UMA REVISÃO SOBRE APLICAÇÕES PARA A UTILIZAÇÃO DO RESÍDUO LAMA VERMELHA

Amilton dos Santos Barbosa Junior, Programa de Pós-Graduação em Química, Especialista em Química Ambiental, Universidade Federal do Sul e Sudeste do Pará. barbosajunior@unifesspa.edu.br

Jocelia Silva Machado Rodrigues, Programa de Pós-Graduação em Química, Licenciada em Química, Universidade Federal do Sul e Suldeste do Pará. jocysmr@gmail.com

Silvio Alex Pereira da Mota, Programa de Pós-Graduação em Química, Doutor em , Universidade Federal do Sul e Sudeste do Pará. silviomota@unifesspa.edu.br

RESUMO

No processo de produção de alumínio é gerado um subproduto conhecido como lama vermelha (LV), que se trata de um resíduo alcalino. A LV é composta principalmente pelas espécies insolúveis presentes na bauxita, tais como diversos óxidos. Mesmo com sua composição variável, a LV é caracterizada como perigosa para a integridade do meio ambiente. Diante do aumento na geração desse resíduo, destacam-se duas principais medidas que são tomadas de atenuação para a problemática ambiental pela qual a LV é responsável: a deposição em aterros adequados e o investimento em pesquisas, sendo a segunda medida a mais promissora. Assim, este trabalho teve por objetivo analisar artigos científicos publicados no ano de 2020, a respeito de aplicações tecnológicas e industriais desse resíduo. Realizou-se uma pesquisa bibliográfica no Portal de Periódicos CAPES/MEC. Selecionou-se os artigos de alto fator de impacto. Extraiu-se as seguintes informações de cada estudo: o local de coleta da LV; a característica da LV utilizada; a aplicação tecnológica da LV; e os principais resultados obtidos. Em todas as aplicações propostas nos estudos analisados esse resíduo tem bons resultados, apresentando-se como uma promissora matéria-prima para a produção de novos materiais. Portanto, espera-se que novos estudos que tenham por foco a sua utilização sejam realizados, devido ao grande potencial econômico e ao cuidado ambiental que os resultados dessas pesquisas carregam.

Palavras-chave: Lama vermelha. Meio ambiente. Novos materiais.

INTRODUÇÃO

No processo de produção de alumínio é gerado um subproduto conhecido como lama vermelha (LV) (MYMRIN et al., 2017), que se trata de um resíduo alcalino de pH que varia na faixa de 10 a 13 (CORNELIUS; KAMGA, 2017), de alta força iônica (DEELWAL; DHARAVATH; KULSHRESHTHA, 2014) e semissólido (SANTOS, 1989). A LV é composta principalmente pelas espécies insolúveis presentes na bauxita, tais como os óxidos de ferro, de titânio, de alumínio, de cálcio, de sódio, de magnésio, de silício e hidróxido de alumínio, além de algumas impurezas, de acordo com o lugar de origem da bauxita (PRADO et al., 2017). 

Mesmo com sua composição variável, a LV é caracterizada como perigosa para a integridade do meio ambiente devido: ao grande volume de geração; à sua elevada alcalinidade, o que lhe confere caráter corrosivo (GARGA; YADAV, 2015); à alta salinidade (PANDA et al., 2017); ao alto teor de metais pesados (ALEKSEEV et al., 2019); à poluição do ar devido a poeira da superfície (HIGGINS; CURTIN; COURTNEY, 2017); e ao elevado índice de radioatividade encontrado na lama vermelha da Austrália Ocidental (QIN; WU, 2011). Devido a todos esses riscos, a LV é classificada pela Associação Brasileira de Normas Técnicas como resíduo Classe I (ABNT, 2004). 

Por esse motivo, esse resíduo é depositado em aterros que são especialmente projetados, buscando assegurar a preservação dos solos e recursos hídricos (RIVAS MERCURY et al., 2010). Diante do aumento na geração desse resíduo, destacam-se duas principais medidas que são tomadas de atenuação para a problemática ambiental pela qual a LV é responsável: (i) a deposição em aterros adequados e (ii) investimento em pesquisas. 

A primeira estratégia apesar de ter considerável eficiência pode se tornar inviável economicamente devido alto custo que representa — cerca de 5% da produção de alumina — (WANG; ANG; TADÉ, 2008). A segunda medida tem mais viabilidade, na qual a utilização de recursos naturais e a energia são minimizados ao reutilizar resíduos que antes seriam descartados (GEISSDOERFER et al., 2017). A partir dos resultados de pesquisas voltadas para aplicações industriais, a reutilização da LV pode, portando, ter benefícios econômicos, sociais e ambientais.

Com isso, este trabalho teve por objetivo analisar e organizar informações, de artigos científicos publicados no ano de 2020, a respeito de aplicações tecnológicas e industriais que esse resíduo vem sendo estudado, de modo que sirvam de aporte teórico para pesquisas futuras.

METODOLOGIA

Inicialmente, realizou-se uma pesquisa bibliográfica no Portal de Periódicos CAPES/MEC (link: https://www.periodicos.capes.gov.br/), onde na ferramenta de busca por assunto foram utilizados os termos “red mud AND new applications”, “red mud AND catalysis”, “red mud AND new materials”, “red mud OR bauxite residue”, “use of red mud”, juntamente com o filtro de data no intervalo de 2020-2021. Depois, selecionou-se os artigos de alto fator de impacto e das bases de dados Web of Science, Science Direct e Scopus. Em seguida, optou-se por apresentar cinco dessas pesquisas que demonstraram novas aplicações para o resíduo LV. Por fim, extraiu-se as seguintes informações de cada estudo: (i) o local de coleta da LV; (ii) a característica da LV utilizada nos testes experimentais, isto é, o tratamento pelo qual esse resíduo passou; (iii) a aplicação tecnológica da LV; e (iv) os principais resultados obtidos com os ensaios.

RESULTADOS E DISCUSSÃO

A partir do levantamento bibliográfico, dos cinco artigos selecionados foram obtidos os dados expostos na tabela 1. A LV utilizada nos cinco artigos foram coletadas na Astralia, na China e na Índia. E ambas foram desidratadas seja por secagem direta em estufa ou em temperatura ambiente, bem como classificada em tamanho de partícula homogêneo. Para a caracterização de materiais sólidos esses procedimentos de tratamento da amostra são geralmente empregados, pois devido a homogeneidade adquirida se garante a obtenção de dados mais precisos, uma vez que uma porção estudada do material pode representar com mais confiabilidade o todo.

As aplicações para a LV testadas em cada estudo perpassam desde os (i) setores tecnológicos como na pesquisa de Bhattacharya et al. (2020) na produção de protótipo de um supercapacitor; (ii) na construção como nos trabalhos de Singh, Aswath e Ranganath (2020) e Zhang et al. (2020), respectivamente, na fabricação de tijolos geopoliméricos e no uso da LV como um filtro mineral alternativo em mastiques de asfalto; (iii) no setor ambiental utilizada como adsorvente de Mn (II) por Li et al. (2020); e na catálise com o desenvolvimento de nanocatalisadores a base de LV na pesquisa realizada por Ahmed et al. (2020). Em ambas as aplicações esse resíduo tem bons resultados, apresentando-se como uma promissora matéria-prima para a produção de novos materiais.

Figura 1 – informações extraídas dos artigos analisados.

Fonte: Elaborado pelos próprios autores (2020).

CONCLUSÕES

Os estudos que visam as aplicações da lama vermelha, apesar de não serem recentes e alguns até bastante desenvolvidos, são imprecindíveis para a resolução da problemática que se refere à destinação adequada desse resíduo. A LV, devido à presença de diversos óxidos metálicos, apresenta uma série de aplicações que ainda não foram exploradas e elucidadas. E, assim como nos estudos analisados nos quais os materiais produzidos apresentaram bons resultados, infere-se que a LV pode ser uma importante matéria-prima para novos materiais. Portanto, espera-se que novos estudos que tenham por foco a sua utilização sejam realizados, devido ao grande potencial econômico e ao cuidado ambiental que os resultados dessas pesquisas carregam. 

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