Diante do exposto, notou-se a empregabilidade da rota química proposta para obtenção de sulfato ferroso a partir de lamas de aciaria, tendo em vista que foram alcançados rendimentos consideráveis de recuperação de ferro na forma de sais. Cumpre salientar que a utilização de uma otimização multivariada foi fundamental para que fossem alcançados os valores de rendimento observados.
O processo de lixiviação foi favorecido pelas próprias características dos resíduos de estudo, tendo em vista que os mesmos foram caracterizados por apresentarem elevados teores de ferro e serem constituídos majoritariamente por partículas com granulometria inferior a 0,5 mm, facilitando o processo de dissolução de ferro durante o ataque ácido. A lama grossa apresentou um elevado teor de ferro (FeT = 81,02 ± 0,02%), observando-se a predominância da espécie de interesse (Fe(II) = 80,17 ± 0,12%). No que se refere à lama fina, foi possível verificar um teor médio de FeT de 45,62 ± 0,47%, também constatando-se a predominância de Fe(II) (41,43 ± 0,54%). Ressalta-se que todos os teores foram expressos em massa.
Em relação ao processo de lixiviação, verificou-se que as variáveis tempo (p = 0,001786 < 0,05) e concentração da solução de ácido sulfúrico (p = 0,002271 < 0,05) apresentaram efeitos significativos sobre a extração de Fe(II) proveniente de lama grossa. Por meio do CCD, foi possível lixiviar toda a fração de Fe(II) contida no resíduo, obtendo-se um teor de Fe(II) de cerca de 80% em solução (ensaio 04). A seguinte condição otimizada foi fornecida pelo modelo quadrático: solução de ácido sulfúrico 33% (v/v) e um tempo de lixiviação de 179 minutos, predizendo um teor de Fe(II) de 82,57%. Essa condição experimental foi reproduzida com o intuito de validar o modelo, alcançando-se um teor médio de Fe(II) de 77,03 ± 0,95%. Tais resultados foram obtidos a partir de uma relação L/S = 50.
De posse da condição ótima de lixiviação de ferro proveniente da lama grossa, determinou-se a condição otimizada do processo de precipitação de sulfato ferroso, verificando que as melhores respostas apresentaram-se claramente relacionadas aos ensaios realizados com as menores concentrações das soluções de ácido sulfúrico e às maiores quantidades de resíduo. Tal constatação foi verificada tanto pelo CCD quanto pelo Planejamento Doehlert, observando-se condições otimizadas bastante semelhantes, em torno de 19,6526 ± 0,16 g de FeSO4.7H2O e um rendimento médio de 71,11 ± 0,58%.
No entanto, o Planejamento Doehlert foi capaz de construir um modelo mais robusto, uma vez que os perfis elaborados pela função desejabilidade apresentaram uma melhor
predição para as duas variáveis resposta. Para tal, foram utilizadas as seguintes condições: solução de H2SO4 20% (v/v), tempo de lixiviação de 200 minutos, 7,00 g de resíduo e 110 mL de álcool etílico absoluto.
Tais resultados demonstraram a incompatibilidade entre o ponto ótimo de lixiviação e o ponto ótimo de precipitação de sulfato ferroso. Em virtude disso, o estudo de obtenção de sulfato ferroso a partir de lama fina de aciaria consistiu apenas da etapa de otimização da condição de precipitação do subproduto de interesse.
Dessa maneira, a condição otimizada estabelecida pelo CCD para a precipitação de FeSO4.7H2O oriundo de lama fina não foi capaz de determinar um ponto crítico de máximo rendimento, uma vez que observou-se uma menor produção de sulfato ferroso quando comparada a um dos ensaios multivariados apresentados na Tabela 47. Tal ensaio foi caracterizado por utilizar menores níveis para todas as variáveis, tornando-o mais vantajoso (solução de H2SO4 10% v/v, tempo de lixiviação de 80 minutos, 6,00 g de resíduo e 90 mL de álcool etílico absoluto). Para essa condição foram obtidas 10,6209 g de FeSO4.7H2O e um rendimento de 86%.
Por outro lado, o Planejamento Doehlert apresentou uma condição otimizada bem definida, atingindo-se 13,0618 ± 0,18 g de FeSO4.7H2O e um elevado rendimento (90,51 ± 1,28%). Esses resultados foram obtidos por meio da função desejabilidade, utilizando-se uma solução de H2SO4 13% (v/v), tempo de lixiviação de 140 min., 7,00 g de resíduo e 120 mL de álcool etílico absoluto. Como pode ser observado, a lama fina apresentou menores tempos de lixiviação atrelados a um maior rendimento (90,51 ± 1,28%). Acredita-se que isso se deva à sua menor granulometria, bem como sua composição rica em FeO, favorecendo a dissolução de ferro durante o ataque ácido.
Tendo em vista os aspectos mencionados, notou-se que a rota química proposta possibilitou a obtenção de rendimentos satisfatórios, tanto para lama grossa quanto para lama fina, salientando-se o potencial de aplicação industrial do processo. Dessa maneira, a utilização das lamas de aciaria como matéria-prima para produção de sulfato ferroso se apresentou como uma alternativa de interesse ao setor siderúrgico, tendo em vista que o gerenciamento de tais resíduos representa uma atividade onerosa e que requer a atenção dos gestores responsáveis pelo processo produtivo.
Em virtude do exposto, nota-se que a utilização de lamas de aciaria como matéria- prima alternativa para produção de sulfato ferroso atua de forma a possibilitar uma destinação final ambientalmente adequada a um resíduo sólido de gerenciamento problemático. A reciclagem de tais resíduos corrobora para o desenvolvimento de padrões de produção amparados sob a perspectiva do conceito de Produção e Consumo Sustentáveis, indo de encontro à ordem de prioridade de gerenciamento de resíduos sólidos estabelecida pela Politica Nacional de Resíduos Sólidos.
Ademais, ressalta-se que o trabalho foi capaz de contribuir na elucidação de alternativas de reciclagem das lamas de aciaria, possibilitando a minimização dos impactos ambientais causados pela atividade siderúrgica, assim como a geração de um subproduto de valor agregado.