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ESCOLA POLITÉCNICA DA UNIVERSIDADE DE PERNAMBUCO
ANA KAROLINA DE LIRA ALVES
CLEITIANE MARIA DOS SANTOS
HELDER DE ANDRADE BATISTA
LAISSA REGINA BERTOLDO DA SILVA
OBTENÇÃO DE CONDUTORES PELO
PROCESSO DE RECICLAGEM
Recife, setembro de 2012
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ESCOLA POLITÉCNICA DA UNIVERSIDADE DE PERNAMBUCO
ANA KAROLINA DE LIRA ALVES
CLEITIANE MARIA DOS SANTOS
HELDER DE ANDRADE BATISTA
LAISSA REGINA BERTOLDO DA SILVA
OBTENÇÃO DE CONDUTORES PELO
PROCESSO DE RECICLAGEM
Estudo apresentado ao professor Carlos
Jose Caldas Salviano, da Escola
Politécnica da Universidade de
Pernambuco, como um dos componentes
da primeira avaliação da disciplina de
Materiais Elétricos.
Recife, setembro de 2012
1
LISTA DE FIGURAS
Figura 1 – Bandas de energia..............................................................................................07
Figura 2 – Esquema de um auto-forno siderúrgico.............................................................18
Figura 3 – Combustão do carvão.........................................................................................18
Figura 4 – Reciclagem do alumínio.....................................................................................24
2
LISTA DE TABELAS
Tabela 1 – Resistividades....................................................................................................10
Tabela 2 – Tabela de classificação das sucatas de alumínio...............................................27
Tabela 3 – Produção do alumínio secundário......................................................................33
3
SUMÁRIO
1INTRODUÇÃO...............................................................................................................05
2MATERIAIS CONDUTORES.......................................................................................06
2.1 Características Físicas..................................................................................................07
2.1.1 Brilho..........................................................................................................................08
2.1.2 Ductibilidade..............................................................................................................08
2.1.3 Maleabilidade.............................................................................................................08
2.1.4 Dureza........................................................................................................................08
2.1.5Resistência à Tração...................................................................................................09
2.1.6Resistência à Fadiga (Tenacidade).............................................................................09
2.2 Características Elétricas...............................................................................................09
2.2.1 Resistividade / Condutividade....................................................................................09
2.3Características Químicas...............................................................................................11
2.3.1 Corrosão.....................................................................................................................11
3OBTENÇÃO DOS METAIS..........................................................................................12
4RECICLAGEM DOS METAIS.....................................................................................20
4.1 Reciclagem do Ferro.....................................................................................................21
4.2 Reciclagem do Alumínio...............................................................................................22
4.3 Reciclagem do Chumbo................................................................................................30
4.4 Reciclagem do Cobre....................................................................................................32
CONCLUSÃO....................................................................................................................34
REFERÊNCIAS.................................................................................................................35
APÊNDICE A – APRESENTAÇÃO...............................................................................36
1 INTRODUÇÃO
O consumo dos metais é uma realidade vivida pela sociedade desde a Idade dos Metais,
quando esse material passou a ser utilizado pelo homem, que já conseguia fazer uso da
fundição. Desde então os metais têm auxiliado as atividades humanas de variadas maneiras.
Entretanto, a larga utilização dos metais caminha para o esgotamento de suas reservas, sendo
assim, faz-se necessário criar alternativas que prolonguem as possibilidades de uso deste bem
tão valioso. Nesta perspectiva surge a reciclagem, que vem como uma resposta à questão
imposta pela provável escassez a que estariam expostos futuramente os metais.
A reciclagem vem sendo adotada cada vez mais pelas indústrias, pois esta prática traz
bastantes benefícios, não só ambientais como também econômicos e sociais, como será
melhor abordado no decorrer deste trabalho. Além do mais, há uma maior conscientização por
parte do usuário final quanto à importância da reciclagem, neste caso não só dos metais, mas
dos mais diversos tipos de materiais, pois, como se sabe, até mesmo o lixo orgânico pode ser
reutilizado como adubo para plantas, pois é excelente fonte de nutrientes.
Como é possível perceber, muito do que até então poderia ser considerado como lixo passa a
assumir outras formas e ganha nova utilidade, e desta forma consegue-se manter um planeta
muito mais sustentável – o que é imprescindível, já que a produção de lixo pelo homem
continua a crescer.
2 MATERIAIS CONDUTORES
Denomina-se como material condutor toda matéria que permite o estabelecimento de um
fluxo de portadores de cargas em seu meio, compatível com a ddp (diferença de potencial)
aplicada ao mesmo.
As áreas da Elétrica apresentam uma grande necessidade de transportar cargas, e para isso são
utilizados materiais que são classificados de acordo com as características de transporte. Esses
materiais são chamados de condutores, semicondutores e isolantes.
É necessário fazer uma análise da estrutura da matéria para poder entender as diferenças entre
esses materiais. Os materiais chamados metais apresentam certa facilidade para conduzir
devido a sua estrutura atômica possuir elétrons em órbitas mais externas do átomo, na camada
de valência. Com o afastamento entre os elétrons da última camada e o núcleo, os elétrons
apresentam uma ligação fraca com o núcleo, podendo assim abandonar o átomo, devido às
forças que acontecem dentro do núcleo. Os elétrons que deixam o átomo são denominados
elétrons livres. Os bons condutores possuem apenas um elétron na camada de valência. Os
metais podem ser encontrados na fabricação de interruptores, antenas, conectores, chaves e
em outras diversas áreas da eletrônica, telecomunicações, na eletricidade em geral.
Contrário aos condutores, os materiais isolantes apresentam uma restrição à passagem de
corrente elétrica, pois possuem pouquíssimos elétrons livres, para estabelecer uma corrente é
necessário aplicação de uma elevada tensão. Os isolantes são empregados em encapamento de
fios condutores, proteção contra curto circuito entre cabos de alimentação.
Os semicondutores são materiais que apresentam um nível de condutividade entre os
extremos de um isolante e de um condutor. Uma característica importante dos semicondutores
é que a condução aumenta com a temperatura, contrário do que ocorre nos condutores
normais. Os semicondutores são utilizados na fabricação de diodos e transistores.
- Teoria das Bandas de Energia
Cada tipo de material apresenta um nível de energia permissível para os elétrons em sua
estrutura atômica. O nível de energia aumenta de acordo com a distância entre o elétron e o
núcleo. Entre esses níveis de energia existem alguns intervalos chamados de Gaps ou Bandas
proibidas, onde nenhum elétron na estrutura atômica isolada pode aparecer.
O conceito de materiais condutores pela teoria das bandas de energia é: Nos materiais
condutores existe uma superposição parcial entre a banda de valência e a banda de condução.
Figura 1 – Bandas de Energia
2.1 Características Físicas
2.1.1 Brilho
“Todo metal possui brilho característico.”
Brilho é o termo utilizado para descrever a forma como a luz é refletida na superfície de um
material. O brilho dos metais se deve ao fato de os elétrons localizados na superfície dos
materiais metálicos absorverem e irradiarem a luz. Vale salientar que cada metal possui seu
próprio brilho, sendo assim, é possível identificar e diferenciar metais distintos através de seu
brilho.
2.1.2 Ductibilidade
É a capacidade de o material sofrer grandes deformações permanentes numa determinada
direção sem atingir a ruptura. Indica a maior ou menor possibilidade de o material ser
reduzido a fios. Em geral, é uma característica não definida numericamente. Quanto mais
dúctil um material, maior a deformação de ruptura. Isso significa que um material dúctil pode
ser, por exemplo, trefilado com mais facilidade.
2.1.3 Maleabilidade
“É a capacidade de um material sofrer grandes esforços mecânicos em pelo menos duas
direções simultâneas, ou seja, é a capacidade de transformar uma amostra em chapas.”
As características de ductibilidade e maleabilidade mostram que os metais não apresentam
uma resistência a deformação de sua estrutura, porém existe uma força interna para manter os
átomos unidos, fazendo com que eles não venham a se romper no ato da deformação. O Ouro
e o Alumínio são metais que possuem uma facilidade para se deformar, o alumínio é utilizado
em grande escala para fabricação de embalagens alimentícias.
2.1.4 Dureza
A dureza é uma propriedade que está diretamente relacionada com a força de ligação dos
átomos. Essa propriedade descreve o quão resistente à penetração determinado material pode
ser. Pode-se ainda falar em dureza como capacidade de riscar ou ser riscado e de resistir à
formação de uma marca permanente, desta forma é mais duro o material que risca, quando
comparado ao material que é riscado.
Via de regra, a dureza de um material é diretamente proporcional à sua capacidade de
resistência ao desgaste e durabilidade.
2.1.5 Resistência à Tração
“É a tensão mecânica necessária para se obter a ruptura de uma amostra de determinado
material, sob condições de ensaio.”
É a máxima tensão obtida em um ensaio de tensão versus deformação do material estudado.
Essa tensão indica o limite acima do qual é superado o limite de resistência do material e se
iniciará a ruptura.
2.1.6 Resistência à Fadiga (Tenacidade)
“É a energia mecânica necessária para se obter a ruptura de uma amostra de determinado
material, sob condições de ensaio.”
A tenacidade está relacionada com a resistência ao sofrer um impacto de uma carga brusca e a
ductibilidade do material, pois ela mede a quantidade de energia necessária para provocar a
ruptura.
2.2 Características Elétricas
As características elétricas dos materiais são aquelas ligadas à capacidade de conduzir
corrente elétrica. No decorrer deste trabalho optou-se por tratar das características dos metais,
e, como é sabido, todos os metais são condutores, embora a recíproca não seja verdadeira. O
fato de todos os metais serem condutores não os classifica como bons condutores. Para que
sejam considerados bons condutores os metais precisam possuir determinadas características
elétricas, como alta condutividade, como será explanado a seguir.
2.2.1 Resistividade / Condutividade
A condutividade elétrica é a facilidade de que o material possui para transmitir corrente
elétrica, quando sofre uma variação de tensão. Já a resistividade é o oposto da condutividade,
ou seja, a oposição(maior ou menor) que este material impõe a um fluxo de elétrons (corrente
elétrica). A definição física da condutividade é dada por:
σ = n*e*μn + p*e*μn
onde:
σ = condutividade elétrica do material (S/m, onde S= siemens; ou ainda );
n = Concentração de elétrons livres do material ( )
p = concentração de cargas livres positivas do material ( , chamadas lacunas)
e = carga elétrica elementar = 1,6022x10-19 C (C= Coulombs)
μn = mobilidade dos elétrons livres e das lacunas ( /Vs)
O único fator extrínseco que afeta a resistividade é a temperatura.
Nos materiais condutores a resistividade aumenta com o aumento da temperatura e nos
isolantes diminui.Tudo que puder mudar a natureza dos átomos afetará intrinsecamente a
resistividade do material.
A tabela abaixo mostra a resistividade de alguns materiais a C.
RESISTIVIDADE (Ω
Tabela 1 - Resistividades
Resistênciaé a maior ou menor dificuldade que opõe um condutor à passagem de corrente
elétrica. A resistência de um objeto é função da resistividade do seu material, da área da seção
reta e do seu comprimento. Estes três parâmetros relacionam-se conforme a equação abaixo:
R = ρ L/A
Onde:
ρ é a resistividade, ou seja, a característica do material que independe da sua geometria. L a
distância entre os dois pontos na qual a tensão elétrica é aplicada e A é a área da seção
transversal.As unidades da resistividade são expressas em ohm.metro.
2.3Características Químicas
2.3.1 Corrosão
“É a degradação eletroquímica de um material condutor”
A corrosão é sempre exotérmica, desse processo resultam produtos de corrosão e energia
liberada. A corrosão costuma ser um processo indesejável em boa parte das aplicações
práticas, por isso costuma-se retardá-la através da diminuição da exposição dos metais aos
meios que facilitem o processo de corrosão.
Um caso especial de corrosão é a oxidação, que é a corrosão ocasionada pelo oxigênio.
3 OBTENÇÃO DOS METAIS
Em cada caso, o processo de obtenção do metal conta com particularidades, redutores
próprios e métodos de purificação.
Obtenção do alumínio
O alumínio, apesar de ser o terceiro elemento mais abundante na crosta terrestre, ficando atrás
do oxigênio e o silício, respectivamente, é o metal mais jovem usado em escala industrial. Sua
produção atual supera a soma de todos os outros metais não ferrosos.
Hoje, os Estados Unidos e o Canadá são os maiores produtores mundiais de alumínio.
Entretanto, nenhum deles possui jazidas de bauxita em seu território, dependendo
exclusivamente da importação. O Brasil tem a terceira maior reserva do minério no mundo,
localizada na região amazônica, perdendo apenas para Austrália e Guiné. Além da Amazônia,
o alumínio pode ser encontrado no sudeste do Brasil, na região de Poços de Caldas (MG) e
Cataguases (MG). A bauxita é o minério mais importante para a produção de alumínio,
contendo de 35% a 55% de óxido de alumínio.
As características do alumínio permitem que ele tenha uma diversa gama de aplicações. Por
isso, o metal é um dos mais utilizados no mundo todo. Material leve, durável e bonito, o
alumínio mostra uma excelente performance e propriedades superiores na maioria das
aplicações. Produtos que utilizam o alumínio ganham também competitividade, em função
dos inúmeros atributos que este metal incorpora, como pode ser conferido a seguir:
Leveza: Característica essencial na indústria de transportes, representa menor consumo de
combustível, menor desgaste, mais eficiência e capacidade de carga. Para o setor de
alimentos, traz funcionalidade e praticidade às embalagens por seu peso reduzido em relação
a outros materiais.
Condutividade elétrica e térmica: O alumínio é um excelente meio de transmissão de energia,
seja elétrica ou térmica. Um condutor elétrico de alumínio pode conduzir tanta corrente
quanto um de cobre, que é duas vezes mais pesado e, consequentemente, caro. Por isso, o
alumínio é muito utilizado pelo setor de fios e cabos.
O metal também oferece um bom ambiente de aquecimento e resfriamento. Trocadores e
dissipadores de calor em alumínio são utilizados em larga escala nas indústrias alimentícia,
automobilística, química, aeronáutica, petrolífera, etc. Para as embalagens e utensílios
domésticos, essa característica confere ao alumínio a condição de melhor condutor térmico, o
que na cozinha é extremamente importante.
Impermeabilidade e opacidade: Característica fundamental para embalagens de alumínio para
alimentos e medicamentos. O alumínio não permite a passagem de umidade, oxigênio e luz.
Essa propriedade faz com que o metal evite a deterioração de alimentos, remédios e outros
produtos consumíveis.
Alta relação resistência/peso: Importante para a indústria automotiva e de transportes, confere
um desempenho excepcional a qualquer parte de equipamento de transporte que consuma
energia para se movimentar. Aos utensílios domésticos oferece uma maior durabilidade e
manuseio seguro, com facilidade de conservação.
Beleza: O aspecto externo do alumínio, além de conferir um bom acabamento apenas com sua
aplicação pura, confere modernidade a qualquer aplicação por ser um material nobre, limpo e
que não se deteriora com o passar do tempo. Por outro lado, o metal permite uma ampla gama
de aplicações de tintas e outros acabamentos, mantendo sempre o aspecto original e
permitindo soluções criativas de design.
Durabilidade: O alumínio oferece uma excepcional resistência a agentes externos,
intempéries, raios ultravioleta, abrasão e riscos, proporcionando elevada durabilidade,
inclusive quando usado na orla marítima e em ambientes agressivos.
Moldabilidade e soldabilidade: A alta maleabilidade e ductibilidade do alumínio permite à
indústria utilizá-lo de diversas formas. Suas propriedades mecânicas facilitam sua
conformação e possibilitam a construção de formas adequadas aos mais variados projetos.
Resistência a corrosão: O alumínio tem uma auto-proteção natural que só é destruída por uma
condição agressiva ou por determinada substância que dissipe sua película de óxido de
proteção. Essa propriedade facilita a conservação e a manutenção das obras, em produtos
como portas, janelas, forros, telhas e revestimentos usados na construção civil, bem como em
equipamentos, partes e estruturas de veículos de qualquer porte. Nas embalagens é fator
decisivo quanto à higienização e barreira à contaminação.
Possibilidade de muitos acabamentos: Seja pela anodização ou pela pintura, o alumínio
assume a aparência adequada para aplicações em construção civil, por exemplo, com
acabamentos que reforçam ainda mais a resistência natural do material à corrosão.
Reciclabilidade:Uma das principais características do alumínio é sua alta reciclabilidade.
Depois de muitos anos de vida útil, segura e eficiente, o alumínio pode ser reaproveitado, com
recuperação de parte significativa do investimento e economia de energia, como já acontece
largamente no caso da lata de alumínio. Além disso, o meio ambiente é beneficiado pela
redução de resíduos e economia de matérias-primas propiciadas pela reciclagem.
O alumínio se caracteriza por uma grande afinidade com o oxigênio, ou seja, apresenta
oxidação rápida. Esse aspecto faz com que a redução normal do alumínio perante carbono ou
CO não seja recomendada, passando-se ao processo de obtenção explicado a seguir.
Parte-se do óxido de alumínio (Al2O3) puro, como minério. Para tanto, é necessário
primeiramente eliminar o óxido de ferro e outros ácidos, havendo, para tanto, diversos
processos. Pelo processo de Bayer, a bauxita, tratada termicamente e finamente moída, é
colocada numa solução concentrada de sódio sob pressão e a uma temperatura entre 160 e
170°C. Nessa fase, o alumínio do minério se transforma em aluminato de sódio, eliminando o
ferro e outros aditivos na forma de uma lama. O assim obtido Al(OH)3tem comportamento
básico e ácido. É feita a filtragem, sendo depois a solução do aluminato “vacinada” com
hidróxido de alumínio puro cristalizado, quando então o alumínio dissolvido se separa na
forma de Al(OH)3, que após um tratamento térmico ao rubro, resulta em AL2O3puro.
Como a temperatura de fusão do óxido de alumínio é muito elevada (2 050°C), este é
dissolvido a 950°C em fluorito de alumínio e sódio (Na3AlF6), para, em seguida, ser-lhe
aplicado o processo eletrolítico. O anodo é um eletrodo de carbono; o catodo é a cuba de aço
revestida com carbono internamente. O alumínio é o meio liquido, em fusão, que ficará sob
ação de uma tensão elétrica de aproximadamente 6 V e a corrente de 10 kA a 30KA. O
alumínio que se deposita no catodo é pouco mais pesado que o eletrolítico em fusão, o que faz
com que se deposite no fundo.
Obtenção do cobre
Um metal de cor avermelhada, dúctil e maleável, embora duro e tenaz. Pode ser reduzido a
lâminas e fios extremamente finos. Bom condutor de eletricidade e de calor. Sua resistência e
módulo de deformação são menores do que dos aços, mas as suas propriedades o tornam
indicado para certos usos como condutores elétricos, tubos para trocadores de calor, peças que
necessitam grande ductibilidade e grande tenacidade. É largamente empregado em instalações
elétricas como condutor; em instalações de água, esgotos, gás, pluviais, coberturas, forrações,
etc. Na transmissão de energia elétrica, são usados fios e cabos de alumínio ou de cobre. Na
instalação domiciliar é quase só usado o cobre, por ser este o mais flexível.
O cobre eletrolítico, utilizado nos condutores, não é absolutamente puro. Ao material são
adicionadas substâncias diversas, com o fim de diminuir a formação do óxido cuproso, o qual,
diminuindo a seção, reduziria a condutibilidade. Essas substâncias não ultrapassam 1% do
total. Se forem em maior quantidade, reduziriam bruscamente a condutibilidade elétrica.
Geralmente nos fios e cabos, o cobre é capeado por uma camada delgada de estanho, para
evitar a oxidação.
As ligas mais importantes do cobre são os bronzes (cobre e estanho), latões (cobre e zinco),
metal monel (cobre e níquel). O estanho é duro e resistente.
Essas ligas podem ser trabalhadas a frio e o uso de 0,2% a 0,4% de fósforo melhora muito a
resistência, principalmente de bronze trabalhado a frio.
O zinco proporciona uma ductibilidade alta, até um determinado teor (5% a 37%); além disso,
aparece uma nova fase mais frágil que torna o latão menos trabalhável. Os latões são
semelhantes aos bronzes quanto ao comportamento, mas a resistência é menor. Os latões com
um pouco de estanho ou alumínio são mais resistentes à corrosão por água do mar.
Ligas de metal monel têm resistência mecânica elevada e boa resistência à corrosão. Podem
ser tratadas a frio. O uso de um pouco de silício, 3% a 4%, melhora as propriedades de
endurecimento por envelhecimento.
Os processos de obtenção se classificam em processo seco e por via úmida.
Processo seco: Após eliminar parcialmente o enxofre, efetua-se uma redução em fornos de
fusão, através de carvão e aditivos ácidos que por sua vez irão absorver grande parte de ferro.
Assim obtém-se, dois líquidos de peso específico diferente, ficando, na parte superior, e com
menor densidade, um concentrado ferroso,já na parte de baixo, um composto de cobre,
contendo cerca de 45% desse metal. A reação química que ai se resulta é a seguinte:
2Cu2O + Cu2S → 6Cu + SO2
Por via úmida: Minérios pobres em cobre são industrializados por um processo úmido.
Aplicando-se ao minério uma solução de sulfato de cobre, da qual o cobre é deslocado pela
ação do ferro. Esse é basicamente o processo eletrolítico de se obter o cobre, representado por
mais de 90% de todo o cobre obtido mundialmente.
Purificação
A pureza do cobre para fins elétricos deve atingir valores de 99,99%. Como o cobre resultante
dos processos mencionados nem sempre atinge esses valores, há necessidade de purificação.
Assim, o cobre de pureza de 94 e 97% é fundido com certos aditivos, com o que a pureza se
eleva a 99%. Esse cobre é transformado em placas anódicas e inserido num processo
eletrolítico. O catodo é formado de chapas de cobre ultrapuras e o eletrolítico de uma solução
de sulfato de cobre com acidificação por enxofre.
Durante o processo eletrolítico, todo o cobre do anodo se transfere ao catodo, ficando as
impurezas, como Fe, Ni, Co e Zn. Retidas no eletrólito. Havendo, entre as impurezas, metais
nobres como Ag (prata).
Obtenção de chumbo
Os minérios de chumbo (Pb) geralmente encontrados são sulfatos, PbS (sulfato de chumbo).
O principal minério de chumbo é a galena, PbS. Outras fontes deste elemento são os minerais
anglesita (PbSO4), cerusita (PbCO3) e litarge (PbCO3). O metal é extraído por aquecimento
do minério para obtenção do óxido, seguida da redução por carvão. Esses metais também
podem ser refinados por processos de redução. A principal aplicação do chumbo e do seu
óxido (PbO) é no fabrico de baterias elétricas para veículos automóveis.As ligas de chumbo
são muito diversas e amplamente utilizadas na indústria. A adição de uma pequena
percentagem de arsénico, ou antimónio ao chumbo aumenta a sua dureza e resistência
mecânica, protegendo-o do desgaste. As ligas de cálcio-chumbo e de estanho-chumbo são
utilizadas no revestimento de certos cabos elétricos.
A solda é uma liga de chumbo com estanho, em proporções variáveis de acordo com o ponto
de fusão requerido. A adição de bismuto, cádmio ou mercúrio, também pode alterar o ponto
de fusão da solda.
Obtenção do ferro
O ferro é obtido a partir do minério de ferro. Ele é simplesmente uma rocha que contém uma
alta concentração de ferro.O ferro apresenta características (propriedades) bem peculiares: é
pouco maleável, tem densidade de 7,86g/cm3 (1atm, 300k), e é pouquíssimo resistente à
corrosão. O princípio básico da obtenção do ferro se dá a partir da interação de seus minérios
com o monóxido de carbono (CO) produzido pela combustão do carvão.
O processo de transformação desses minérios em ferro consiste na colocação de minério de
ferro, carvão e calcário (carbonato de cálcio) no alto-forno.
O maior produtor atual de minério de ferro é o Brasil - em 2006 o país foi responsável por
22,5% da produção mundial (dados da Unctad).
Os minérios de ferro mais comuns incluem:
Hematita - Fe2O3 - 70% de ferro
Magnetita - Fe3O4 - 72% de ferro
Limonita - Fe2O3 + H2O - 50% a 66% de ferro
Siderita - FeCO3 - 48% de ferro
Normalmente, esses minerais são encontrados misturados a rochas que contêm sílica.
Figura 2 -Esquema de um alto-forno siderúrgico. Fonte: Canto, 1996.
Como mostra a figura acima, tanto o minério quanto o carvão (coque) são introduzidos no alto-forno
pela parte superior. Então, a combustão do carvão produz energia térmica necessária para a
produção do monóxido de carbono (CO). Este, por sua vez, reage com o minério. Esquematizando,
temos:
Figura 3 – Combustão do carvão
A hematita, assim como outros minérios de ferro, apresenta impurezas: areia (SiO 2) e alumina
(Al2O3). Então, no alto-forno também é adicionado calcário (CaCO3), com o único propósito
de eliminar essas impurezas. O calcário, devido ao calor do alto-forno, decompõe-se em óxido
de cálcio (CaO) e gás carbônico:
Então, o óxido reage com as impurezas, formando a escória:
Todo esse processo pode ser representado por esta reação global:
Para obter uma tonelada de ferro-gusa, inicia-se com duas toneladas de minério, uma tonelada
de coque e meia tonelada de calcário. O fogo consome cinco toneladas de ar. A temperatura
atinge quase 1600 ºC no centro do alto forno.
Mesmo com todo o cuidado em eliminar as impurezas na forma de escória, ainda assim o
ferro-gusa apresenta traços de alguns contaminantes: de 1,5 a 4,5% de carbono, de 0,7 a 3,0%
de silício e de 0,1 a 0,3% de fósforo. O ferro-gusa é tão duro e quebradiço que é praticamente
inútil. Podem ser feitas algumas coisas com o ferro-gusa:
Fundindo-o, misturando-o com escória e martelando-o para eliminar a maior parte do carbono
(chegando a 0,3 %) é obtido o ferro forjado. O ferro forjado é o material utilizado pelo
ferreiro para criar ferramentas, ferraduras, etc. Quando aquecido, o ferro forjado é maleável,
dobrável, soldável e muito fácil de trabalhar.
É a matéria prima para o aço.
4 RECICLAGEM DOS METAIS
O processo de reciclagem dos metais pode ser visto como vantajoso por diversos motivos
quer sejam eles ambientais ou econômicos.
Do ponto de vista ambiental, atualmente enfrenta-se o problema do chamado lixo eletrônico,
devido ao descarte de produtos elétricos e eletrônicos, como os celulares e computadores, essa
obsolescência pode ocorrer através de vários fatores ligados ao constante crescimento do
avanço tecnológico, descarte devido ao tempo de vida útil dos equipamentos ou até mesmo
pela quebra do mesmo. O descarte desses produtos acarreta vários problemas ambientais,
pois possuem diversas substâncias que são tóxicas. Quando essas substâncias entram em
contato com o solo, elas entram na cadeia alimentar, atingindo vários animais e por fim
chegando até os seres humanos, gerando doenças gravíssimas como o câncer. Um
componente comum nos equipamentos eletrônicos é a placa de circuito impresso, podendo-se
encontrar várias em um mesmo equipamento; elas são ricas em elementos tóxicos, estando
entre eles o chumbo, mercúrio e cádmio. De acordo com estudos, estima-se que uma placa de
circuito impresso pode gerar 22mg/litro de cádmio e 133mg/litro de chumbo. Em
contrapartida o ser humano não consegue suportar nem 10% desses valores, pois provocam
danos nos rins, cérebro e sistema nervoso. Já nos celulares são encontradas substâncias como
arsênio e berílio que podem causar câncer de pulmão.
O depósito do lixo eletrônico não deve ser feito em aterros, pois contaminam o solo, que por
sua vez contamina os lençóis freáticos, contaminando então a água. Porém não é o que
acontece, os aterros sanitários geralmente são cheios de equipamentos elétricos e eletrônicos.
Esses lixos também não devem ser queimados, pois liberam chumbo, mercúrio e cádmio na
atmosfera, poluindo então o ar com essas substâncias cancerígenas.
Olhando pelo ponto de vista econômico, a reciclagem dos metais é vista como um ponto
positivo, pois reduz bastante os custos gerados na transformação de um minério em metal,
isso ocorre por que essa fase envolve um alto consumo de energia, custos para transportar
grandes volumes de minérios e instalações caras, quando se produz em grande escala.
Dependendo da eficiência do processo utilizado pode se economizar até 40% da energia
utilizada na produção primária do metal.
4.1 Reciclagem do Ferro
A reciclagem tem papel fundamental nos dias de hoje, pois alia duas grandes vantagens: a
minimização da utilização de fontes naturais, que, muitas vezes não são renováveis e a
economia de energia elétrica associada ao fato de não ser necessário repetir todo o processo
de extração do material.
A reciclagem do ferro é uma prática antiga, desde a época do Império Romano os soldados já
recolhiam utensílios e armas de guerra para que estes fossem refundidos. O ferro, que é o
quarto elemento mais abundante na crosta terrestre, é extraído da natureza fazendo parte da
composição de diversos minerais, entre eles vários óxidos, como o óxido ferroso (FeO) e o
óxido férrico (Fe2O3). Para obter-se o ferro em seu estado elementar a partir dos óxidos, faz-se
uma redução com o carbono e uma refinação para retirar as impurezas presentes. Quando a
liga de ferro possui mais de 2,1% de seu peso em carbono, ela passa a chamar-se ferro
fundido, se a porcentagem é menor que esta, o material é denominado aço.
Como o ferro, principalmente em forma de aço, é largamente utilizado pela sociedade, sua
reciclagem torna-se indispensável. Para cada tonelada de aço reciclada há uma economia de
1140 quilogramas de minério de ferro, 154 quilogramas de carvão e 18 quilogramas de cal.
Na atualidade, o aço é o material mais reciclado no mundo, e pode ser reciclado
indefinidamente. Além disso, quando o aço é produzido unicamente através da sucata há uma
redução na poluição do ar de 85% e de 75% no consumo de água; a emissão de CO 2 durante o
processo vem diminuindo, nos últimos 30 anos caiu mais de 50%, de acordo com a Abeaço
(Associação Brasileira de Embalagens de Aço). A sucata de ferro/aço vem principalmente de
três origens:
1. Sucata interna ou de retorno, que resulta do processo de fabricação do aço nas
usinas siderúrgicas.
2. Sucata de processamento ou industrial, que e gerada pela indústria, como a
indústria automobilística, de embalagens, naval, da construção civil, etc.
3. Sucata de obsolescência, que é gerada da coleta de produtos colocados em
desuso, como embalagens, máquinas, fogões, geladeiras, etc.
A única indústria a trabalhar com a reciclagem do aço na América Latina é a Metalic
Nordeste, com um depósito capaz de armazenar cerca de 115 milhões de latas, empregando
em seu processo cerca de 45 mil pessoas. Só em 2011, foram 19.701 toneladas de latinhas
recicladas. Como foram 23.706 toneladas de latinhas produzidas, têm-se um aproveitamento
de 85,4%.
A reciclagem das latinhas de aço tem seu ciclo iniciado pelos catadores de latinha, que
conseguem diferenciá-las das latas de alumínio pois as latas de aço são mais pesadas e
possuem o fundo fosco, eles arrecadam entre R$ 0,14 e R$ 0,30 por quilo de material. A outra
maneira de iniciar o processo de reciclagem, além do processo manual, é utilizar separadores
eletromagnéticos para separar as latinhas dos outros materiais que foram descartados no lixo.
A segunda etapa consiste na limpeza, quando as latas passam por peneiras onde devem ser
limpas, sendo separadas da terra e de outros resíduos, só então as latas são prensadas e
transportadas às indústrias recicladoras de fato. Chegando lá, as latas passam por fornos
elétricos ou a oxigênio com uma temperatura de aproximadamente 1550 °C até que fundem-
se, chegando ao estado líquido fumegante. Nesta etapa o aço já pode ser moldado, sendo
depositado em tarugos e placas metálicas. O tempo necessário para o reprocessamento da
sucata de aço é de apenas um dia, pois dentro desse período a sucata já está transformada em
lâminas de aço que podem ser usadas em diversos meios, como montadoras de automóveis e
fábricas de latinhas. As características mecânicas do material não são alteradas com a
reciclagem, que, como já foi dito, pode ser realizada inúmeras vezes, desta maneira, a dureza,
a resistência e a qualidade do material produzido através do processo de reciclagem em nada
diferem do material não reciclado.
4.2 Reciclagem do Alumínio
Alumínio é o primeiro nome lembrado quando o assunto é reciclagem. A reciclabilidade é um
dos principais atributos do alumínio e reforça a vocação de sua indústria para a
sustentabilidade em termos econômicos, sociais e ambientais. Pode ser reciclado infinitas
vezes, sem perder suas características no processo de reaproveitamento, ao contrário de outros
materiais.A reciclagem do alumínio representa uma combinação única ,economiza recursos
naturais, energia elétrica, além de oferecer ganhos sociais e econômicos.
Processo de reciclagem
O processo industrial de reaproveitamento da sucata do alumínio obedece às seguintes etapas:
O material reciclável vai, inicialmente, para a área fria da reciclagem. A operação começa
com a alimentação dos fardos de latas usadas em um desenfardador, que quebra os blocos em
pedaços. Uma correia transportadora leva o material para um moinho de facas, onde os
pedaços de blocos são completamente desmanchados, voltando a serem latas praticamente
individualizadas. Depois, um separador eletromagnético remove metais ferrosos que possam
estar misturados ao alumínio. Em seguida, as latas vão alimentar o moinho de martelos, onde
são picotadas. O resultado disso é o material chamado cavaco. Uma nova separação
magnética é feita como garantia de pureza do material que será reutilizado. Por isso também é
importante à próxima etapa: uma peneira vibratória retira terra, areia e outros resíduos. Na
sequência, o separador pneumático completa este processo por meio de jatos de ar que
separam papéis, plásticos e outros materiais leves e pesados.
Os cavacos seguem para um silo de armazenagem com capacidade de 13 toneladas. É
importante frisar que todos estes equipamentos possuem sistemas de exaustão e as emissões
são tratadas em um sistema a frio antes de serem liberadas para a atmosfera.
O passo seguinte é a remoção de todas as tintas e vernizes que recobrem os cavacos, através
de um sistema de tecnologia de fluxo simultâneo ar/cavaco, no interior de um grande forno
rotativo com 3 m de diâmetro e 11 m de comprimento, chamado forno kiln. O gás gerado no
processo de remoção de tintas e vernizes é reaproveitado como combustível no próprio forno
A seguir, passa-se para o forno de fusão, dividido em duas câmaras nas quais um sistema de
agitação do metal provoca a submersão do cavaco no banho de metal líquido para que ocorra
seu derretimento. Este material líquido é colocado em cadinhos, onde amostras de
composição química são retiradas para análise.
O metal é encaminhado para a laminação de chapas, pronto para a reutilizaçãonos mais
diversos segmentos da indústria de alumínio.
Fluxograma de operações em reciclagem de alumínio.
Figura 4 – Reciclagem do alumínio
Ciclo de vida útil
O tempo para percorrer o ciclo depende da aplicação do material. Os diversos tipos desucata
apresentam diferentes tempos de vida útil, que podem ir de algumas semanas, como no casode
muitas embalagens, até décadas. Esse tempo é relacionado ao tempo de obsolescência. O fato
é que, cedo ou tarde, oproduto terá sua vida útil esgotada, quando será, então, descartado.
Uma vez coletado, esse material,agora chamado sucata, será introduzido ao ciclo da
reciclagem, sendo reincorporado ao processo de produção de itens semi-elaborados ou
transformados.
A European Aluminium Association - EAA e aOrganisation of European Aluminium
RefinersandRemelters - OEA fizeram estimativas para o tempo médio de vida útil dos
diferentes produtos que contêm alumínio):
_ Embalagens - de poucas semanas a um ano
_ Bens de consumo duráveis - de 9 a 15 anos
_ Veículos leves - de 7 a 20 anos
_ Construções e moradias - de 15 a 50 anos
_ Máquinas - de 20 a 40 anos
_ outros tipos de transportes que não veículos leves - de 30 a 40 anos.
Classificação de sucata do alumínio
Como vimos anteriormente,o alumínio tem uma diversa gama de aplicações, devido suas
características.E com a diversidade de produtos, existem no mercado vários tipos de sucata de
alumínio. A fim defacilitar a comunicação e garantir a transparência nas operações comerciais
da indústria da reciclagem de alumínio no Brasil, em 2006, a Associação Brasileira do
Alumínio-ABAL, por meio da Comissão de Reciclagem, publicou a segunda edição da Tabela
de Classificação das Sucatas de Alumínio.Que traz as denominações e as características de 20
tipos de sucatas de alumínio que foram identificadas no mercado nacional. Como o mercado
de sucata é globalizado, a Comissão de Reciclagem tomou como base, além da realidade
brasileira, a classificação recomendada pelo Instituteof Scrap Recycling Industries (ISRI),
associação norte americana composta por empresas que atuam na área da reciclagem.
Tabela de Classificação de Sucatas de Alumínio
Tipo Descrição-
Bloco
(Tense/Trump)
Blocos de alumínio isentos de contaminantes (ferro e
outros), com teor máximo de 2% de óleos e/ou
lubrificantes
Borra
(Thirl)
Borra de alumínio com teores variáveis e percentual
de recuperação a ser estabelecido entre vendedor e
comprador
Cabos com alma de aço
(Taste)
Retalhos de cabos de alumínio não ligados, usados,
com alma de aço
Cabos sem alma de aço
(Taste)
Retalhos de cabos de alumínio não ligados, usados,
sem alma de aço
Cavaco
(Teens/Telic)
Cavacos de alumínio de qualquer tipo de liga, com
teor máximo de 5% de umidade/óleo, isentos de
contaminantes (ferro e outros)
Chaparia Retalhos de chapas e folhas, pintadas ou não, com
(Taint/Tabor)
teor máximo de 3% de impurezas (graxa, óleo,
parafusos, rebites etc.); chapas usadas de ônibus e
baús, pintadas ou não; tubos aerossol (sem cabeça);
antenas limpas de TV; cadeiras de praia limpas
(isentas de plástico, rebites e parafusos)
Chaparia Mista
(Taint/Tabor)
Forros, fachadas decorativas e persianas limpas (sem
cordões ou outras impurezas)
Chapas off-set
(Tablet/Tabloid)
Chapas litográficas soltas, novas ou usadas, da série
1000 e/ou 3000, isentas de papel, plástico e outras
impurezas
Estamparia branca
(Taboo)
Retalhos de chapas e folhas, sem pintura e outros
contaminantes (graxa, óleo, parafusos, rebites etc.),
gerados em atividades industriais
Latas prensadas
(Taldack)
Latas de alumínio usadas decoradas, prensadas com
densidade entre 400 kg/m3 e 530 kg/m3,com fardos
paletizados ou amarrados em lotesde 1.500 kg, em
média, com espaço para movimentação por
empilhadeira, teor máximode 2,5% de impurezas,
contaminantes e umidade
Latas soltas ou enfardadas
(Talc)
Latas de alumínio usadas decoradas, soltas ou
enfardadas em prensa de baixa densidade (até
100kg/m3), com teor máximo de 2,5% de impurezas,
contaminantes e umidade
Panela
(Taint/Tabor)
Panelas e demais utensílios domésticos ("alumínio
mole"), isentos de cabos - baquelite, madeira, etc. - e
de ferro - parafusos, rebites etc.
Perfil branco
(Tread)
Retalhos de perfis sem pintura ou anodizados, soltos
ou prensados, isentos de contaminantes (ferro, óleo,
graxa e rebites)
Perfil misto (sem
identificação específica)
Retalhos de perfis pintados, soltos ou prensados, com
teor máximo de 2% de contaminantes (ferro, óleo,
graxa e rebites)
Pistões
(Tarry)
Pistões automotivos isentos de pinos, anéis e bielas de
ferro, com teor máximo de 2% de óleos e/ou
lubrificantes
Radiador alumínio-
alumínio
(Taint/Tabor)
Radiadores de veículos automotores desmontados,
isentos de cobre, "cabeceiras" e outros contaminantes
(plástico e ferro)
Radiador alumínio-cobre
(Talk)
Radiadores de veículos automotores desmontados,
isentos de "cabeceiras" e outros contaminantes
(plásticos e ferro)
Retalho industrial branco
de chapa para lata
(Take)
Retalhos de produção industrial de latas e tampas para
bebidas, soltos ou prensados, isentos de pintura ou
impurezas
Retalho industrial pintado
de chapa para lata
(Take)
Retalhos pintados de produção industrial de latas e
tampas para bebidas, soltos ou prensados, isentos de
impurezas
Telhas
(Tale)
Retalhos de telhas de alumínio, pintados em um ou
ambos os lados, isentos de parafusos ou rebites de
ferro, revestimentos de espuma ou assemelhados
Nota: a correlação com as denominações adotadas pelo ISRI (Instituteof Scrap
Recycling Industries) dos Estados Unidos - versão 2005 - está indicada entre
parênteses (xxx)
Tabela 2 – Tabela de classificação das sucatas de alumínio
Benefícios da reciclagem
A reciclagem do alumínio oferece muitas vantagens. Os benefícios da atividade podem ser
medidos :
a) Pelaeconomia de energia elétrica e da bauxita (minério que origina o alumínio
primário.Para cada tonelada de alumínio produzido a partir da bauxita, são
necessários 17.600 quilowatt/hora (KW/h). Para reciclar uma tonelada, o gasto
é de 750 KW/h. Uma única lata reciclada, representa uma economia de
eletricidade equivalente ao de uma televisão ligada por três horas. A
reciclagem de 1.000 Kg de alumínio significa 5.000 Kg de minério de bauxita
poupados.
b) Pelo aspecto social, a atividade injeta recursos nas economias locais, cria
novos empregos e gera renda para mais de 180 mil pessoas em uma série de
atividades que vão desde a coleta até a transformação final da sucata em novos
produtos. Leva desenvolvimento e aumenta a oferta de empregos no país. Sem
falar da criação de novas atividades e da maior demanda da indústria de base,
com máquinas e equipamentos especiais necessários para a reciclagem do
alumínio.
c) Pelo aspecto ambiental, O processo de reciclagem utiliza apenas 5% da energia
elétrica e, segundo dados do InternationalAluminiumInstitute – IAI,libera
somente 5% das emissões de gás de efeito estufa quando comparado com a
produção de alumínio primário. Também diminui o volume de lixo gerado,
poupando espaço nos aterros sanitários. Também estimula a consciência
ecológica, incentivando também a reciclagem de outros materiais, por meio de
programas de educação ambiental.
Reciclagem no Brasil
A reciclagem de alumínio no Brasil é uma atividade muito antiga e se confunde com a
implantação da indústria do alumínio. Na década de 20, data dos primeiros registros de
produção de utensílios de alumínio no país, o setor utilizava como matéria prima a sucata
importada de vários países. Nos anos 90, com o início da produção das latas no Brasil, a
reciclagem do metal foi intensificada, registrando volumes cada vez maiores.
A possibilidade de reciclagem é um dos atributos mais importantes do alumínio, e o Brasil
aproveita isso muito bem - detém um dos mais eficientes ciclos de reciclagem de alumínio do
mundo, com uma alta relação entre sucata recuperada e consumo doméstico. Em 2007 esse
índice foi de 35,3%, quando a média mundial era de 29,3%. Na reciclagem de latas de
alumínio para bebidas, o País se mantém, há sete anos, na liderança mundial - em 2006,
registrou índice de 94,4% de reaproveitamento e em 2007 de 96,5%.
Os bons números da indústria de reciclagem de alumínio no Brasil refletem a alta demanda
pela sucata no país. A profissionalização do setor também tem contribuído com esse
resultado. Hoje há uma eficaz estrutura logística de coleta, feita por associações, cooperativas,
centros de coleta e por um parque industrial moderno, que vem continuamente investindo e
com grande capacidade de recuperação do metal.
Foi verificada, nos últimos anos, uma alteração no valor da participação das várias fontes de
coleta de sucata de alumínio. As cooperativas têm aumentado sua participação nesta
atividade, assim como clubes e condomínios. Os depósitos tradicionais vêm perdendo espaço,
mostrando que a atividade está conquistando espaço em diversos segmentos da sociedade. A
preocupação com o meio ambiente tem impulsionado ações relacionadas à reciclagem, como
forma de conservar os recursos naturais e evitar que resíduos sejam dispensados
incorretamente.
Sendo o Brasil recordista mundial na reciclagem de alumínio, com a marca de 96,2%,
seguidos de perto pelo Japão, com um pouco mais de 92%, e tendo os EUA,por exemplo, com
“apenas” 52%, teria presumido a redução drásticada extração de bauxita, a demanda de
energia e a geração de resíduos, diante dos altos índices de reciclagem alcançados. No
entanto, nos últimos dez anos, teve crescentes recordes anuais de extração bauxita, de
demanda de energia na produção de alumínio, na geração de resíduos do processo de
produção e na produção de alumínio primário com percentual acima de 3% ao ano.
Reciclando cada vez mais e, ao mesmo tempo, produzindo cada vez mais alumínio primário, o
que permite atender ao mercado interno, facilitando a crescente exportação de alumínio plano,
semi-acabado. Esse aumento de demanda de energia elétrica para a produção do alumínio
plano tem sido, sob o argumento do risco do apagão, o fato motivador para construção de
hidrelétricas, sempre ambientalmente impactantes, gerando significativosincentivos e
financiamentos públicos, visando o atendimento da indústria eletro intensiva, que sozinha
consome 1/5 de toda a geração brasileira. Assim, temos um mercado ascendente para a
reciclagem, extração de minério e produção de alumínio primário,aquecendo a exportação
para que outros países beneficiem o alumínio plano, com pouca demanda de energia elétrica e
reduzida geração de resíduos, obtendo, com baixos impactos socioambientais, produtos com
elevado valor agregado.
Segundo a ABAL,em 2010, o Brasil reciclou 439 mil toneladas de alumínio. A relação entre
este volume e o consumo doméstico de alumínio indica um percentual de 33,8%, que é
superior a média mundial de 27% (base 2009). Na reciclagem de latas de alumínio para
bebidas, em 2010, o País reciclou 239,1 mil toneladas de sucata, o que corresponde a 17,7
bilhões de unidades, ou 48,5 milhões por dia ou 2 milhões por hora. Pelo décimo ano
consecutivo, o país lidera a reciclagem de latas de alumínio para bebidas, entre os países em
que a atividade não é obrigatória por lei – como no Japão, que em 2010 reciclou 92,6% de
latas; Argentina (91,1%) e Estados Unidos (58,1%) – e entre países europeus, cuja legislação
sobre reciclagem de materiais é bastante rígida, e apresentaram um índice médio de 64,3%
(dados de 2009).
4.3 Reciclagem do Chumbo
A utilização do chumbo é feita em grande escala na produção de acumuladores de energia,
sendo assim o segmento que requer cerca de 80% do metal consumido no mundo, o chumbo
também pode ser utilizado na fabricação de soldas mais leves, construção civil e munições.
Mas a principal aplicação do chumbo é a produção de baterias elétricas, o crescimento na
indústria automobilística fez com que a busca por esse metal aumentasse ainda mais nas
últimas décadas.
A produção de chumbo de um determinado país é dada pela soma do chumbo obtido de
origem primária, onde o metal é extraído diretamente do refinamento do minério que se
encontra na crosta terrestre, e o chumbo secundário, que é o recuperado através do processo
de reciclagem.
A Ásia e a América são os maiores produtores de chumbo, porém o Brasil não dispõe de uma
reserva significativa desse minério, importando o metal para satisfazer as necessidades
internas do país, pois a produção primária não passa dos 10% do consumo interno. O
suprimento do chumbo é feito em grande parte através da reciclagem da sucata e
complementado pela importação do chumbo eletrolítico.
A principal fonte de matéria-prima para a reciclagem do chumbo é a bateria ácida,
encontradas em automóveis. O chumbo é o metal mais reciclado no mundo. Desde 1995 a
produção secundária do chumbo superou a produção primária e desde então não para de
crescer.
O chumbo por ser um metal perigoso na sua forma bruta, antigamente era reciclado apenas
por ser economicamente mais viável, atualmente sua reciclagem tem sido mais viável devido
a sua periculosidade.
As sucatas de chumbo podem ser provenientes de:
1. Baterias de Chumbo-ácido.
2. Sucatas: Tubos, laminados e peças de chumbo em geral.
O processo de reciclagem do chumbo a partir dos resíduos de baterias é feito através das
seguintes etapas: trituração, separação dos constituintes, preparação da carga, fundição e
refino do metal.
A etapa de trituração consiste em separar as partes de plástico (carcaça e separador) das partes
que contém chumbo e a solução eletrolítica. Os materiais são triturados e levados por um
fluxo de água, em seguida passa por uma peneira, onde ocorre parte da separação, a parte
descarregada da bateria é desmembrada do resto do material, logo após a grade triturada é
separada do material plástico.
Após obter a carga, esse material interno é constituído pelos seguintes percentuais em massa:
chumbo metálico (4%), óxido de chumbo (9%), dióxido de chumbo (28%), e sulfato de
chumbo (50%). Após a separação da carga, ela fica úmida e então é seca a temperatura
ambiente, após essa etapa o chumbo metálico é recuperado.
4.4 Reciclagem do Cobre
Como já foi dito, o cobre é um metal dúctil, maleável, de coloração avermelhada e bom
condutor de eletricidade. Ele é amplamente utilizado na indústria para a produção de fios e de
ligas metálicas, como o bronze e o latão.
O cobre é um material largamente reciclado desde a Antiguidade. Ele é um dos poucos
materiais que ocorrem na natureza em estado puro. Segundo o Procobre, é provável que cerca
de 80% do cobre extraído nos últimos 10 mil anos continue em uso. No Brasil, cerca de 30%
do material produzido com cobre pode ser reciclado. Segundo Marco Martins, presidente da
Associação Brasileira de Cobre (ABC) “Devido aos vários benefícios econômicos, sociais e
ambientais, a sucata de cobre é, inegavelmente, uma riqueza da nação, e assim precisa ser
considerada”. Uma das grandes vantagens na reciclagem do cobre é que este processo
praticamente não gera lixo residual, além disso, o processo de reciclagem do cobre é 85%
mais econômico que sua produção a partir da extração natural. O cobre é largamente utilizado
pela sociedade, pode-se obter cobre para a reciclagem a partir dos seguintes materiais:
Sobras de fios e cabos elétricos
Terminais
Motores e transformadores queimados
Aquecedores centrais
Calhas
Sobras de eletrodos
Barramento de quadros de força
Tubos de instalação de água quente e refrigeração
Radiadores de veículos, caminhões e tratores
Conexões, entre outros.
Experimentos feitos por pesquisadores da Escola Politécnica da Universidade de São Paulo
foram capazes de recuperar 100% do cobre dos cabos elétricos através da reciclagem. Isso se
deu através do tratamento dos minérios, em meio denso, baseado em suas propriedades
físicas. Isso só vem a confirmar o quão proveitosa é a reciclagem. Hoje, na Europa, 43% nas
necessidades de cobre são satisfeitas pela reciclagem.
Quando o cobre é de boa qualidade e de alta condutividade, sua reciclagem é realizada
simplesmente através da fusão. Este processo aplica-se somente para a sucata de cobre obtida
em ambientes de uso exclusivo de cobre. Caso o cobre esteja contaminado deverá ser
refinado, será derretido e fundido no formato anodo para ser purificado eletroliticamente. Se a
sucata estiver contaminada com chumbo ou estanho, o problema poderá ser resolvido com a
adição de mais chumbo ou estanho que resultará em bronze com chumbo. Mas se as
impurezas contidas no cobre forem indesejáveis, elas poderão ser diluídas durante a fusão,
desta forma é possível minimizar o número de impurezas.
Como produção de cobre é constante e a necessidade por esse metal é cada vez maior, a
reciclagem torna-se imprescindível.
Tabela 3 – Produção do alumínio secundário
CONCLUSÃO
Utilizar o metal a partir da sua forma bruta requer o uso de processos tecnológicos
sofisticados, gerando assim custos elevados, causando um prejuízo. Esse problema foi
atenuado com os avanços feitos através de estudos de como recuperar esses metais existentes
em sucatas.
A reciclagem oferece diversas vantagens, começando pelo fato que as características dos
metais não são alteradas pelo processo da reciclagem, fazendo com que o metal venha a ser
reciclado diversas vezes. Este processo é energeticamente mais viável que extrair o metal na
sua forma bruta. Pelo lado ambiental, evita que materiais tóxicos fiquem alojados em aterros
sanitários, podendo provocar doenças.
REFERÊNCIAS
ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DO ALUMÍNIO.Disponível em: <http://www.abal.org.br/index.asp>, acesso em 22 set. 2012 às 13:00.
BOYLESTAD, Robert L. Dispositivos eletrônicos e teorias de circuitos, 8° edição - São Paulo, Pearson Prentice Hall, 2004.
CANTO, E. L. Minerais minérios metais: de onde vêm? Para onde vão? São Paulo: Editora Moderna, 1998
ESPERIDIÃO, I. M.; NÓBREGA, O. Os metais e o homem. São Paulo: Editora Ática,1999.SCHMIDT, Walfredo. Materiais Elétricos. 2ª Ed. Vol. 1, Ed. Edgard Blucher LTDA.
GEPEQ, Grupo de Pesquisa em Educação Química. Interações e Transformações I: elaborando conceitos sobre transformações químicas. São Paulo: Ed. EDUSP, 2001.
JMENDO Consultoria. Estudo da reciclagem de metais no país. 2009.
LUMAVALE RECICLAGEM. Cobre. Disponível em: <http://www.lumavale.com.br/reciclagem/pub/cobre.htm>, acesso em 23 set. 2012 às 23:30h.MSPC – Resistência dos Materiais. Disponível em: <http://www.mspc.eng.br/matr/resmat0140.shtml>, acesso em 21 set. 2012 às 14:30h.
LUNA, Aelfo Marques. Materiais de Engenharia Elétrica – Revisão das Propriedades dos Materiais – Estudo dos Dielétricos. Vol. 1, Recife, 2006.
RECICLABRASIL. Reciclagem do ferro. Disponível em: <http://reciclabrasil.net/ferro.html>, acesso em 24 set. 2012 às 13:00h.
TAVARES, Carlos Eduardo – Ciência e Tecnologia dos Materiais. 2009. Disponível em: <http://www.feelt.ufu.br/pastas/Ciencia_e_Tecnologia_dos_Materiais/Apostila___CTM___PARTE_1.pdf>, acesso em 20 set. 2012 às 15:00h.
UNIVERSIDADE FEDERAL DE SANTA CATARINA– Departamento de Arquitetura. Metais. Disponível em: <http://www.arq.ufsc.br/arq5661/Metais/metais.html>, acesso em 22 set. 2012 às 15:45h.
CDCC .Cobre .Disponível em : <http://www.cdcc.sc.usp.br/elementos/chumbo.html>,acesso em 28 set. 2012 às 23:02.
APÊNDICE A – APRESENTAÇÃO
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