O processo de galvanização consiste no tratamento de superfícies metálicas, através de revestimento por pelo menos uma camada de metal sobre uma chapa ou peça. Os objetivos deste processo são o aumento da resistência à corrosão e da resistência mecânica de peças automotivas, aço para construção civil e etc, além de acabamento e embelezamento de objetos como lustres, cestas, bijuterias entre outros.

Segundo o Instituto de metais não ferrosos o ICZ, a capacidade da indústria de aço galvanizado por imersão a quente nacional, chegou a 675.000 toneladas em 2013. Ainda segundo o ICZ o consumo per capta do material no Brasil é de 1,6 kg por pessoa por ano, já na Europa este número é bem maior e chega a 20 kg por pessoa por ano.
O processo de galvanoplastia pode ser dividido simplificadamente em duas etapas, são elas: a limpeza das peças com o uso de produtos químicos, seguidos do revestimento, conforme exemplifica o fluxograma abaixo.

O processo de galvanização ocorre graças à transferência de massa de um metal para outro. Por exemplo, na niquelagem de uma chapa de aço, esta é imersa no banho contendo sulfato, níquel e ácido bórico, o níquel da solução é depositado na chapa por intermédio da solução eletrolítica, no caso o ácido bórico. Cada banho (ver figura ao lado) contém uma formulação específica que varia de acordo com o tipo de peça e acabamento.
Entre cada etapa do processo, existem diversos enxágues com água para remoção dos excessos, durante esses traslados, parte da água escorre e é coletada em canaletas instalada no piso ao redor de cada tanque, onde o efluente é conduzido a ETE (estação de tratamento de efluente). Em média, o consumo específico de água por peça produzida varia de 0,1 a 0,2 L/h. Além desta fonte geradora de efluente, periodicamente também são efetuados descartes das soluções dos banhos eletrolíticos, onde o volume pode variar de caso a caso.

De maneira geral as concentrações dos principais contaminantes nos efluentes finais são: Cromo hexavalente 50 a 500 mg/L, Cobre 12 a 300 mg/L, Níquel 10 a 45 mg/L, Cianeto 10 a 50 mg/L, com pH que varia de 2 a 10, em função do tipo de banho e linha.
O tratamento do efluente da indústria de galvanoplastia ocorre isoladamente em pelo menos 3 frentes, são elas: tratamento da linha contendo cianeto, tratamento da linha com cromo e tratamento final do efluente geral após equalização, conforme fluxograma a seguir.

A linha contendo o cianeto (CN-) deve ser segregada das demais, pois este composto possui equilíbrio químico com a forma de ácido cianídrico (HCN) em função do pH, conforme gráfico abaixo. Como a linha de cianeto é sempre alcalina, deve-se evitar a mistura desta com outras correntes, principalmente as linhas ácidos, para evitar redução de pH e consequente transformação do eletrólito cianeto (CN-) para o gás (HCN), conhecido como gás cianídrico, que é extremamente tóxico e letal de acordo com a concentração.

A principal técnica de remoção do cianeto é oxidação química, através de agentes oxidantes como o hipoclorito de sódio ou cálcio, sendo que esta etapa deve ser rigorosamente mantida em pH ? 12.
Já a linha contendo cromo, sempre ácida, deve ser tratada previamente através do processo de redução do cromo hexavalente para trivalente. Esta etapa é necessária, pois, somente o cromo trivalente é passível de precipitação em função do pH. No processo de redução emprega-se o metabissulfito de sódio e ácido sulfúrico. As demais linhas ácidas ou alcalinas podem ser coletadas e encaminhadas para o tanque de equalização, para iniciar o processo final de tratamento.
O processo final de tratamento consiste na precipitação dos metais na forma dos respectivos hidróxidos, uma vez que nesta forma os mesmos são insolúveis, para tanto se corrigi o pH com auxilio de solução alcalina de hidróxido de sódio, barrilha ou cal, até se obter a faixa alcalina onde há a menor solubilidade dos hidróxidos metálicos, conforme ilustra o gráfico ao abaixo.

Deve-se observar que além de cada elemento possuir o pH ótimo para se obter a menor solubilidade do respectivo hidróxido metálico, o mesmo se torna solúvel quando submetido a pH superior ao ponto ótimo, devido ao deslocamento de equilíbrio químico da reação, portanto o controle e monitoramento do pH é de fundamental importância para o processo de tratamento deste tipo de efluente.

Henrique Martins Neto
Engº Químico – Especialista em Química Ambiental
EQMA Engenharia & Consultoria Ltda
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