Uma instalação de decapagem é uma instalação industrial ou parte de uma instalação em que as camadas de óxido, as impurezas ou as incrustações são removidas dos materiais metálicos através de processos químicos. Para o efeito, são utilizadas soluções de decapagem, que contêm normalmente ácidos ou álcalis. A decapagem é utilizada para preparar as superfícies metálicas para o processamento subsequente, como o revestimento, a galvanoplastia ou a pintura, e assegura que as superfícies são metalicamente brilhantes e isentas de resíduos.

No tratamento de águas industriais e de águas residuais, o tratamento das águas residuais das instalações de decapagem é de importância crucial, uma vez que estas águas residuais contêm frequentemente metais pesados, resíduos ácidos e outros poluentes que devem ser tratados antes de serem descarregados no ambiente.

Contexto técnico do processo de decapagem

A decapagem remove as impurezas superficiais indesejadas dos metais através do contacto com uma solução química de decapagem. Este processo é utilizado principalmente no processamento de metais e na tecnologia de superfícies para preparar superfícies metálicas para outras etapas de processamento ou para aumentar a resistência à corrosão.

As reacções químicas no processo de decapagem variam consoante o material, o ácido utilizado e o objetivo do processo de decapagem. As soluções de decapagem frequentemente utilizadas são

• Ácido clorídrico (HCl): Particularmente eficaz para remover incrustações e produtos de corrosão do ferro e do aço.
• Ácido sulfúrico (H₂SO₄): Amplamente utilizado para decapagem de aço, especialmente na produção de aço. É frequentemente utilizado em concentrações elevadas, uma vez que remove eficazmente as incrustações e os óxidos.
• Ácido fluorídrico (HF) e ácido nítrico (HNO₃): Estes ácidos são frequentemente utilizados em combinação, particularmente para decapagem de aços inoxidáveis e alumínio. São capazes de remover camadas de óxido particularmente resistentes.
• Ácido fosfórico (H₃PO₄): Utilizado para passivar a superfície e protegê-la da corrosão.

Para além dos ácidos, podem também ser utilizados álcalis como o hidróxido de sódio (NaOH) para a decapagem alcalina, especialmente para o alumínio ou o zinco. Nalguns casos, são adicionados inibidores às soluções de decapagem para abrandar o ataque do ácido ao metal de base e assegurar a remoção uniforme das impurezas.

Processos e sistemas de decapagem

Dependendo da aplicação e do material a ser tratado, os processos de decapagem podem ser efectuados através de diferentes métodos:

1. Decapagem por imersão: A peça de trabalho é imersa num banho de decapagem no qual ocorre a reação química. Este processo é amplamente utilizado na produção em massa, por exemplo, na indústria do aço e do alumínio. A imersão completa garante que mesmo as geometrias complexas são totalmente tratadas.

2. Decapagem por pulverização: A solução de decapagem é pulverizada sobre a superfície do metal. Este processo é frequentemente utilizado para materiais de grande área ou de produção contínua, tais como bobinas de chapa metálica ou tubos, de modo a controlar eficazmente o contacto com a solução de decapagem.

3. Decapagem eletroquímica: Neste processo, é utilizada uma corrente eléctrica para acelerar a reação química. É utilizado principalmente para os aços inoxidáveis, uma vez que assegura um tratamento uniforme da superfície.

Águas residuais das instalações de decapagem e seu tratamento

As águas residuais produzidas nas instalações de decapagem contêm normalmente elevadas concentrações de ácidos, metais pesados (como o ferro, o níquel, o zinco e o crómio), resíduos orgânicos e óxidos dissolvidos. O tratamento destas águas residuais é de importância crucial, uma vez que as águas residuais não tratadas não podem ser libertadas para o ambiente.

São utilizados vários processos físico-químicos para tratar as águas residuais das instalações de decapagem:

1. neutralização:

A água de decapagem residual contém frequentemente ácidos em excesso que precisam de ser neutralizados. Isto é feito através da adição de álcalis, tais como hidróxido de sódio ou leite de cal (Ca(OH)₂), para trazer o valor do pH para um intervalo neutro. O controlo preciso do pH é crucial para garantir condições óptimas para as fases de tratamento subsequentes.

2. precipitação e floculação:

Os precipitantes, como o cloreto de ferro (III) ou os precipitantes à base de cálcio, são utilizados para remover metais pesados e sólidos dissolvidos das águas residuais de decapagem. Estes causam a formação de compostos insolúveis, que são depois agregados em flocos maiores por floculantes como polímeros e subsequentemente separados por sedimentação ou filtração.