Cloreto férrico: aplicações e quando ele supera o PAC

O laudo veio com fósforo, e o coagulante de sempre não resolve

Quem opera uma ETE com sal de alumínio há anos raramente pensa em trocar de coagulante. Troca quando alguma coisa para de fechar: o fósforo aparece no laudo acima do limite, o efluente do caleiro chega com sulfeto, o lodo desidratado sai com umidade demais para o custo de destinação, ou o processo trabalha numa faixa de pH em que o alumínio simplesmente perde eficiência.

Nessas quatro situações o cloreto férrico costuma ser a resposta — e nas outras, quase nunca. Ele não é um coagulante melhor que o PAC ou o sulfato: é um coagulante diferente, que ganha onde a química do ferro faz algo que a do alumínio não faz, e que cobra por isso em cor, corrosão e cuidado de instalação.

Este artigo trata do quando, não do quanto. A dose sai de ensaio de bancada com o efluente real — e o motivo disso está explicado no fim.

O que o boletim técnico declara

Os números abaixo vêm do Boletim Técnico nº 223, revisão 06, de 10/02/2025, do cloreto férrico fornecido pela Wasser. São especificação de produto, não estimativa:

Análise	Especificação
Aspecto	Líquido, castanho escuro
Teor de FeCl₃	mínimo 38,0%
Fe₂O₃	mínimo 18,5%
Fe²⁺	máximo 0,30%
Acidez livre (HCl)	máximo 1,0%
Densidade	mínimo 1,380 g/cm³
Insolúveis	máximo 0,10%
Sulfato	máximo 200 mg/kg
Alumínio	máximo 0,02 mg/L

Dois pontos merecem leitura atenta.

O primeiro é o Fe²⁺ máximo de 0,30%. O ferro que coagula é o férrico, Fe³⁺; o ferroso não hidrolisa da mesma forma e, em excesso, atravessa o tratamento e aparece como ferro solúvel na saída. O limite baixo é uma garantia de que praticamente todo o ferro entregue está na forma que trabalha.

O segundo são os limites de sulfato e alumínio, que existem porque o boletim especifica o produto conforme a NBR 15784, na lógica de concentração de impureza permissível por produto. O dado acima é o que o boletim declarava na revisão de fevereiro de 2025.

O que o boletim não traz: faixa de pH de aplicação e faixa de dosagem. Não é omissão — é a natureza do produto, e o próprio boletim resolve isso mandando fazer teste de bancada.

As quatro situações em que o ferro ganha do alumínio

Entre as aplicações que o boletim indica estão o auxílio à decantação em efluentes, o adensamento de lamas e a redução de metais pesados em despejos industriais. Traduzidas para a decisão de quem opera, viram quatro condições.

1. O processo trabalha em pH mais alto do que o alumínio tolera

O alumínio tem uma janela de coagulação estreita. Fora dela, o hidróxido de alumínio volta a solubilizar e a eficiência cai — não gradualmente, mas de forma acentuada. O hidróxido férrico é menos solúvel numa faixa mais larga, o que dá ao cloreto férrico margem onde o alumínio já perdeu.

Isso importa quando o efluente chega naturalmente alcalino e corrigir o pH para baixo, só para acomodar o coagulante, custa reagente e gera sal. A faixa numérica exata de trabalho depende da matriz e é determinada no ensaio — o boletim traz o pH do produto concentrado, que não é o pH de aplicação.

2. Há fósforo a remover

Sal de ferro é a rota clássica de remoção de fósforo dissolvido: o ferro o converte em fosfato insolúvel, que sai junto com o lodo em vez de seguir para o corpo receptor. É o motivo mais comum para uma planta que roda alumínio há anos passar a dosar ferro em um ponto do fluxograma.

A relação prática entre ferro dosado e fósforo removido não cabe em tabela, e não vamos publicar uma. Ela depende do pH em que a precipitação ocorre, do residual exigido no laudo e da competição de outros ânions presentes no efluente. É exatamente o tipo de número que se determina no jar test com a água da planta, e que erra por fator de dois quando copiado de outra planta.

3. Há sulfeto no efluente

O caso clássico é o curtume, onde a corrente do caleiro carrega sulfeto. O ferro precipita o sulfeto como sulfeto de ferro insolúvel, resolvendo em uma etapa o que de outro modo exigiria oxidação.

Um aviso que não é opcional: efluente com sulfeto tem regra própria de segregação de correntes, porque misturá-lo com corrente ácida libera gás sulfídrico — risco à vida, não questão de eficiência. A escolha do coagulante vem depois do fluxograma de segregação estar correto, nunca no lugar dele.

4. O lodo precisa adensar melhor

O floco de ferro é mais denso que o de alumínio, e isso aparece duas vezes na conta: decanta mais rápido no clarificador e desidrata melhor no filtro-prensa ou na centrífuga. O boletim lista adensamento de lamas como aplicação por conta própria — o produto é usado às vezes só nessa etapa, mesmo em planta que coagula com alumínio na entrada.

Onde a destinação de lodo é o maior item de custo da ETE, essa é a razão que mais frequentemente paga a troca sozinha.

O que o cloreto férrico cobra em troca

Três contrapartidas, e nenhuma delas é surpresa depois da primeira semana de operação:

1. Cor residual. O ferro que não precipitou deixa o efluente amarelado ou avermelhado. É problema quando o padrão de lançamento limita cor ou ferro, e quando a água clarificada volta para um processo sensível a cor — têxtil é o exemplo óbvio.
2. Corrosividade. O produto é classificado como corrosivo e chega com até 1,0% de acidez livre em HCl. Exige EPI no manuseio e armazenagem em local ventilado, ao abrigo de luz solar direta.
3. Mancha. Piso, canaleta e equipamento marcam. É cosmético, mas é permanente, e vale considerar antes de instalar a dosagem em área de circulação.

Sobre materiais de tubulação, bomba e vedação: a especificação sai da FDS do produto e deve ser confirmada com o fornecedor antes da instalação. Não se deduz por analogia com o que já está instalado para PAC ou sulfato — é orientação com consequência física, e trocar o coagulante sem revisar a linha é como se estraga uma bomba nova em três meses.

Como ele se compara ao PAC e ao sulfato

Os três boletins lado a lado — cloreto férrico, policloreto de alumínio 18% e sulfato líquido isento —, com o que cada um declara:

	Cloreto férrico	PAC (Acquafloc 18)	Sulfato líquido isento
Metal ativo declarado	FeCl₃ mín. 38,0% · Fe₂O₃ mín. 18,5%	Al₂O₃ 16 – 20%	Al₂O₃ mín. 7,85%
Acidez livre	máx. 1,0% (HCl)	não declarada	até 0,5% (H₂SO₄)
Densidade (g/cm³)	mín. 1,380	1,340 – 1,400	1,300 – 1,330
Cor do produto	castanho escuro	amarelo-claro	incolor a amarelada
Cor residual no tratado	possível, do ferro	não	não
Densidade do floco	maior	menor	menor
Especificado conforme NBR 15784	sim	—	—

Não compare os percentuais das duas primeiras linhas entre colunas de metais diferentes: 38% de FeCl₃ e 18% de Al₂O₃ não são grandezas equivalentes, porque o metal, a massa molar e a carga por mol são outros. A comparação que fecha é sempre por desempenho no mesmo efluente — o que, de novo, é o ensaio de bancada. Entre os dois de alumínio, a conta correta está detalhada no comparativo entre PAC e sulfato de alumínio, e o panorama de todas as famílias está no guia de coagulantes orgânicos e inorgânicos.

O erro comum: aumentar a dose quando a cor aparece

O efluente sai amarelado, o operador conclui que falta coagulante e aumenta a dose. Na maior parte das vezes isso piora — e o mecanismo é o mesmo do excesso de qualquer coagulante.

O coagulante é catiônico e neutraliza a carga negativa do coloide. Passando do ponto, ele inverte essa carga, e as partículas voltam a se repelir: é a restabilização. Com sal de ferro, ela tem um sintoma extra e visível, porque o ferro que sobra sem precipitar é justamente o que colore a saída.

Os sinais de que a dose passou do ponto:

• floco pequeno e disperso, que não decanta apesar da dose alta;
• turbidez de saída que não melhora ao aumentar a dose — ou piora;
• metal residual subindo no efluente tratado;
• volume de lodo crescendo sem ganho de qualidade.

A regra prática: se aumentar não melhora, o teste seguinte é reduzir e observar. A curva do jar test tem formato de V — existe um mínimo, e tanto abaixo quanto acima dele o resultado piora.

Por que este artigo não traz faixa de dosagem

Porque o boletim não traz, e por um bom motivo: a dose ótima depende da matriz do efluente e não se estabelece por tabela. A instrução do fabricante é explícita — recomenda-se sempre realizar testes de bancada para verificar qual a melhor dosagem do coagulante. O produto pode ser dosado puro ou em solução; se em solução, preparada com água limpa.

Publicar uma faixa aqui seria confortável de ler e caro de aplicar. O ensaio de bancada resolve isso em uma tarde, e resolve mais do que a dose: mostra a faixa de trabalho, que é o que permite dosar com margem para a variação de turno sem cair na restabilização. O procedimento está descrito em como o jar test define a dosagem certa de coagulante, e a Wasser faz o ensaio de bancada com o seu efluente antes de qualquer recomendação de produto.

Perguntas frequentes

Por que o efluente fica amarelado depois do cloreto férrico? A cor vem do ferro que não precipitou. Normalmente a causa é dose acima do ponto ótimo ou pH fora da faixa em que o hidróxido férrico é insolúvel. Antes de aumentar a dose, reduza e observe: a curva do jar test piora dos dois lados do mínimo.

Dá para substituir o PAC por cloreto férrico direto, na mesma dosagem? Não. São metais diferentes, com carga por mol e faixa de pH diferentes — a troca exige jar test e reajuste da dosagem, e também revisão dos materiais da linha de dosagem, porque o férrico é corrosivo e o PAC menos agressivo.

O cloreto férrico gera mais lodo que o alumínio? Gera lodo mais denso, que ocupa menos volume depois de adensado e desidrata melhor. É por isso que ele aparece no boletim com adensamento de lamas como aplicação própria. A massa de lodo em si depende da carga do efluente e da dose, e se mede na planta.

Em qual pH o cloreto férrico trabalha melhor? A faixa de trabalho depende da matriz do efluente e se determina em ensaio de bancada. O que se pode afirmar é a comparação: o hidróxido férrico permanece insolúvel numa faixa mais larga que o de alumínio, o que dá margem em processos que operam mais alcalinos.