Tecnologia em Metalurgia, Materiais e Mineração
http://www.tmm.periodikos.com.br/article/doi/10.4322/2176-1523.20263311
Tecnologia em Metalurgia, Materiais e Mineração
Artigo Original

Aplicação de eletrodos de sacrifício para proteção catódica em estruturas de aço na mineração brasileira: eficiência, dimensionamento e sustentabilidade

Application of sacrificial electrodes for cathodic protection in steel structures in brazilian mining: efficiency, sizing, and sustainability

Adla Bredovv Vermeulen

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Resumo

A corrosão em estruturas em aço representa um desafio crítico em indústrias que operam em ambientes agressivos. O objetivo deste estudo é avaliar a aplicação de eletrodos de sacrifício de zinco em estruturas de aço utilizadas na mineração brasileira, com foco no dimensionamento técnico, na eficiência operacional e nos impactos ambientais. O dimensionamento apresentado é exemplificativo e aplicado a um estudo de caso em mineradoras brasileiras, considerando uma área protegida de 1,95 m2, equivalente a 0,135 kg de zinco por metro quadrado de estrutura em aço. Os resultados indicam que seis ânodos de 45 g, totalizando 0,272 kg de zinco, garantem proteção eficaz por um ano, com redução de aproximadamente 60% na taxa de corrosão e economia significativa nos custos de manutenção. A galvanoplastia por eletrodeposição de zinco atua como barreira complementar. Conclui-se que a aplicação correta de ânodos de sacrifício constitui uma solução econômica, sustentável e robusta para prolongar a vida útil de estruturas em aço em ambientes industriais severos.

Palavras-chave

Corrosão metálica; Proteção catódica; Ânodo de sacrifício; Mineração

Abstract

Metallic corrosion is a critical challenge in industries operating with steel systems exposed to aggressive environments. The aim of this study is to evaluate the application of zinc sacrificial electrodes in steel structures within Brazilian mining operations, focusing on technical sizing, operational efficiency, and environmental impacts. The sizing presented is exemplary and applied to a case study in Brazilian mining plants, considering a protected area of 1.95 m2, equivalent to 0.135 kg of zinc per square meter of steel structure. Results show that six 45 g anodes (0.272 kg of zinc) provide effective protection for one year, reducing corrosion rates by approximately 60% and significantly lowering maintenance costs. Zinc electroplating acts as a complementary barrier. The study concludes that properly applied sacrificial anodes offer an economical, sustainable, and robust solution to extend the service life of steel structures in harsh industrial environments.

Keywords

Metallic corrosion; Cathodic protection; Sacrificial anode; Mining

Referências

1 Martinelli-Orlando F, Mundra S, Angst UM. Cathodic protection mechanism of iron and steel in porous media. Communications Materials. 2024;5(1):15. https://doi.org/10.1038/s43246-024-00454-y.

2 Vaira Vignesh R, Sathiya P. Sacrificial anode materials to protect marine grade steel structures: a review. Corrosion Reviews. 2024;42(3):303-330. https://doi.org/10.1515/corrrev-2023-0099.

3 Guo Z, Xiao Z, Chen H, Zhou X, Wang P, Luo J, et al. Review of cathodic protection technology for steel rebars in concrete structures in marine environments. Applied Sciences. 2024;14(19):9062. https://doi.org/10.3390/app14199062.

4 Zhao Q, Li H, Luo X, Shi Y, Li J, Wang C, et al. Research on pulse current cathodic protection technology for long-distance pipeline: a review. Materials and Corrosion. 2024;75(10):e14557. https://doi.org/10.1002/maco.202414557.

5 Astuti P, Rafdinal RS, Yamamoto D, Hamada H. Application of sacrificial anode cathodic protection in reinforced concrete exposed to high-temperature environment. AIP Conference Proceedings. 2024;2927(1):020009. https://doi.org/10.1063/5.0192126.

6 Rousseau C, Baraud F, Leleyter L, Gil O. Cathodic protection by zinc sacrificial anodes: impact on marine sediment metallic contamination. Journal of Hazardous Materials. 2009;167(1-3):953-958. https://doi.org/10.1016/j.jhazmat.2009.01.083.

7 Zhou Y, Wang Y, Liu J, Zhang H, Chen X. Experimental study on cathodic protection performance of zinc anodes in marine steel structures. Journal of Electrochemical Science and Engineering. 2024;14(2):123-132.


Submetido em:
29/09/2025

Aceito em:
29/03/2026

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