Galvanoplastia
Aluno: Rodrigo Vasconcelos
Professora: Roberta Gaidzinski
UEZO – Tecnologia em Processos Metalúrgicos
O que é
Galvanoplastia?


A Galvanoplastia é um ramo da indústria metal-mecânica onde se

realiza o tratamento de superfí...
A galvanoplastia pode causar alterações em:


Órgãos do sistema cardiovascular



Lesões no córtex



Na capa granular
...
Introdução


Os resíduos gerados pelas empresas de tratamento de superfície,
denominadas galvanoplastia, podem ser consid...
Desenvolvimento


Metais comumente utilizados em galvanoplastia: Cr, Ni, Zn, Cd,
Cu, Ag, Au, Sn e Pb. Algumas ligas, como...
Desenvolvimento


No processo, as reações não são espontâneas. É necessário

fornecer energia elétrica para que ocorra a ...
Exemplo de
galvanoplastia
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...
Pólo negativo (cátodo): {Au3++ 3e- →Au} -semi-reação: Redução
Pólo positivo (ânodo): {Au →Au3++ 3e-} -semi-reação: Oxidaçã...
Impactos Ambientais
Causados
Consumo de água e geração de
efluentes


A água é o principal insumo utilizado nas indústrias de

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Consumo de água e geração de
efluentes


Custo da água consumida: em várias regiões do país há escassez

do recurso, tend...
Consumo de água e geração de
efluentes


Os efluentes gerados no processo galvânico são compostos tanto
por água de desen...
Consumo de água e geração de
efluentes


Acidentes ou a falta de tratamento adequado dos efluentes

podem causar:
1.

Per...
Emissões Atmosféricas


As emissões provenientes da atividade são oriundas do uso de

compostos orgânicos voláteis (VOC) ...
Resíduos sólidos


Os principais resíduos sólidos gerados numa indústria galvânica são:



Lodo de tratamento, que conté...
Resíduos Sólidos



Os resíduos sólidos, notadamente o lodo do tratamento, são um
dos problemas que mais afeta a atividad...
Energia


Além

da

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mais

utilizado

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Metais



O principal impacto dos metais no ambiente está na forma de
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Outros
Cianetos:

Compostos solúveis de cianeto tais como o cianeto de

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Outros
Nitrilas:

São altamente voláteis e biodegradáveis quando

lançadas em água, e não se bioconcentram em organismos
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

Desta forma, observa-se que um grande número de insumos

utilizados nos processos de galvanoplastia possuem toxicidade
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Medidas de Proteção mais
Limpa
O que são estas medidas?


São alternativas que além de eliminar desperdícios de matéria

prima, aumentam a eficiência do...
Eliminação ou substituição de materiais
tóxicos por outros menos tóxicos.
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Eletrólitos de ouro livres de cianeto base su...
Aumento de Vida Útil dos Eletrólitos


Transformações químicas dos eletrólitos (parte do cianeto dos

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Recuperação de Materiais


Uma vez que não é mais possível reduzir o gasto de produtos,
deve-se tentar a recuperação, pri...
Acidente em indústrias
Galvanoplásticas
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Nos últimos trinta anos, ocorreu, em média, um vazamento em

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Acidente em indústrias
Galvanoplásticas


O maior acidente envolvendo vazamento de cianeto ocorreu em

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Acidente em indústrias
Galvanoplásticas


No Brasil, podem ser relatados a poluição da baía de Babitonga
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  1. 1. Galvanoplastia Aluno: Rodrigo Vasconcelos Professora: Roberta Gaidzinski UEZO – Tecnologia em Processos Metalúrgicos
  2. 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. 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. 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. 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. 6. 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.
  7. 7. Exemplo de galvanoplastia
  8. 8. 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
  9. 9. Pólo negativo (cátodo): {Au3++ 3e- →Au} -semi-reação: Redução Pólo positivo (ânodo): {Au →Au3++ 3e-} -semi-reação: Oxidação
  10. 10. Impactos Ambientais Causados
  11. 11. 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.
  12. 12. 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.
  13. 13. 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.
  14. 14. 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
  15. 15. 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.
  16. 16. 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;
  17. 17. 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.
  18. 18. 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.
  19. 19. 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.
  20. 20. 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;
  21. 21. 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.
  22. 22.  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
  23. 23. Medidas de Proteção mais Limpa
  24. 24. 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
  25. 25. 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.
  26. 26. 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
  27. 27. 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
  28. 28. 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.
  29. 29. 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.
  30. 30. 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.
  31. 31. Dúvidas?

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