O cloreto férrico (FeCl₃), também conhecido como cloreto de ferro (III), é um dos produtos químicos mais utilizados no tratamento industrial de águas e águas residuais. Pertence ao grupo dos precipitantes e desempenha um papel importante na eliminação de fosfatos, na precipitação de metais pesados e na remoção de turvação. O cloreto férrico é um agente oxidante forte que é amplamente utilizado no tratamento de águas municipais e industriais. Devido à sua elevada eficácia na formação de flocos, contribui decisivamente para a melhoria da qualidade da água e para o cumprimento dos valores-limite.
Índice
Contexto técnico e propriedades químicas
O cloreto férrico está presente na forma sólida como um sal amarelo-castanho e é altamente higroscópico, ou seja, atrai a água do ar circundante. Dissolve-se facilmente na água e forma iões de ferro (Fe³⁺), que podem reagir com outros componentes das águas residuais. Em solução aquosa, o cloreto férrico hidrolisa-se e forma hidróxido de ferro [Fe(OH)₃], que actua como floculante.
A formação de flocos pelo cloreto férrico baseia-se nas seguintes reacções químicas:
Hidrólise:
- Quando o cloreto férrico é dissolvido em água, decompõe-se em iões de ferro e iões cloreto. Os iões de ferro reagem com a água para formar hidróxido de ferro.
- O hidróxido de ferro formado é pouco solúvel e forma flocos que aglutinam a turvação e as impurezas das águas residuais.
Coagulação e floculação:
- Os flocos de hidróxido de ferro (III) ligam as partículas mais finas e as impurezas, neutralizando a carga superficial das partículas. Isto permite que as partículas adiram aos flocos, agregando-se em unidades maiores e podendo ser facilmente separadas por sedimentação em sistemas CP, flotação ou filtração.
Dependência do pH:
- A reação de precipitação do cloreto férrico é fortemente dependente do pH. A formação óptima de flocos ocorre na gama ligeiramente ácida a neutra (valor de pH de cerca de 5 a 7). Com valores de pH mais elevados, a solubilidade do hidróxido de ferro diminui, o que favorece a formação de flocos.
Foto: Sistema CP (sistema de precipitação e floculação) ALMA Chem MCW com dosagem de cloreto férrico
Aplicações do cloreto férrico no tratamento de águas residuais
O cloreto férrico é utilizado em numerosas aplicações industriais e municipais. Eis algumas das aplicações mais importantes:
Eliminação de fosfatos:
- O cloreto férrico é utilizado para a precipitação de fosfatos no tratamento de águas residuais municipais e industriais. Os fosfatos, que podem levar à eutrofização e ao crescimento de algas em massas de água, reagem com iões de ferro e formam fosfatos de ferro pouco solúveis, que se depositam e são removidos da água. Esta reação é particularmente relevante no processamento de alimentos e na agricultura, onde ocorrem elevadas concentrações de fosfato.
Precipitação de metais pesados:
- O cloreto férrico é utilizado para precipitar metais pesados como o crómio, o cobre e o zinco. Estes metais reagem com o ião ferro (III) e formam hidróxidos metálicos insolúveis que podem ser removidos das águas residuais. A precipitação de metais pesados é essencial na indústria de galvanoplastia, no processamento de metais e noutras indústrias de processamento com elevadas cargas de metais pesados.
Eliminação de compostos orgânicos:
- O cloreto férrico pode também contribuir para a precipitação de compostos orgânicos. A formação de flocos e a acumulação de substâncias orgânicas reduzem a carência química de oxigénio (COD) nas águas residuais. Isto é particularmente importante na indústria da pasta e do papel, onde os compostos orgânicos são produzidos como produtos residuais.
Remoção de cor e odor:
- O cloreto férrico é eficaz na remoção de corantes e substâncias odoríferas das águas residuais. A formação de flocos permite a separação de compostos orgânicos e inorgânicos que causam descoloração ou odores. Esta é uma área comum de aplicação na produção têxtil e de corantes, bem como na indústria alimentar.
Foto: Estação de dosagem IBC para cloreto férrico, instalada no contentor da sala técnica ALMA Modul
Vantagens e desafios da utilização do cloreto férrico
Vantagens:
- Elevada eficiência: O cloreto férrico proporciona uma forte formação de flocos, o que permite efetivamente a separação de sólidos e a redução de fosfatos e metais pesados.
- Tempo de reação rápido: A reação com a água e outros iões presentes nas águas residuais é rápida, o que torna o cloreto férrico ideal para processos contínuos.
- Baixo consumo de produtos químicos: Como o cloreto férrico é altamente eficiente mesmo em pequenas quantidades, o consumo de produtos químicos é reduzido, o que diminui os custos operacionais.
Desafios:
- Dependência do pH: O processo de floculação é dependente do pH, o que exige um controlo e monitorização precisos do valor do pH nas águas residuais.
- Propriedades corrosivas: O cloreto férrico é altamente corrosivo e requer técnicas especiais de armazenamento e dosagem. Os sistemas devem ser feitos de materiais resistentes à corrosão para garantir uma durabilidade a longo prazo.
- Formação de lamas: A precipitação de fosfatos e metais pesados leva à formação de lamas, que devem ser desidratadas e eliminadas, por exemplo, através de prensas de filtro de câmara. Isto pode levar a custos adicionais de eliminação.
Cloreto férrico na ALMAWATECH: águas residuais ALMA AQUA
Como especialista no tratamento de águas industriais e de águas residuais, a ALMAWATECH oferece a seguinte linha de produtos ALMA AQUA Águas residuais A linha de produtos ALMA AQUA oferece uma seleção de precipitantes de alta qualidade, incluindo o cloreto férrico em várias concentrações e graus de pureza. A nossa equipa experiente ajudá-lo-á a selecionar o melhor produto de cloreto férrico para as suas necessidades específicas e a desenvolver soluções personalizadas para os seus processos de tratamento de águas residuais. Também efectuamos análises laboratoriais para adaptar a dosagem e o processo de floculação precisamente aos requisitos das suas águas residuais, de modo a obter a máxima eficiência com um consumo mínimo de produtos químicos.
Foto: Meios operacionais específicos da aplicação ALMA AQUA águas residuais: precipitantes, floculantes, neutralizantes e outros produtos
Conclusão
O cloreto férrico é um precipitante indispensável no tratamento de água e de águas residuais e desempenha um papel central na remoção de fosfatos, metais pesados e compostos orgânicos. Graças à sua forte formação de flocos e ao seu rápido tempo de reação, o cloreto férrico é ideal para uma vasta gama de aplicações industriais. Com os produtos personalizados e o apoio especializado da ALMAWATECH, o cloreto férrico pode ser integrado de forma óptima no processo de tratamento de águas residuais, garantindo o cumprimento das normas ambientais e maximizando a eficiência do tratamento.
Para mais informações sobre os nossos produtos, não hesite em contactar-nos a qualquer momento!
