PROCESSO DE FUNDIÇÃO DO ALUMÍNIOEcologia e Controle da PoluiçãoGrupo: André Lopes, Arthur Moura, Ayana Karla, Gabriel Lourenço e Renato Araujo

O Processo

O Processo de Fundição de Metais consiste na injeção de metais derretidos em moldes previamente fabricados

A Necessidade de fabricar produtos mais leves e resistentes impulsionou a indústria de alumínio durante a Primeira Guerra

No Brasil, indústria do alumínio começou com a Companhia Paulista de Artefatos de Alumínio em 1917

Indústria concentrada na região Sudeste

Ciclos Biogeoquímicos

Principais Macronutrientes– Carbono, Hidrogênio, Nitrogênio, Fósforo. (>1%)– Enxofre, Cloro, Potássio, Sódio, Cálcio, Magnésio, Ferro.

Principais Micronutrientes– Alumínio, Boro, Cromo, Zinco, Molibdênio, Vanádio, Cobalto

Consumo de água e efluentes líquidos

Processo de fundição do alumínio já foi um dos maiores consumidores de água.

VolumeÁgua para Refrigeração 7.239m³Água direta para fundição* 1.100.828m³Desperdício 552.414m³

Análise em comparação sobre a quantidade de água utilizada para na produção de 66.695 toneladas de alumínio fundido.

*Água quase completamente recuperada durante o processo produtivo.

Resíduos Sólidos

Regulados pela Lei 12.305/10, que institui a Política Nacional de Resíduos Sólidos

Classificação da ABNT – NBR 10.004– 1ª Classe: Tóxico, corrosivo, inflamável, radioativo, etc.– 2ª Classe: inerte e não inerte

Capacidade infinita de reciclagem do alumínio

Resíduos Sólidos

Produção de Alumínio secundário gera escórias, estas podem ser:– Borra Preta– Borra Branca– Borra Salina

TIPOS DE BORRA:

% DE AL % DE ÓXIDOS

% DE SAIS

BRANCA 25 - 80 20 – 85 0 – 1PRETA 7 - 50 30 – 50 30 – 50SALINA 3 - 10 20 – 60 20 – 80

Tabela 1 – Composição química dos principais tipos de escória encontrados no processo de obtenção do alumínio

Fonte: Guidelines and Definitions, By-Products of Aluminium melting processes, pamphlet by Aluminum Association

Análise do Processo

Análise do Processo

Matéria Prima: Lingotes de Alumina (40%) + Retornos (60%)

Fusão: frequente o uso de fornos de indução elétrica.

Obedece as leis da Termodinâmica: rendimento < 100%

Fornos promovidos pelo uso de geradores a diesel

Análise do Processo

Poluição Gasosa Alarmante:– Metais pesados causam diversos problemas respiratórios e de

pele– Influência no Aquecimento Global

Quando não se utiliza geradores, a energia comprada causa impacto indiretamente

Na fusão é gerada a Borra Branca: Mistura de Óxido de Alumínio e Alumínio Metálico.

Análise do Processo

Transferência do fundido dos fornos em direção aos fornos de filtração

Desgaseificação do Alumínio: espécie de “batedeira gigante” + introdução de azoto

Após desgaseificação, operários retiram escórias (impurezas) com uma escumadeira

Principais Perdas de Massa

Na transferência do forno de fusão para o de manutenção (por derrame)

Na transferência do forno de manutenção para o de filtragem (por derrame)

Na transferência do forno para os colherões de transporte

Na operação de desageisificação/escorificação

Nos colherões de transporte Durante o transporte (por derrame) Durante o vazamento do colherão de

transporte para o forno de manutenção (por derrame)

No transporte pelas colheres de pequena capacidade, dos fornos de manutenção para máquina de injeção

No verter da colher para a camisa Nos encharcados, alumínio que sai do

molde quando este, devido a alguma avaria, não fecha totalmente

Na queda de alumínio já injetado para a aparadeiras (gitos, peças e masselotes)

Na queda de alumínio cortado para o chão (sobretudo peças e masselotes)

Procedimento incorreto por parte dos operadores

Análise do Processo

Desperdícios e sobras inerentes ao processo, oriundas das limpezas e das remoções de resíduos – quando não manipuladas – são jogadas muitas vezes diretamente em rios ou lixões/aterros inadequados

Metais Pesados altamente reativos e bioacumuláveis:– Chumbo, Cádmio, Zinco

Borra Preta e Salina formadas nas etapas de Transferência e de Armazenamento nos fornos.

Análise do Processo

Desmodelagem: representa grande fonte de desperdício, devido ao uso em larga escala de moldes de areia –comumente Areia Verde.

Acabamento: processos como usinagem podem impactar pela formação de cavaco, utilização de fluidos de corte.

Tecnologia de Controle da Poluição

Impacto Ambiental Caracterização do Impato

Poluição do Ar (material particulado, fumaça, gases emitidos)

Negativo

Utilização de Fontes Energéticas

Negativo

Dejetos e Escórias Negativo

Impacto na Vizinhança Negativo

Poluição Visual Negativo

Impactos resultantes da Fundição

Tecnologia de Controle da Poluição

Poluição do Ar– Geração de fumaça – emissão de gases poluentes, odores,

fuligem e intoxicantes– Geração de Poeira – poluição do ar, danos a saúde, emissão de

material particulado Solução:– Filtros de Manga– Coletores Centríugos

Tecnologia de Controle da Poluição

Formação de Borra Solução: reutilização da Borra Branca

Se utiliza de sais como NaCl e KCl para evitar oxidação

Tecnologia de Controle da Poluição

Escória Final (Borra Preta)– Utilização de águas em circuito fechado, passando por sistema

de decantação– A decantação deve ocorrer em lagos de sedimentação

funcionando alternadamente– Em caso de descarte final:

Filtrado quando a presença de metais pesados antes de lança em corpo d’agua corrente

Geração de Ruídos e Vibrações– Solução: atenção ao endereço de instação.

Conclusão

A indústria contribui para o desenvolvimento sustentável?

SIM