2. Reciclagem de Embalagem em Termos de ACV – Estudo de Caso
Centro de Tecnologia de Embalagem – CETEA / ITAL
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O alumínio primário é obtido por meio da redução eletrolítica da alumina, processo conhecido como
Hall and
Héroult
, seguida da fundição e lingotamento do metal.
No processo de redução, a alumina é misturada a um banho de sais fundidos, constituídos de fluoretos e
criolita em uma cuba de aço, também conhecida como célula de redução ou
pot
, cujas paredes são isoladas
por tijolos refratários, que por sua vez são recobertos com tijolos de carbono, consistindo no catodo da
célula eletrolítica. Corrente elétrica é conduzida através de barras de aço e do próprio banho até anodos de
carbono também localizados na cuba eletrolítica. A corrente elétrica permite que a alumina (Al
2
O
3
) se
decomponha em alumínio metálico e oxigênio; o oxigênio reage com os anodos de carbono formando CO
(monóxido de carbono) e CO
2
(dióxido de carbono) e o alumínio líquido deposita-se no fundo da cuba,
sendo sifonado periodicamente para as etapas de fundição e lingotamento, em processo contínuo.
O conjunto formado pelo material refratário e pelo revestimento de carbono, conhecido como
potliner
, é
considerado a maior fonte de resíduo sólido no processo de redução, gerando o resíduo RGC (revestimento
gasto de cubas) ou
spent potliner,
SPL.
Assim sendo, os dois materiais consumidos no processo são alumina e anodo de carbono. A criolita pode
ser recuperada e reciclada facilmente. Além disso, é possível a recuperação de criolita volatilizada no
processo por meio de sistemas lavadores de gases, reduzindo assim o potencial de emissão de fluoretos
para o ar.
Algumas plantas de redução empregam outros aditivos no banho para melhorar suas características, como
fluoreto de alumínio, fluoreto de cálcio e fluoreto de lítio. Os aditivos usados e as quantidades adicionadas
variam conforme a empresa.
O principal resíduo sólido nesta etapa é o RGC, conforme mencionado, e as emissões para o ar incluem
principalmente particulados, CO
2
, CO, fluoretos, SOx (óxidos de enxofre), NOx (óxidos de nitrogênio) e
compostos orgânicos. Sob condições desfavoráveis, como o “efeito anódico”, as células podem produzir
pequena quantidade de perfluorcarbonos, CF
4
e C
2
F
6.
Entretanto, as maiores emissões são CO
2
e CO e a
razão entre eles é uma função da eficiência do processo e do tipo de anodo.
O RGC pode ser empregado como combustível na fabricação de telhas e tijolos e no co-processamento da
indústria cimenteira.
A etapa de fundição inicia-se com alumínio primário líquido e termina com alumínio primário nas seguintes
formas: lingotes, placa para posterior laminação a quente, tarugos para extrusão e lâminas. As principais
emissões nessa etapa do processo são produtos de combustão (SOx, CO
2
, NOx), HCl (ácido clorídrico) e
Cl
2
(gás cloro) (no caso de fabricantes que utilizam cloro na fluxação) e escória de alumínio.
A figura 2.2 apresenta um fluxograma ilustrando a produção de alumínio primário, desde a extração da
bauxita.