seletividade para o Cr e Ni em detrimento do Fe. O aumento da concentração de H2SO4, por sua vez, não favoreceu a seletividade do processo e resultou na diminuição dos percentuais de extração dos metais. A limitação técnica do aparato experimental utilizado nos ensaios da L2, entretanto, exige a investigação dessa operação em pressões elevadas.