Uso da escória de siderurgia Uso da escória de siderurgia como corretivo da acidez do solocomo corretivo da acidez do solo

Prof. Dr. Francisco Maximino Fernandes, Unesp/FEIS

Doutorando, Renato de Mello Prado, Unesp/FCAV

IntroduçãoIntrodução

Histórico do setor siderúrgico no BrasilSíntese da produção da escóriaReação neutralizante da escóriaResultados de PesquisaConsiderações finais/pesquisas futuras

Histórico do Setor Histórico do Setor Siderúrgico no BrasilSiderúrgico no Brasil

1812 marco histórico da siderurgia em MG.

1946 Desenvolvimento (CSN)

Década de 80 Brasil firmou-se e possuía cerca de 10 parques siderúrgicos

Atualmente o Brasil é o maior produtor de aço da América Latina detendo 50% da produção e em segundo lugar a Argentina com 8% da produção.

Síntese da produção da Síntese da produção da escória alto fornoescória alto forno

* Minério de ferro 50% Fe (2 t)* Fundente: CaCO3 (0,25 t)* Carvão: Redutor e Combustível (0,75 t)

ESCÓRIA DE ALTO FORNO (0,75 t)

& FERRO GUSA (1 t.)

Reação Neutralizante da Reação Neutralizante da Escória de SiderurgiaEscória de Siderurgia

A escória apresenta ação neutralizante semelhante ao calcário, através da base SiO3

2-, conforme as equações (Alcarde,1992):

Dissolução CaSiO3, MgSiO3 Ca 2+ + Mg 2+ + SiO3

2-

Hidrólise SiO3

2- + H2O HSiO3- + OH- (I)

HSiO3- + H2O H2SiO3 + OH- (II)

Resultados de PesquisaResultados de Pesquisa

Experimentação de curta duração ou em vasos, indicaram a escória de siderurgia como corretivo de acidez do solo: Carter et al., 1951; Wutke et al., 1962; Suehisa et al., 1963; Sherman et al.,1964; Gomes et al., 1965.

Entretanto na literatura, ainda é incipiente trabalhos de campo de longa duração, que sustente critérios de recomendação para aplicação da escória.

Experimentação de campo Experimentação de campo durante 4 anos agrícolasdurante 4 anos agrícolas

1a Parte: Efeito imediato (primeiros 2 anos)(Prado & Fernandes, 2001)

2a Parte: Efeito residual (últimos 2 anos)(Prado et al., 2003)

EfeitosSolo, Nutrição e Produção Agrícola

Calcário x Escória Calcário x Escória pH pHefeito imediatoefeito imediato

y = 5,24+0,2567x, R2 = 0,95**y = 5,27+0,3149x, R2 = 0,98**y = 4,95+0,1898x, R2 = 0,99**y = 5,08+0,1682x, R2 = 0,79**

4,5

5

5,5

6

6,5

0 1,3 2,6 3,9CaCO3, t ha-1

pH e

m C

aCl 2

0,01

mol

L-1

calcário, 0-20cm -escória, 0-20cm -calcário, 20-40cm -escória, 20-40cm -

FIG.1. Efeito do calcário e da escória (aciária) no valor de pH de um Latossolo Vermelho Amarelo cultivado com cana-de-açúcar (1. e 2. cortes).

Calcário x Escória Calcário x Escória H+Al H+Alefeito imediatoefeito imediato

FIG.2. Efeito do calcário e da escória (aciária) na concentração de H+Al de um Latossolo Vermelho Amarelo cultivado com cana-de-açúcar (1. e 2. cortes).

y = 28,07 - 1,9707x, R2 = 0,77**y =29,10 - 2,1049x, R2 = 0,93**

y =27,27 - 3,1875x, R2 = 0,95**y = 25,86 - 3,0537x, R2 = 0,90**

12

17

22

27

32

0 1,3 2,6 3,9 CaCO3, t ha-1

(H+A

l), m

mol

c.dm

-3

----

Calcário x Escória Calcário x Escória V% V%efeito imediatoefeito imediato

FIG.3. Efeito do calcário e da escória (aciária) na saturação por bases de um Latossolo Vermelho Amarelo cultivado com cana-de-açúcar (1. e 2. cortes).

y = 53,32+6,613x, R2 = 0,95**y = 51,76+8,2298x, R2 = 0,98**y =43,80+ 4,7885x, R2 = 0,92**

y =44,21+ 4,8729x, R2 = 0,79**

35

45

55

65

75

85

0 1,3 2,6 3,9

CaCO3, t ha-1

Satu

raçã

o po

r bas

es, %

calcário, 0-20cm -escória, 0-20cm -calcário, 20-40cm -escória, 20-40cm -

Calcário x Escória => PCalcário x Escória => P

y(E)= 3,97+1,0569x R

2 = 0,91*

y(C)= 4,65+0,3031x

R 2 = 0,41 ns

4

4,5

5

5,5

6

6,5

7

7,5

8

0 1,3 2,6 3,9

t ha-1 de CaCO3

P (m

g dm

-3)

FIG. 4. Efeito na concentração de P disponível (em resina) em um Latossolo Vermelho Amarelo após 24 meses da aplicação do calcário (C) e escória (E) (Prado & Fernandes, 2001).

Calcário x Escória => NutriçãoCalcário x Escória => Nutrição TEOR FOLIAR (média de 4 doses de corretivos)

Corretivos (C) N P K Ca Mg S

  1o Corte  ______________________________g kg-1 _______________________________

Calcário 16,5 2,1 10,8 7,0 2,5 1,5

Escória 16,2 2,0 10,8 7,5 2,3 1,5

F (1) 0,63 ns 0,75 ns 0,04 ns 2,79 ns 1,12 ns 0,62 ns

  2o CorteCalcário 16,8 1,6 11,7 5,6 2,8 1,4

Escória 16,7 1,6 11,7 5,8 2,8 1,5

F (1) 0,25 ns 0,32 ns 0,01 ns 0,47 ns 0,13 ns 0,87 ns

Fonte: Prado et al. (2002)

Calcário x Escória Calcário x Escória Produção Produçãoefeito imediatoefeito imediato

FIG.5.Efeito da aplicação do calcário e da escória de siderurgia na produção de colmos da cana-de-açúcar (1. e 2. cortes).

y = 73,73 + 14,380x - 3,4611x2 R2 = 0,91*

y = 76,84 + 3,305x R2 = 0,62*

65

70

75

80

85

90

0 1,3 2,6 3,9CaCO3, t ha-1

Prod

ução

de

colm

os, t

ha

-1

calcário

escória

Calcário x Escória Calcário x Escória V% V%efeito residualefeito residual

FIG.6. Efeito do calcário e da escória no V% de um Latossolo Vermelho Amarelo cultivado com cana (3. e 4. cortes)

y = 36,40+17,020x-2,584x2 R2 = 0,99**y =36,61+14,692x-2,0000x2 R2 = 0,99**y = 31,12+7,0057x R2 = 0,98**y =28,96+10,301x-1,3076x2 R2 = 0,99*

y = 20,56+4,0224x R2 = 0,99**y = 19,806+6,0464x R2 = 0,98**

15

25

35

45

55

65

75

0 1,3 2,6 3,9

DOSES EQUIVALENTES DE CaCO3, t ha-1

SAT

UR

AÇ

ÃO

PO

R B

AS

ES

, %E, 0,0-0,2mC, 0,0-0,2mE, 0,2-0,4mC, 0,2-0,4mE, 0,4-0,6mC, 0,4-0,6m

Calcário x Escória Calcário x Escória Produção Produçãoefeito residualefeito residual

FIG.7. Efeito da aplicação do calcário e da escória de siderurgia na produção de colmos da cana-de-açúcar (3. e 4. cortes).

y = 45,42+7,5613x R 2 = 0,98** y = 44,96+10,881x-1,6742x 2 R 2 = 0,90**

40

45

50

55

60

65

70

75

0 1,3 2,6 3,9 DOSES EQUIVALENTES DE CaCO 3 , t ha -1

PR

OD

UÇ

ÃO

DE

CO

LMO

S, t

ha -1

Escória Calcário

Reatividade em laboratórioReatividade em laboratórioy = 21,62+4,7972 x 0,5 R2 = 0,75**

20

40

60

80

100

0 1,01 2,02Escória aplicada, g por copo

Sat

uraç

ão p

or b

ases

, %ABNT 5-10ABNT 10-20ABNT 20-50ABNT < 50

y = 19,49+22,9932 x0,5 R2=0,95**y = 28,69+32,9523 x0,5 R2=0,98**y = 25,57+43,6098 x0,5 R2=0,98**

FIG 8. Efeito das frações granulométricas da escória de siderurgia na saturação por bases de um Latossolo Vermelho distrófico, após nove meses de incubação (Prado et al.,2003)

REATIVIDADE DA ESCÓRIAREATIVIDADE DA ESCÓRIAÍndice médio de eficiência equivalente à Índice médio de eficiência equivalente à

fração da peneira ABNT<50, em função do fração da peneira ABNT<50, em função do tempo de incubação.tempo de incubação.

Peneiras 3 meses 6 meses 9 meses

ABNT 5-10 <1 3 1

ABNT 10-20 18 19 28

ABNT 20-50 57 59 57

ABNT <50 100 100 100

Considerações finaisConsiderações finais

A ação da escória foi semelhante ao calcário na neutralização da acidez do solo; Sugere-se ajustes de métodos laboratoriais para determinação do PN; Determinação das taxas de reatividade em condições de campo; Incremento de pesquisas sobre metais pesados potencialmente tóxicos;