2. O que é
Galvanoplastia?
A Galvanoplastia é um ramo da indústria metal-mecânica onde se
realiza o tratamento de superfícies metálicas ou plásticas
mediante processos químicos ou eletrolíticos, sendo considerada
uma das mais tóxicas entre os mais diversos tipos de indústrias
devido à presença de metais pesados e seu efeito acumulativo.
3. A galvanoplastia pode causar alterações em:
Órgãos do sistema cardiovascular
Lesões no córtex
Na capa granular
Perda de coordenação dos movimentos, entre outros.
Devido a estes fatores, tratar os poluentes gerados em indústrias
galvânicas é, portanto, indispensável, independente do volume de
descartes.
4. Introdução
Os resíduos gerados pelas empresas de tratamento de superfície,
denominadas galvanoplastia, podem ser considerados os mais
tóxicos entre os mais diversos tipos de indústrias, devido à
presença dos metais pesados. O objetivo da galvanoplastia é
prevenir a corrosão, aumentar a dureza e a condutividade das
superfícies, além de tornar os produtos com aparência mais
atrativa através da deposição de uma fina camada metálica sobre
a superfície.
5. Desenvolvimento
Metais comumente utilizados em galvanoplastia: Cr, Ni, Zn, Cd,
Cu, Ag, Au, Sn e Pb. Algumas ligas, como latão (Cu / Zn) e
bronze (Cu / Sn) também pode ser eletrodepositores.
O objeto cuja superfície será revestida sofre a redução e deve
estar ligado ao polo negativo, o catodo, de uma fonte de
energia, enquanto o metal que sofre a oxidação deve ser ligado
a um polo positivo, o anodo.
6.
7. Desenvolvimento
No processo, as reações não são espontâneas. É necessário
fornecer energia elétrica para que ocorra a deposição dos
elétrons (eletrolise). Trata-se, então, de uma eletrodeposição
na qual o objeto que recebe o revestimento metálico é ligado
ao polo negativo de uma fonte de corrente contínua enquanto o
metal que dão revestimento é ligado ao polo positivo.
Para que a película do metal se ligue a outro, além de uma
perfeita limpeza e desengorduramento da superfície, épreciso
conhecer suas naturezas e propriedades químicas.
9. Doração – banho de Au em um anel de Ag
O anel será o catodo ligado ao polo negativo da pilha enquanto
que no polo positivo (anodo) deverá haver uma lâmina de ouro.
Esses elétrodos podem estar mergulhados numa solução aquosa de
um sal de ouro, por exemplo, o Nitrato de ouro (III) (Au(NO3)3).
Como há a lâmina, não é necessária uma concentração muito
elevada.
o
Pólo negativo (catodo): {Au3++ 3e-→Au} -semi-reação: Redução
o
Pólo positivo (anodo): {Au →Au3++ 3e-} -semi-reação: Oxidação
12. Consumo de água e geração de
efluentes
A água é o principal insumo utilizado nas indústrias de
galvanoplastia. Com exceção do desengraxe por solventes,
todos os outros eletrólitos são soluções aquosas. O consumo da
água é um fator que preocupa o industriário em dois pontos.
13. Consumo de água e geração de
efluentes
Custo da água consumida: em várias regiões do país há escassez
do recurso, tendência que pode se agravar com a super
exploração de águas superficiais e subterrâneas. Com o tempo
pode aumentar o custo deste recurso.
Maior consumo de água implica em maior quantidade de
efluentes, portanto, maiores custos em seu tratamento, maior
geração de lodo no tratamento, etc.
14. Consumo de água e geração de
efluentes
Os efluentes gerados no processo galvânico são compostos tanto
por água de desengraxe como por descarte de alguns
eletrólitos. Efluentes perigosos exigem tratamento e disposição
especiais e incluem:
Eletrólitos gastos ou contaminados contendo metais;
Soluções gastas de limpeza (ácido sulfúrico, clorídrico, ácido
crômico ou hidróxido de sódio);
Sais e metais pesados em solução.
15. Consumo de água e geração de
efluentes
Acidentes ou a falta de tratamento adequado dos efluentes
podem causar:
1.
Perda do sistema de tratamento biológico de esgotos da região
e consequentes problemas no seu gerenciamento;
2.
Danos
aos
recursos
hídricos
para
abastecimento,
contaminação grave em virtude de cianeto, metais etc;
3.
Destruição de ecossistemas aquáticos.
por
16. Emissões Atmosféricas
As emissões provenientes da atividade são oriundas do uso de
compostos orgânicos voláteis (VOC) e de material particulado
fino. A presença de particulados pode causar problemas de
saúde aos moradores próximos da empresa.
As emissões de uma galvanoplastia incluem:
Vapores ácidos ou com cianetos;
Partículas metálicas ou pó do processo;
Névoas de aerossol.
17. Resíduos sólidos
Os principais resíduos sólidos gerados numa indústria galvânica são:
Lodo de tratamento, que contém sais metálicos precipitados na forma
de hidróxidos;
Produtos rejeitados;
Pó de polimento;
18. Resíduos Sólidos
Os resíduos sólidos, notadamente o lodo do tratamento, são um
dos problemas que mais afeta a atividade. Atualmente, a
alternativa mais usada é a disposição em aterros especiais, com
altos custos de disposição. Em função dos metais presentes no
lodo, este resíduo é classificado como classe I – Perigoso, pela
ABNT NBR 10004, o que exige esta destinação controlada.
19. Energia
Além
da
água,
o
segundo
insumo
mais
utilizado
em
galvanoplastia é a energia elétrica. Ela é necessária para as
reações de deposição, operação de eletrólitos, motores e
compressores, além do aquecimento dos eletrólitos e a
secagem de peças. Embora não haja legislação que controle
este consumo, a exemplo do que ocorre com a água deve-se ter
o cuidado de reduzir o consumo de eletricidade ao mínimo, de
modo a reduzir custos.
20. Metais
O principal impacto dos metais no ambiente está na forma de
sais
solúveis,
que
não
são
destruídos
no
processo
de
tratamento, permanecendo no lodo resultante. A sua forma
pode mudar ou ser alterada para que não estejam facilmente
biodisponíveis, mas continuam presentes.
21. Outros
Cianetos:
Compostos solúveis de cianeto tais como o cianeto de
hidrogênio ou de potássio têm baixa adsorção em solo com alto pH,
alto carbonato e baixa argila. No entanto, em pH menores que 9,2 a
maior parte do cianeto livre se converte em HCN que é altamente
volátil e tóxico. Os cianetos solúveis não se bioconcentram;
Surfactantes:
são usados em desengraxantes, umectantes,
decapantes e abrilhantadores. Alguns surfactantes tem baixa
degradabilidade em sistemas aquáticos;
22. Outros
Nitrilas:
São altamente voláteis e biodegradáveis quando
lançadas em água, e não se bioconcentram em organismos
aquáticos. As nitrilas tem o potencial de lixiviar para as águas
subterrâneas por não serem adsorvidas pelo solo. Elas resistem a
hidrólise no solo e na água.
23.
Desta forma, observa-se que um grande número de insumos
utilizados nos processos de galvanoplastia possuem toxicidade
ou periculosidade se não forem manuseados e/ou tratados
adequadamente. Porém, existem meios de prevenir e remediar
danos ao meio
ambiente
envolvidos no processo.
e
também
aos trabalhadores
25. O que são estas medidas?
São alternativas que além de eliminar desperdícios de matéria
prima, aumentam a eficiência dos processos e trazem, além
da adequação ambiental, a redução de custos, melhoria da
imagem da empresa, entre outros benefícios.
Nos próximos slides serão apresentadas algumas medidas
possíveis de redução de insumos em galvanoplastia
26. Eliminação ou substituição de materiais
tóxicos por outros menos tóxicos.
Eletrólitos de ouro livres de cianeto base sulfito [Au(SO3)], com
cobre e paládio como metais de liga;
Uso de eletrólitos de bronze em substituição ao níquel, uma vez
que o níquel em contato com a pele pode causar reações
alérgicas.
Eletrólitos
de
cobre
sem
cianeto,
desenvolvidos
pela
preocupação com a saúde e segurança dos operadores em
galvanoplastia.
27. Aumento de Vida Útil dos Eletrólitos
Transformações químicas dos eletrólitos (parte do cianeto dos
eletrólitos se oxida em carbonato, por exemplo);
Deposição de impurezas aderidas às peças;
Acréscimo de água de lavagem;
Impurezas contidas nos ânodos;
Arraste (drag out) de outros eletrólitos
28. Recuperação de Materiais
Uma vez que não é mais possível reduzir o gasto de produtos,
deve-se tentar a recuperação, principalmente quando se tratam
de metais nobres. Para tal finalidade usam-se estas técnicas:
Uso de Evaporadores
Troca Iônica
Eletrodiálise
29. Acidente em indústrias
Galvanoplásticas
Nos últimos trinta anos, ocorreu, em média, um vazamento em
bacias de contenção por ano, sendo que um terço desses
acidentes envolveram cianeto. Os vazamentos acidentais destas
soluções, em rios e cursos d’água, têm produzido uma grande
quantidade de mortes na fauna aquática, bem como destruído
plantações ribeirinhas.
30. Acidente em indústrias
Galvanoplásticas
O maior acidente envolvendo vazamento de cianeto ocorreu em
30 de janeiro de 2000 na Romênia (baía de Maré), que
acarretou morte de 20.000 trutas e contaminou cerca de 320
Km do rio Danúbio.
31.
32. Acidente em indústrias
Galvanoplásticas
No Brasil, podem ser relatados a poluição da baía de Babitonga
localizada próxima ao polo industrial da grande Joinville (SC),
onde indústrias de galvanoplastia descartaram efluentes com
elevados teores de metais pesados e cianeto; o córrego do Jacu
(MG) que foi contaminado pela lavra da Serra Luiz Soares e a
geração de 9,0 toneladas/dia de lama contendo cianeto e
metais pesados de cerca de 300 indústrias de galvanoplastia na
cidade de Limeira (SP), considerada a capital brasileira da joia.
