Reciclabilidade das ferramentas de corte de metal duro chega a 95%

O mercado global de carboneto de tungstênio deverá atingir US$ 27,70 bilhões até 2027, de acordo com uma análise da Emergen Research. Espera-se que a crescente demanda por máquinas industriais em vários setores, como aeroespacial e defesa, engenharia industrial, transporte e mineração e construção, entre outros, alimente a demanda por pó de carboneto de tungstênio.

Um segmento da indústria que há tempos utiliza o carboneto de tungstênio é o de ferramentas de corte para usinagem de metais. As chamadas ferramentas de metal duro são compostas por uma massa de tungstênio. Ferramentas de metal duro são indispensáveis ​​para o processamento de metais nas indústrias automotiva, de aviação e outras.

De acordo com a Ceratizit, os componentes e ferramentas feitos de metal duro contêm altas proporções dos metais cobalto (Co) e tungstênio (W). Dependendo da dureza do carboneto, eles têm um teor de tungstênio entre 65% e 90%, enquanto o teor de cobalto pode chegar a 30%. A extração primária de cobalto e de tungstênio do minério é cara e consome muita energia. Para obter uma tonelada de tungstênio, 250 toneladas de minério precisam ser extraídas e processadas. Dependendo do grau de metal duro, 1,1 a 1,54 toneladas de metal duro podem ser produzidas a partir dele.

Nesse contexto, aliada à crescente preocupação com a governança ambiental, social e corporativa (ESG), os fabricantes de ferramentas de corte de metal duro vêm desenvolvendo políticas para reciclar o carboneto de tungstênio encontrado nas ferramentas de corte que não podem mais ser utilizadas para usinar os metais. Os grandes fabricantes de ferramentas de corte de metal duro têm programas para reciclá-las, embora algumas pareçam estar em estágio mais avançado que outras. Para saber sobre os programas de reciclagem, é recomendável contatar o fornecedor, pois os programas variam e alguns podem ser limitados a determinados mercados.

A Ceratizit, por exemplo, tem a política de recomprar metal duro com base no preço de mercado e fornece contêineres específicos para quantidade e soluções de transporte. Seus processos de reciclagem garantem uma maior taxa de rendimento das matérias-primas secundárias.

PROCESSOS – Existem dois métodos diferentes para reduzir o produto final de metal duro ao material básico para reciclagem: um é o processo de zinco térmico, que resulta em um pó que contém mais de 99% do carboneto de tungstênio em sua forma original, juntamente com cobalto metálico e outros aditivos, como inibidores de crescimento de grãos, de acordo com a Ceratizit.

O segundo é o processo químico em que o cobalto resulta como um subproduto separado e muito pouca energia é usada. Para ambos os processos, a empresa trabalha em estreita colaboração com a empresa parceira Global Tungsten & Powders (GTP) nos EUA.

O processo de zinco envolve o processamento de sucata de metal duro juntamente com zinco em um forno especial. Durante o processo, o zinco fundido reage com a fase ligante de cobalto do metal duro. Há uma expansão de volume associada a esta reação e como resultado o metal duro intumesce para uma torta porosa. O carboneto cimentado infla e se desintegra em camadas finas, deixando uma massa porosa de carboneto de tungstênio e cobalto. Após a conclusão da reação, o zinco é destilado e recuperado para que possa ser usado novamente. Após o tratamento da sucata no forno, a torta porosa é moída em pó. Depois, a moagem fina e a homogeneização são realizadas para obter um pó de carboneto de tungstênio-cobalto de alta qualidade.

Em contraste com os processos químicos, no processo de zinco não ocorre nenhuma conversão química do carboneto de tungstênio e do metal ligante. Como resultado, o tamanho de grão original do carboneto de tungstênio não muda e o metal ligante de cobalto também é recuperado. Como o processo de zinco é apenas uma modificação físico-mecânica sem alteração da composição química, o uso de sucata de produção graduada e limpa é necessária para garantir uma remoagem de qualidade suficientemente alta. O pó reciclado contém mais de 99% do carboneto de tungstênio em sua forma original.

Já no processo químico, todos os componentes do carboneto usado são dissolvidos em seus constituintes atômicos e, após refinamento, extração, cristalização e posterior tratamento térmico metalúrgico do pó, são convertidos novamente em produtos brutos. A entrada de energia necessária para o processo é muito baixa. O cobalto resulta como um subproduto separado do processo.

SANDVIK – Uma empresa que tem um avançado processo de reciclagem de ferramentas de corte de metal duro é a Sandvik Coromant. De acordo com a empresa, 95 por cento de uma pastilha de metal duro usada pode ser reciclada. Deste carboneto, o tungstênio compõe cerca de 75 por cento. Fazer novas ferramentas com metal duro reciclado requer 70% menos energia do que produzir com matérias-primas virgens. A produção também é mais sustentável e o uso de materiais reciclados emite 40% menos dióxido de carbono em comparação com o começar do zero.

Como parte do processo de reciclagem global da empresa, as ferramentas de metal duro usadas são coletadas dos clientes e enviadas para a fábrica de reciclagem Wolfram Bergbau und Hütten, na Áustria. A partir daí, os gerentes de reciclagem completam uma análise de espectrometria de raios X usando um sistema de escaneamento. Após uma moagem inicial, as ferramentas formam um pó de carboneto. Este pó passa por purificação química para recuperar materiais que possuem as mesmas propriedades do tungstênio virgem.

Elementos adicionais no metal duro também são gerenciados de forma sustentável. Por exemplo, o cobalto recuperado das ferramentas é enviado a terceiros para reciclagem. Ferramentas de metal duro de todos os fabricantes são aceitas no programa de reciclagem da Sandvik Coromant, independentemente do tamanho, indústria ou localização. (texto: Franco Tanio/foto: Sandvik Coromant/divulgação)