Título: Tratamento para efluentes siderúrgicos ricos em cianeto livre

Título alternativo: Treatment for steel industry wastewater rich in free cyanide

Autoria de: Felicio Caputo Alvim Resende

Orientação de: Gilson Campani Junior

Presidente da banca: Gilson Campani Júnior

Primeiro membro da banca: Cristiane Alves Pereira

Segundo membro da banca: Natália Maira Braga Oliveira

Palavras-chaves: cianeto livre, processo siderúrgico, geração de cianetos, cianeto no meio ambiente, tratamento de efluentes

Data da defesa: 14/04/2022

Semestre letivo da defesa: 2021-2

Data da versão final: 27/04/2022

Data da publicação: 27/04/2022

Referência: Resende, F. C. A. Tratamento para efluentes siderúrgicos ricos em cianeto livre. 2022. 52 p. Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação em Engenharia Química Bacharelado)-Universidade Federal de Lavras, Lavras, 2022.

Resumo: A indústria siderúrgica é um dos grandes motores do desenvolvimento econômico dos países, uma vez que o consumo de aço está diretamente ligado à construção civil e às indústrias de bens de consumo, tais como automóveis e eletrodomésticos. O processo siderúrgico aplicado atualmente nas usinas integradas envolve atividades que transformam o minério de ferro em aço pronto para ser comercializado, o qual é dividido em três grandes etapas redução, refino e conformação. Duas áreas possuem grande relevância na geração de cianeto livre, a etapa da transformação do carvão em coque, uma etapa de preparação da matéria-prima para o processo siderúrgico, e a etapa de redução do minério. A transformação do carvão em coque se dá nas coquerias, onde o carvão passa por um processo de pirólise. Esse processo gera, dentre outros subprodutos, o cianeto, que chega até os efluentes na etapa da lavagem do gás gerado. No alto-forno, o cianeto contamina os efluentes também na etapa de lavagem do gás que sai pelo topo do forno, esse cianeto é gerado no processo de redução do minério de ferro em fero-gusa devido à alimentação de ar, fonte de gás nitrogênio, que é submetido às condições extremas de temperatura e pressão. O cianeto livre é particularmente tóxico por estar quimicamente disponível para interagir com o meio em que se encontra, o que inclui os seres vivos. Assim, é importante garantir que o composto seja mantido sob controle nos efluentes siderúrgicos, e para que tal objetivo seja alcançado, este trabalho elencou algumas das alternativas que são aplicadas no tratamento de cianeto livre advindo de processos siderúrgicos, através de um levantamento bibliográfico, dentre elas estão a precipitação por adição de sulfato ferroso, a oxidação por peróxido de hidrogênio via rota catalítica e a adsorção com carvão ativado. Para o desenvolvimento deste trabalho, foi definida uma série de temas a serem abordados, criando uma linha de raciocínio natural, descrevendo a origem do cianeto, suas características e, finalmente, as metodologias de tratamento. Ao final do trabalho, espera-se que o leitor compreenda o processo de geração do cianeto em usinas siderúrgicas e que ele possa direcionar a escolha de uma alternativa de tratamento a depender das condições de processo particulares.

Abstract: The steel industry is one of the major drivers of economic development in modern economies, as the consumption of steel is directly linked with the civil construction sector and the consumer goods industry, such as automobiles and the household appliances. The steel production applied in modern integrated plants presents operations to transform the iron ore into fine steel. The process is usually divided in three main stages the reduction, the refining and the forming stages. Two distinct areas have major influence over the cyanide generation the coke production from coal, mineral or vegetable origin (this stage aims to prepare the reducing agent, the coke, to react with the iron ore in the blast furnace) and in the reduction itself, in the blast-furnace. The coke production takes place in the coke factories inside the main plant, where the mineral coal goes through a pyrolysis. This process generates the coke and other subproducts, such as the cyanide. The cyanide generated in the pyrolysis goes to the washing gas system, where it contaminates the wastewater. In the blast furnace, cyanide also contaminates the wastewater in the washing gas stage, which is generated as a byproduct of the iron ore reduction in the furnace when nitrogen gas, an air component, reacts with coke carbon in the reactor favorable conditions of pressure and temperature. The free cyanide is particularly toxic because it is chemically ready to react with the environment, which include all living beings. Therefore, it is important to guarantee that the compound will be kept below the limits stated in the law, and to make it possible, this work has the purpose to list some forms os treatment to adjust this kind of wastewater (a siderurgical wastewater rich in free cyanide). Some of these forms are precipitation with iron sulfate, catalytic oxidation by hydrogen peroxide and adsorption with activated carbon. To write this dissertation, a series of subjects were defined, to create a natural way for comprehension, helping the reader to understand what is free and total cyanide, what are their sources inside the steel production and how can we treat them. At the end of the work, the reader will be able to understand the different types of cyanide, their origins in the steel industry plant, and will be able to choose the most viable methodology to treat the wastewater, considering its particular characteristics.

URI: sip.prg.ufla.br/publico/trabalhos_conclusao_curso/acessar_tcc_por_curso/
engenharia_quimica/20212201610741

URI alternaviva: repositorio.ufla.br/handle/1/54827

Curso: G033 - ENGENHARIA QUÍMICA (BACHARELADO)

Nome da editora: Universidade Federal de Lavras

Sigla da editora: UFLA

País da editora: Brasil

Gênero textual: Trabalho de Conclusão de Curso

Nome da língua do conteúdo: Português

Código da língua do conteúdo: por

Licença de acesso: Acesso aberto

Nome da licença: Licença do Repositório Institucional da Universidade Federal de Lavras

URI da licença: repositorio.ufla.br

Termos da licença: Acesso aos termos da licença em repositorio.ufla.br

Detentores dos direitos autorais: Felicio Caputo Alvim Resende e Universidade Federal de Lavras

Baixar arquivo