Panorama de Escória

de Aciaria no Brasil

Lucila Caselato

Belo Horizonte, 22 de novembro de 2010

O Instituto Aço BrasilBrasil

Instituto Aço Brasil

Entidade civil, sem fins lucrativos, que tem

como objetivo congregar e representar as

empresas brasileiras produtoras de aço,

defender seus interesses e promover seu

desenvolvimento.

Empresas Associadas

• AÇOS VILLARES S.A.

• ARCELORMITTAL AÇOS LONGOS

• ARCELORMITTAL INOX BRASIL S.A.

• ARCELORMITTAL TUBARÃO

• CIA. SIDERÚRGICA NACIONAL - CSN

• GERDAU AÇOMINAS S.A.

• GERDAU AÇOS ESPECIAIS S.A.

• GERDAU AÇOS LONGOS S.A.

• GRUPO USIMINAS

• SIDERÚRGICA NORTE BRASIL S.A. – SINOBRAS

• THYSSENKRUPP CSA – COMPANHIA SIDERÚRGICA DO ATLÂNTICO

• V&M DO BRASIL S.A.

• VILLARES METALS S.A.

• VOTORANTIM SIDERURGIA

Indústria do Açono Brasil

Parque Produtor9 grupos empresariais

28 usinas

em 10 estados

Parque Produtor - 2009

28 usinas (13 integradas e 15 mini-mills),

Capacidade instalada: 42,1 milhões de t/ano de aço bruto

Número de colaboradores : 116.409

Perfil do Parque ProdutorIntegradas: 20,1 milhões de ton

Semi-integrada: 6,3 milhões de ton

6

O setor siderúrgico representa 17.6% do saldo da

balança comercial do país

Faturamento:

Impostos:

Contribuições sociais: Investimentos :

Dimensão Econômica – 2009

R$ 76,9 bilhões

R$ 16,1 bilhões

R$ 1,6 bilhões

R$ 4,5 bilhões

Investimentos

7

O efetivo início da implantação de alguns dos novos projetos anunciados dependerá em parte da redução do excesso de capacidade de produção ora existente no mundo, estimada em 600 milhões de toneladas e, dos seus impactos na recuperação do mercado internacional de aço.

Tecnologia de Produção do Aço

No processo de produção do aço uma série de outros materiais são produzidos além do aço.

Segundo a Norma Iso-14040, estes materiais são conhecidos como co-produtos, cuja a

Tecnologia de Produção do AçoCop-produtos

Cop-produtos

9

co-produtos, cuja a definição é a seguinte:

Um ou mais produtos oriundos do mesmo processo ou sistema produtivo.

Efluentes Líquidos

Emissões Atmosféricas

Resíduos

LEGENDA

Cop-produtos

• O processo siderúrgico gera em média 600 kg de resíduos e co-produtos por tonelada de aço produzida (já foi superior a 700Kg).

• Principais resíduos: pós, lamas e escórias (bruta)

Geração de Resíduos e Co-produtos

• Co-produtos da Industria do Aço:

– Benzeno, alcatrão, BTX ( benzeno, tolueno, xileno)

– Escórias de Alto Forno e Aciaria (beneficiadas)

Sistema de Tratamento de Emissões Atmosféricas - Aciaria Elétrica

11

Este sistema faz a captação dos pós que são encaminhados para pátios de estocagem para posterior reaproveitamento

Sistema de Tratamento de Efluentes Líquidos – Lingotamento Contínuo

12

A água passa pelo processo fazer o resfriamento e depois é enviada para estação de tratamento de água onde as impurezas são retiradas e a água limpa é então recirculada para o processo.

Tecnologia de Produção do Aço

Geração de Resíduos e Co-produtos

14

Geração e Caracterização das Escórias

Produção de Aço x Geração de Escória

PeríodoProdução

de Aço

Geração de:

Resíduos Escória Lamas Finos e Pós Outros

2008 33,7 19,5 13,0 1,5 2,6 2,2

2009 26,5 16,9 10,1 1,0 2,4 3,3

2016¹ 77,0 49,2 29,2 3,4 5,9 7,3

Unid.: 106t

PeríodoProdução

de Aço

Geração de:

Escória de Aciaria

Escória LD Escória FEA

2008 33,7 4,7 3,4 1,3

2009 26,5 3,7 2,4 1,3

2016¹ 77,0 10,7 7,7 3,0

1 Valores estimadosFonte: Relatório de Sustentabilidade e Banco de Dados IABr

Unid.: 106t

61%14%

25%

Volume total de geração de escória - 2009

Alto-forno

Aciaria Elétrica

Aciaria LD

Geração de Escória

0

1.000.000

2.000.000

3.000.000

4.000.000

5.000.000

6.000.000

7.000.000

8.000.000Alto-forno

Forno elétrico

Aciaria LD

Volume total de geração de escória -2009 e 2008

2009 2008

ton

Fonte: Relatório de Sustentabilidade e Banco de Dados IABr

Alto-forno

Aciaria LD

0,00

0,05

0,10

0,15

0,20

0,25

0,30

Geração específica de escória - 2009 e 2008

FornoElétrico

Fonte: Relatório de Sustentabilidade e Banco de Dados IABr

Geração de Escória - Específica

Geração Específica: Alto-forno Forno elétrico Aciaria LD

2009 0,28 0,20 0,12

2008 0,27 0,15 0,13

0,00

2009 2008

Alto-forno: 0,27 / 0,26 (média mundial e Brasil)

Aciaria: 0,10 ~ 0,15 / 0,15 (média mundial e Brasil)fonte: Estudo ADL/Setepla sobre aplicações de escória setembro / 1999

Caracterização Química

• A escória consiste basicamente de CaO, MgO, SiO2 e AlO3, óxidos de ferro e traços de outros elementos.

• A escória de AF difere quimicamente da escória de aciaria principalmente no que diz respeito ao teor de ferro contido e à basicidade.

Escória de Aciaria CaO MgO SiO2 Al2O3 FeOx S(total) P2O5 Basicidade¹

LD 36-46 5-12 11-16 1-4 14-22 0,1-0,3 1,0-2,5 > 3,00

FEA 28-50 4-17 8-25 2-13 10-28 0,1-0,3 0,2-0,7 ~ 3,00

Média de outros 8 países (LD + FEA)²

24-60 1-15 10-20 1-13 14-30 0,1-0,2 ND >3,00

1 Relação (CaO + MgO) / SiO22 Estados Unidos, Canadá, Reino Unido, França, Alemanha, Itália, Japão e Coréia do SulFonte: Estudo sobre aplicação de escória siderúrgica – ADL e Setepla

Caracterização Ambiental• Para análise dos riscos ao ambiente, as escórias foram submetidas aos

testes de lixiviação para avaliação da periculosidade.

• Para a classificação entre inerte e não inerte foram realizados testes de solubilização.

• NBR 10.004/2004 – Parâmetros (alumínio, dureza, fenol, fluoretos) que classificam como classe II A - não são críticos

78%

22%

Escória FEA - 2009

89%11%

Escória LD - 2009

Classe I - Resíduo Perigoso

Classe II A - Resíduo Não Perigoso Não Inerte

Classe II B - Resíduo Não Perigoso Inerte

Fonte: Banco de Dados IABr e Apresentação: Potencialidade de Aplicações de Escória de Aciaria – 09/08/2007

Resultados

MATERIAL CLASSIFICAÇÃO PARÂMETROS CRÍTICOS

AREIA LAVADA CLASSE 2 ALUMÍNIO E FERRO

SOLO ARGILOSO CLASSE 2 FENOL

BRITA DE GNAISSE CLASSE 2 ALUMÍNIO

AGREGADO GRANULADO DE ALTO FORNO

CLASSE 2 ALUMÍNIO E FENOL

AGREGADO GRANULADO DE ACIARIA LD

CLASSE 2ALUMÍNIO, FENOL, FLUORETOS, E DUREZA

AGREGADO GRANULADO DE ACIARIA ELETRICA

CLASSE 2 ALUMÍNIO, FENOL, FLUORETOS

ESCORIA DE ACIARIA LD CLASSE 2 FENOL

Gestão de Resíduos

Estágios de Evolução da Gestão de Resíduos

As mudanças de paradigma vêm evoluindo velozmente desde a década de 70...

Reativa Responsável Pró-ativa Competitiva

Resistência às exigências legais até o limite possível.

Busca da conformidade com a legislação ambiental.

Questões são tratadas em antecipação ao surgimento de impactos ou de exigências legais.

Questões são abordadas de forma a permitir uma vantagem competitiva aos negócios.

Reativa

“CICLOS”“ONE WAY”

MATÉRIAS PRIMAS, ÁGUA, ENERGIA

MATÉRIAS PRIMAS, ÁGUA, ENERGIA

Acarretando mudanças nos padrões de produção da siderurgia...

EFLUENTES

EMISSÕES

RESÍDUOS

PRODUÇÃO

PRODUTO EFLUENTES

EMISSÕES

RESÍDUOS

PRODUTO

CO-PRODUTOS

PRODUÇÃO

Sustentabilidade Mudança nos Padrões de Produção

As emissões, efluentes e resíduos são tratados para serem recicladosou reaproveitado ao máximo.

25Quando isso nãonão éé possívelpossível, são descartados de forma ambientalmente correta

Resíduos considerados estorvo à operação das empresas, com pouco ou nenhum interesse econômico

Reciclagem de resíduos ou sua transformação em co-produtos geram benefícios ambientais, sociais e econômicos

Imposição de maiores restrições à utilização de “resíduos” do que a matérias primas com idêntico nível de

Redefinição da conceituação de resíduos.

Isonomia de tratamento aos materiais .

Mudança de Enfoque

matérias primas com idêntico nível de periculosidade por parte dos órgãos ambientais

Isonomia de tratamento aos materiais .

Desconhecimento e/ou preconceito por parte dos setores consumidores

Assegurar as especificações dos co-produtos para os usos pretendidos

Divulgar os usos e estabelecer parcerias no meio acadêmico e junto aos clientes potenciais

Plano dePlano deMetasMetas

Plano dePlano deMetasMetasMetasMetasMetasMetas

Desenvolver ações que visem o aumento do consumo do

agregado siderúrgico (AGS), adequando-o ao mercado

consumidor, ampliando os horizontes de aplicação,

Missão

consumidor, ampliando os horizontes de aplicação,

caracterizando-o como co-produto siderúrgico,

adicionando-lhe maior valor e eliminando as restrições de

caráter ambiental.

Conhecer as aplicações existentes

Realizar inventário dos AGS´s da siderurgia brasileira

Identificar a atratividade/competitividade dos AGS´s para cada um dos usos pretendidos

Levantar tecnologias existentes e em desenvolvimento

Objetivos

Normalizar os usos atrativos dos AGS´s nos respectivos Comitês Brasileiros da ABNT

Buscar junto aos O.M.A.’s a descaracterização do AGS como resíduo

Promover o desenvolvimento de novas tecnologias e criar cultura acadêmica

Disseminar o uso dos AGS´s

• Estados Unidos

• Canadá

• Alemanha

• Itália

•Brasil

Estudo sobre aplicações de agregados

siderúrgicos no Brasil e em outros oito países

• Canadá

• Reino Unido

• França

• Itália

• Japão

• Coréia do Sul

CONSULTORIA : SETEPLA / ARTHUR D. LITTLE

NOVEMBRO DE 1998 A JUNHO DE 1999

Avaliação dos aspectos técnicos, econômicos e ambientais

Possíveis Aplicações e Propriedades Aplicações Propriedades

Uso Aciarias¹ Aciarias Brasileiras

Resistência à Derrapagem

Drenagem Livre

Resistência / Durabilidade

Partículas Angulares Interligadas

Isolamento ao Fogo / Som / Inércia

Cimentação / Hidraulicidade

Asfalto���� ���� ���� ���� ����

Cimento���� ���� ����

Concreto���� ���� ����

Aterro�� �� �� ��

Aterro���� ���� ���� ����

Lã Mineral���� ����

Lastro Ferroviário ���� ���� ���� ����

Bases de Estrada ���� ���� ���� ����

Reciclagem para AF ���� ����

1 Estados Unidos, Canadá, Reino Unido, França, Alemanha, Itália, Japão e Coréia do SulFonte: Estudo sobre aplicações de escória siderúrgica – ADL e Setepla

Vantagens e LimitaçõesAplicação(Materiais Concorrentes)

Vantagens da Escória Limitações

Base de Estradas(Agregados naturais: brita e areia)

Cria bases mais duráveisDrenagem livreCamadas mais finas (5%)

Maior densidadePotencial de expansão¹Uso próx. Águas paradas (pH)

Asfalto(Agregados naturais: brita, areia e calcário)

Alta estabilidadeResistência à derrapagemMaior período de retenção de calorMaior facilidade de compactação

Potencial de expansão¹Maior consumo de hidrocarbonetos

Maior facilidade de compactaçãoCamadas mais finas (5%)

Lastro para Ferrovias(Agregados naturais: brita, areia e calcário)

Estrutura vesicularMelhor ajustamento dos dormentesMelhor drenagem

Condicionamento de solos(Agregados naturais: calcário agrícola e rocha fosfática)

Teor de calcário / micronutrientesAusência de metais pesadosTeor de P2O5 solúvel

Custo da moagem

1 Exige a “cura” da escória para eliminar a presença de CaO e MgO livreFonte: Estudo sobre aplicações de escória siderúrgica – ADL e Setepla

Investir em processamentos e controle de qualidade

Investir em na mudança da regulamentação e classificação dos resíduos

Resumo das Ações Recomendadas à Siderurgia Brasileira

Buscar o reconhecimento do Governo e da sociedade de que a escória é co-produto da siderurgia.

Elaborar normas técnicas de especificação das escórias para as diversas aplicações identificadas.

Pleitear incentivos para utilização mais intensiva da escória, com base nas vantagens ambientais decorrentes.

Diversificar mercados, utilizar 100% da geração, agregar mais valor à escória.

Visando...

Rever estratégias e posturas na comercialização da escória

Avaliação da expansibilidade e das tecnologias de tratamento visando o desenvolvimento de mercado das

escórias de aciaria para fins de pavimentação –

Coordenação: Profa Dra Maristela Gomes da Silva

escórias de aciaria para fins de pavimentação –AGSPAVI

UFES/ FINEP / IBS

A UTILIZAÇÃO DO AGREGADO SIDERÚRGICO

COORDENAÇÃO: Prof. Antônio Eduardo Polisseni Prof. Luiz Cezar Duarte Pacheco

A UTILIZAÇÃO DO AGREGADO SIDERÚRGICO COMO LASTRO DE FERROVIA

Destinação das Escórias

Beneficiamento

A escória de aciaria é

resfriada ao ar e, posteriormente,

transportada à planta de

beneficiamento,

para recuperação magnética de

Beneficiamento da Escória

Resfriamento

Escória de Aciaria(Material bruto: subproduto)

para recuperação magnética de metálicos e classificaçãogranulométrica.

Britagem

Separação de Materiais

Cura

Agregado Siderúrgico(Material beneficiado: Co-produto)

Aplicações

Estradas

Vicinais

65%

Base e Sub-

base

Uso

agronômico

13%

Artefatos de

concreto

8%

Preenchimen

to de aterro

2%Outros

5%

Escória FEA - 2009

Estradas

Vicinais

45%

Base e Sub-

base

34%

Artefatos de

concreto

3%

Preenchimen

to de aterro

7%

Outros

9%Cimento

2%

Escória LD - 2009

Estados Unidos, Canadá, Reino Unido, França, Alemanha, Itália, Japão e Coréia do SulFonte: Banco de Dados IABr e Apresentação: Potencialidade de Aplicações de Escória de Aciaria – 09/08/2007

65%base

7% 34%

Base e Sub-

base

29%

Artefatos de

concreto

7%

Outros

3%

Asfalto

4%

Cimento

2%

Cond. Solos

3%

Aterro

1%

Prep. Terreno

20%

Estocagem

16%

Reciclagem

p/ AF

15%

Escória em 8 países - 2007

Benefícios

• Reduz o consumo de recursos naturais não renováveis, já que substitui materiais provenientes do desmonte de morros e da mineração de rochas, areia e outros materiais primários;

O uso dos agregados siderúrgicos traz uma série de vantagens em relação aos agregados naturais – como brita, pó de pedra, cascalho, calcário, piçarra, saibro e areia:

• Permite a reciclagem de um resíduo industrial, formando um produto para fins nobres, como obras de infra-estrutura;

• Reduz a necessidade de aterros de resíduos industriais, uma vez que a disposição do que era antes um resíduo é substituída pela reciclagem e aplicação de um produto;

• Reduz a emissão de CO2 para a atmosfera, substituindo o clínquer na composição do cimento (na indústria cimenteira, a transformação de calcário em clínquer é a etapa de maior contribuição para a emissão de gases do efeito estufa).

Principais Obstáculos

Políticas públicas não incentivam o uso de matérias primas secundárias

As escórias ainda encontram dificuldades de competir com materiais primários ainda que possam apresentar claros benefícios ambientais e econômicos.

primas secundárias

Regulamentação e normas técnicas muito restritivas

Produto com baixo valor no mercado

Nível de conhecimento ainda incipiente em algumas aplicações

Aspectos Legais Lei nº 12.305 - Política Nacional de Resíduos Sólidos

Questões de maior interesse na regulamentação em curso

• Incentivos econômicos e tributários (muito difusos na lei);

• Planos de gerenciamento de resíduos sólidos;

• Acordos setoriais (obrigatórios?) e termos de compromisso;• Acordos setoriais (obrigatórios?) e termos de compromisso;

• Logística reversa para os produtos previstos na Lei, como embalagens metálicas (outros produtos metálicos?);

• Planos de gerenciamento de resíduos perigosos

• Seguro de responsabilidade civil por danos causados ao meio ambiente ou à saúde pública (no caso de resíduos perigosos)

• Cotas (obrigatórias?) para aquisição de materiais recicláveis de cooperativas ou associações de catadores

CB-18

ABNTFÓRUM DE NORMALIZAÇÃO

Cimento com escória de alto-forno.

NORMAS TÉCNICASNORMAS TÉCNICASNORMAS TÉCNICASNORMAS TÉCNICAS

Cimento e

Normalização dos Usos da Escória

CB-02

CB-06

CB-28

CB-12

Uso da escória de aciaria como lastro ferroviário.

Uso de escórias de aciaria em bases e sub-bases de estradas.

Cimento eConcreto

Construção Civil

Siderurgia

Metro-Ferroviário Pecuária e

Agricultura

Pesquisas em Realização

Estudo de alternativas para o beneficiamento e destinação da escória

Corretivo Agrícola

Utilização de Escória de LastroFerroviário

Utilização do agregado do forno elétrico de aciaria em ruas vicinaissem impermeabilização

Avaliação da expansibilidade e das tecnologias de tratamento visando o desenvolvimento de mercado das escórias de aciaria para fins de pavimentação

Emprego em mistura asfáltica de escória de aciaria

Fabricação de Bloquetes (Pavi S), blocos e manilhas

Caracterização do fator expansão de uma escória de aciaria em diferentes processos de cura para uso em pavimentação

Obrigado

Lucila Caselato

www.acobrasil.org.br

Lucila CaselatoGerente de Meio Ambientelucila.caselato@acobrasil.org.brTelefone: (21) 3445-6300 / 6320