EAF dust: o residuo perigoso da producao de aco eletrico que muitos gestores nao conhecem
O forno elétrico a arco (EAF — Electric Arc Furnace) é a rota de produção de aço a partir de sucata metálica — a tecnologia dominante nas chamadas “mini-mills” ou aciarias elétricas. No Brasil, empresas como Gerdau, ArcelorMittal (unidades elétricas), Siderúrgica Riograndense e diversas aciarias regionais usam EAF para produzir aço carbono, aço inoxidável e ligas especiais.
Em cada corrida de fusão, as altas temperaturas do arco elétrico (acima de 3.000°C) volatilizam metais presentes na sucata — especialmente zinco (de peças galvanizadas), chumbo, cádmio e cromo. Esses metais se oxidam e são arrastados pelos gases de processo, coletados nos sistemas de desempoeiramento em filtros de manga. O resultado é o pó de filtro de forno elétrico a arco — internacionalmente conhecido como EAF dust ou EAFD.
No Brasil, esse resíduo está listado na NBR 10004 como K061 — código de fonte específica para pó coletado no tratamento de gases de fornos de arco elétrico na produção de aço. A listagem positiva no Anexo A da norma classifica o EAFD como Classe I sem necessidade de LCR adicional para a classificação primária.
Composicao tipica do po de filtro de forno eletrico a arco
| Componente | Teor típico (% massa) | Relevância para classificação |
|---|---|---|
| ZnO (óxido de zinco) | 15 a 35% | Principal metal valioso — define viabilidade da recuperação via Waelz kiln |
| Fe₂O₃ (óxido de ferro) | 20 a 40% | Componente majoritário inerte; não determina periculosidade mas influencia rota de recuperação |
| PbO (óxido de chumbo) | 0,5 a 4% | Classe I — Pb Anexo A NBR 10004, limite lixiviação 1,0 mg/L |
| CdO (óxido de cádmio) | 0,05 a 0,3% | Classe I — Cd Anexo A, limite 0,5 mg/L; cancerígeno IARC Grupo 1 |
| Cr₂O₃ (óxido de cromo) | 0,5 a 5% | Cr³⁺ insolúvel normalmente; Cr⁶⁺ possível se processo com Cr-Ni — avaliar por LCR |
| NaCl + KCl (cloretos) | 3 a 12% | Interferem no processo Waelz; limite na cimenteira para coprocessamento (<3% Cl no mix) |
| CaO, SiO₂, MgO | 3 a 10% | Inertes — contribuem para a escória no Waelz kiln |
A composição varia significativamente com o mix de sucata processado. Sucata galvanizada aumenta o ZnO; sucata de automóveis (com proteção anticorrosiva) aumenta Pb e Cd; sucata de aço inoxidável eleva Cr e Ni. O LCR periódico (trimestral ou semestral) é necessário para atualizar a composição e ajustar o mix de destinação.
K061: o que significa a listagem positiva no NBR 10004
A NBR 10004 adota dois mecanismos de classificação de resíduos perigosos: (1) a listagem positiva (Anexos A a D), onde resíduos de fontes específicas ou substâncias específicas são declarados Classe I sem necessidade de testes adicionais; e (2) a caracterização analítica (LCR com NBR 10005/10006) para resíduos não listados.
O EAFD está no Anexo A (resíduos de fontes específicas) com código K061. Isso significa:
- A classificação Classe I é imediata — toda aciaria elétrica que gera esse pó está automaticamente sujeita ao regime de gerador de resíduo perigoso, independentemente de resultado de LCR.
- O LCR ainda é necessário para determinadas finalidades: escolha da rota de destinação (composição para Waelz kiln, limite de Pb para coprocessamento), cálculo de taxas de geração para o PGRS, e documentação para contratos com destinadores.
- A empresa não pode alegar “desconhecimento” da classificação — a norma e o K-code são públicos e o resíduo de EAF está explicitamente listado.
Rotas de destinacao: a hierarquia economica e ambiental
Waelz kiln — recuperacao de zinco (rota preferencial)
O processo Waelz é a tecnologia dominante mundial para tratamento de EAFD com alto teor de zinco. O pó é misturado com coque e alimentado em um forno rotativo inclinado a cerca de 1.200°C. O ZnO é reduzido a Zn metálico, volatilizado e re-oxidado na saída do forno, coletado como “óxido de Waelz” (Waelz oxide, WO) com 55–65% de Zn. O WO é então processado em fundições de zinco secundário para obtenção de Zn metálico.
No Brasil, a capacidade de Waelz kiln é limitada — historicamente, grande parte do EAFD brasileiro foi exportado para processamento no exterior. O CADRI para exportação de resíduo Classe I exige autorização prévia do IBAMA (CONAMA 452/2012) com documentação específica para o país importador (Basileia Convention). A exportação é viável economicamente quando o teor de Zn no EAFD é superior a 15% — abaixo disso, o custo de tratamento supera o valor do Zn recuperado.
Coprocessamento em cimenteiras
O coprocessamento é tecnicamente possível para EAFD com baixo teor de ZnO (<10%) e baixo Cl (<3% no mix coprocessado). A limitação principal é o zinco — o ZnO se incorpora ao clínquer acima de certos limites e compromete a resistência do cimento (formação de etringita deletéria). Cimenteiras em SP geralmente aceitam EAFD com Zn<5% no mix. Para EAFD com Pb e Cd, o limite de bioacumulação no clínquer também é controlado pela cimenteira.
Estabilizacao/solidificacao e aterro Classe I
Para EAFD com composição incompatível com as rotas anteriores, a estabilização/solidificação (S/S) com cimento e cal imobiliza Pb, Cd e Zn e reduz a lixiviabilidade. O resíduo tratado é então disposto em aterro Classe I. É a rota mais cara e menos sustentável ambientalmente, mas necessária quando Zn ou Pb inviabilizam as outras rotas.
Processos hidrometalurgicos alternativos
Tecnologias como EZINEX (lixiviação amoniacal) e PRIMUS permitem tratamento de EAFD com recuperação simultânea de Zn e Pb com menor consumo energético que o Waelz. São tecnologias disponíveis na Europa e Ásia — no Brasil ainda com penetração limitada, mas crescentes com a expansão da geração de EAFD.
Armazenamento e controle operacional
- Big bags herméticos ou silos fechados: O EAFD é um particulado muito fino (<100 µm, D50 tipicamente de 2 a 10 µm) com alta mobilidade por vento. Contém Pb, Cd e Zn em forma de óxidos finos — dispersão para o ar apresenta risco de contaminação do entorno da planta. Armazenamento obrigatório em big bags fechados com lacre ou silos fechados com filtro de manga.
- Umidade: Os cloretos no EAFD (NaCl, KCl) são higroscópicos — absorvem umidade e podem causar empedramento nos big bags, dificultando o manuseio. Armazenamento em local coberto e seco.
- EPI: Macacão descartável, luvas nitrílicas, máscara PFF3 (Pb e Cd em particulado fino exigem PFF3, não apenas PFF1). Óculos de proteção. Higiene rigorosa — Pb se absorve por ingestão e inalação.
- Prazo: Máximo 1 ano no gerador para resíduo Classe I.
- Segregação: EAFD de corridas de aço inoxidável (com Cr e Ni) deve ser segregado do EAFD de aço carbono — composições distintas exigem rotas de destinação distintas.
Obrigacoes documentais do gerador de EAF dust
Aciarias elétricas são geradores de Classe I de alto volume — uma mini-mill produzindo 500.000 t/ano de aço gera 5.000 a 10.000 toneladas de EAFD por ano. As obrigações documentais são:
LCR: Embora o K061 dispense o LCR para a classificação primária, ele é necessário para determinar a rota de destinação (composição de Zn, Pb, Cd, Cl), para o PGRS (estimativa de geração) e para os contratos com destinadores (Waelz, cimenteira, S/S). O LCR deve ser feito semestralmente ou sempre que houver mudança significativa no mix de sucata.
PGRS: O PGRS deve incluir o EAFD como fluxo principal de Classe I, com estimativa de geração anual, taxa de kg por tonelada de aço produzido e rotas de destinação previstas. O PGRS de aciaria elétrica é um documento complexo que inclui também escória, refratários usados e lamas de tratamento de efluentes.
CADRI + MTR SIGOR: Para cada par EAFD–destinador (Waelz kiln, cimenteira, aterro). O MTR deve identificar o K-code K061 e o transporte exige veículo adequado para resíduo perigoso (ONU 3077, substâncias perigosas para o meio ambiente, sólidas, N.E.).
CTF/IBAMA + DARS: Obrigatório. Aciarias são atividades potencialmente poluidoras Classe 3 no CTF/IBAMA. A DARS deve declarar o volume de EAFD gerado até 31 de janeiro de cada ano.
A responsabilidade pessoal do gestor é direta: EAFD armazenado a céu aberto ou destinado para aterro irregular é infração grave pelo alto teor de Pb e Cd — sujeita às penalidades da Lei de Crimes Ambientais (Lei 9.605/98) e autuação pela CETESB.
Perguntas frequentes
P: Uma aciaria que funde apenas sucata de aço carbono limpa (sem galvanizado, sem carro) tem EAFD Classe I?
R: Sim — pelo K061 listagem positiva, independentemente da composição do lote específico. O K-code é determinado pelo processo (EAF) e pelo tipo de produto (aço), não pela composição individual do resíduo. Porém, na prática, EAFD de sucata limpa tem Zn muito baixo (<5%) e Pb/Cd baixos — o LCR pode mostrar composição próxima dos limites, mas a classificação formal permanece Classe I pelo K-code.
P: O “pó de alto-forno” (blast furnace dust) tem a mesma classificação que o EAF dust?
R: Não exatamente. O pó de alto-forno (usado na rota integrada com coque e minério de ferro) tem composição predominantemente de C (carbono não reagido), Fe e Si, com Zn em concentrações geralmente menores que o EAFD. No NBR 10004, o pó de alto-forno pode ter código K diferente ou ser classificado por caracterização analítica — precisa de LCR. O EAFD tem o K061 explícito; o pó de alto-forno requer avaliação caso a caso.
P: Qual o teor mínimo de Zn no EAFD para viabilizar o envio ao Waelz kiln?
R: Geralmente acima de 15% ZnO (ou ~12% Zn metálico equivalente) para que o processamento seja economicamente viável ao gerador (o processador pode aceitar ou cobrar dependendo do mercado de Zn). EAFD com Zn >25% tem valor de mercado positivo — o processador paga pelo material. Entre 15 e 25%, a negociação varia. Abaixo de 15%, o custo de processamento geralmente supera o retorno do Zn — o coprocessamento ou aterro I se tornam as alternativas.
P: A empresa pode misturar EAFD de diferentes corridas em um único big bag para reduzir o número de MTRs?
R: Tecnicamente sim, desde que todas as corridas sejam do mesmo processo e mesma classificação K061. Porém, a mistura de EAFD de corridas de aço inoxidável (com Cr e Ni) com EAFD de aço carbono pode criar um resíduo com composição mista que complica a destinação — o destinador Waelz pode recusar EAFD com alto Cr. A recomendação é segregar por tipo de aço produzido e gerar MTR por lote homogêneo, mesmo que isso aumente o número de documentos.
P: Uma empresa que gera menos de 50 kg de EAFD por mes (pequena fundição eletrica) precisa de todo esse aparato documental?
R: O K061 é Classe I independentemente do volume. O CADRI é obrigatório para qualquer volume de Classe I em SP. O CTF/IBAMA é obrigatório se gerar acima de 1 kg/dia de Classe I — 50 kg/mês equivale a ~1,7 kg/dia, acima do limite. A simplificação possível para pequenos geradores é a menor frequência de coleta (coleta trimestral ou semestral em vez de mensal) e eventual participação em sistemas de coleta compartilhada com outras pequenas fundições.
