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Siderurgia

Un residuo se convierte en acero

El lodo recuperado retorna al proceso productivo en la CSN

ALAOR FILHO / AELos procesos de reducción y refinado del acero, resultan en metales y otros materiales, antes descartadosALAOR FILHO / AE

Un nuevo proceso adoptado desde febrero en escala industrial por la Compañía Siderúrgica Nacional (CSN), en la localidad de Volta Redonda, Río de Janeiro, permite reaprovechar el hierro contenido en el lodo generado en los altos hornos y en la acería, en los procesos de reducción y refinamiento del acero, resultando en beneficios económicos y ambientales para la empresa. Actualmente, alrededor de 80 mil toneladas de lodo, de las 120 mil producidas anualmente en la siderúrgica, se recuperan. Para que esto suceda, el material, que está compuesto por un 30% de óxido de hierro y 70% de carbono y arcilla, se somete a un proceso para separar el contenido metálico. “Los residuos portadores de hierro son transformados en pequeñas pelotas o pelets, tratados térmicamente y reintroducidos en el proceso productivo, transformándose en  arrabio nuevamente y después en acero”, dice el profesor Elson Longo, director del Centro Multidisciplinario para el Desarrollo de Materiales Cerámicos, uno de los Centros de Investigación, Innovación y Difusión (Cepid) de la FAPESP, que cuenta con la participación de la Universidad Estadual Paulista (Unesp) de Araquara y de la Universidad Federal de São Carlos (UFSCar), colaborador de la CSN en busca de innovaciones y mejoras en los procesos de producción desde 1989. La arcilla sobrante del proceso de separación de metales es transformada en escoria y destinada a variadas aplicaciones.

“El proceso representa la recuperación de alrededor del 70% de los residuos generados en los altos hornos, reduciendo el impacto en el medio ambiente y generando una economía significativa para la siderúrgica”, dice Walter Luiz da Costa Reis, gerente general de procesos siderúrgicos de la CSN, orientado en su doctorado por el profesor Longo. Anteriormente, todo ese material era descartado y enviado para un relleno controlado ambientalmente. Los investigadores trabajan ahora en el desarrollo de un proyecto para el reciclado del 30% restante de lodo, que es de 40 mil toneladas y contiene gran cantidad de zinc, un metal noble, pero perjudicial en los procesos de reducción y refinado del acero. “Estamos tratando de lograr una recuperación más calificada de ese material restante para intentar obtener el máximo posible de retorno”, dice Longo.

La investigación que devino en el reaprovechamiento del lodo dio inicio hace tres años y contó además con la participación de los investigadores José Arana Varela, pro-rector de Investigación de la Unesp, Edson Leite, de la UFSCar, y André Tarcizo de Oliveira Vieira, coordinador de gestión de residuos de la CSN. De los laboratorios de la universidad, el proceso fue trasladado, inicialmente en escala piloto a la siderúrgica. Hoy, se reciclan y reaprovechan 5 mil toneladas por mes de lodo producido por el alto horno y 1500 toneladas mensuales de residuos generados en la acería. “El aprovechamiento de ese lodo constituye uno de los mayores desafíos para las industrias siderúrgicas mundiales”, dice Longo.

Fibra cerámica
Además del proceso para el reciclaje y recuperación de los metales contenidos en el lodo, que fue patentado, otro fruto reciente de la colaboración entre la CSN y el Centro de Materiales Cerámicos, es el desarrollo de fibras cerámicas a partir de la escoria resultante de la producción del acero, con gran potencial para sustituir al amianto en la fabricación de telas. El nuevo producto podrá ser utilizado también en forros, paneles, asfalto y hasta en la industria de neumáticos y tintas. La gran ventaja de la fibra obtenida de la escoria es su bajo costo de producción. “Como esa materia prima sale del alto horno en estado líquido, no es necesario que sea sometida a fusión para transformarse en un nuevo producto, lo que resulta en economía de energía”, dice Longo.

La CSN es una colaboración con la Unifrax, multinacional de origen norteamericano, especialista en fibras cerámicas, para inicialmente producir las fibras en la fábrica de la empresa en la localidad Vinhedo, del interior de São Paulo, con una capacidad de producción anual de 3 mil toneladas. Los planes, son de constituir una nueva empresa, con participación mayoritaria de la siderúrgica, para una producción de 40 mil a 50 mil toneladas anuales de fibras. La previsión es que las nuevas fábricas comiencen a producir hacia comienzos del 2008 y que las ventas de las fibras cerámicas alcancen una cota de entre 50 y 70 millones de dólares anuales. Las inversiones para alcanzar la capacidad productiva estimada son del orden de los 15 millones de dólares. Desde que dieron inicio las investigaciones para la obtención de la fibra, en 2003, la siderúrgica invirtió 4 millones de dólares. “La escoria tenía un bajo valor agregado, pues se destinaba exclusivamente para las industrias del cemento, que utilizan el material mezclado con el cemento en la construcción de carreteras”, nos cuenta Longo. Mediante la transformación del material, su valor agregado alcanza otra plataforma.

Bajo la forma de fibras cerámicas, la escoria presenta las mismas propiedades físicas del amianto, pero sin riesgos para el organismo humano, por eso se cotiza para substituirlo en variadas aplicaciones. En Europa y en Japón, el amianto no puede utilizarse más, por causa de las enfermedades ocasionadas a los trabajadores por la manipulación del producto. En Brasil, la variedad conocida como crisolita o amianto blanco es utilizada y aunque su uso fue controlado por la legislación brasileña desde 1995, está permitido. La producción de telas es el mayor mercado del amianto, el mismo que será disputado por las fibras cerámicas provenientes de la escoria. Otro segmento prometedor, es el de la fabricación de placas para forros, actualmente importadas.

Los proyectos
1. Recuperación del lodo.
2. Obtención de fibras cerámicas a partir de la escoria.
Modalidad
Centros de Investigación, Innovación y difusión (Cepid)
Coordinador
Elson Longo – Centro Multidisciplinario para el Desarrollo de Materiales Cerámicos (CMDMC)
Inversión
R$ 1.200.000,00 anual (FAPESP)

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