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AULA 24 E 25
Prof. Thamilis Aguiar
Química 3
Metalurgia é a ciência que estuda e gerencia os metais desde sua extração do subsolo até sua transformação em produtos adequados ao uso. Metalurgia designa um conjunto de procedimentos e técnicas para extração, fabricação, fundição e tratamento dos metais e suas ligas.
Desde muito cedo, o homem aproveitou os metais para fabricar utensílios, materiais como o cobre, o chumbo, o bronze, o ferro, o ouro e a prata tiveram amplo uso na antiguidade.
Com exceção do ouro e, eventualmente,
da prata, do cobre, da platina e do
mercúrio, todos os metais praticamente
existem na natureza apenas na forma de
minérios.
Para extraí-los utilizamos o processo de
Eletrólise
Pirita
FeS2
Argentita
Ag2S
Calcita
CaCO3
Malaquita
Cu2(CO3)(OH)2
Gipsita
CaSO4. 2H2O
Barita
BaSO4
Magnetita
Fe3O4
Hematita
Fe2O3
Halita
NaCl (MgCl2KCl)
Carnalita
KMgCl2.6H2O
Ciência que estuda e manipula os metais
desde a sua extração até a transformação
em produtos.
Extração Britação Concentração
Retirada de impurezas (Ganga)
Pirometalurgia é o termo que designa os
processos que utilizam de altas
temperaturas (500°C a 2.000°C) para
realizar transformações físicas e
químicas em minerais, minérios ou
metais, a fim de extrair ou purificar
metais, bem como produzir compostos e
ligas.
Redução do metal por meio de elevadas
temperaturas.
MgCO3 MgO + CO2
Al2O3.3H2O Al2O3 + 3H2O(g)
HgS + O2 Hg + SO2
Calcinação: Forma óxidos
Ustulação: Transforma sulfetos em óxidos
Não é possível utilizar somente o
aquecimento e a redução do minério, é
necessário o seu refinamento.
Adiciona-se CaCO3 como escorificante.
C + O2 CO2
CO2 + C 2CO
Fe3O4 + 3CO 3FeO + 3CO2
FeO + CO Fe + CO2
Na parte mais inferior ocorre a
carburação
3 Fe + 2 CO Fe3C + CO2
Páginas 64- Química 3
Pirometalurgia: Cu, Hg, Fe...
Hidrometalurgia: Au
Eletrometalurgia: Al
Não necessitam de
temperaturas elevadas!
Extração de metais envolvendo reações
de dissolução de mineral-minério.
Produção de Au, U, Zn, Ni, Cu...
1º )Preparação: São ajustadas as propriedades físico-químicas dos sólidos, tais como a granulometria, composição, teor, natureza química e porosidade.
2º ) Lixiviação: Consiste na dissolução seletiva de minerais contendo o metal ou metais de interesse através do contato do sólido com uma fase aquosa contendo ácidos, bases ou agentes complexantes (como o cianeto de sódio e o hidróxido de amônio).
Última etapa do fluxograma
hidrometalúrgico tem como objetivo a
recuperação do metal. Este pode ser
obtido na forma de sal, hidróxido
metálico ou na forma metálica
Dentre os métodos de extração de ouro pode-se enumerar a amalgamação, flotação, lixiviação..
No caso da lixiviação, atualmente, utilizam-se agentes lixiviantes como cianeto de sódio.
Uma vez lixiviado o ouro, a próxima etapa é a de extração ou recuperação que pode utilizar as seguintes tecnologias: adsorção em carvão ativado ou resinas de troca iônica, eletrólise.
Lixiviação com cianeto:
Cianeto facilita a oxidação do Au:
4 Au + 8 CN- + O2 + H2O Au(CN)2- + 4OH-
O Au é separado da solução empregando-se uma redução!
2 Au(CN)2- + Zn Zn(CN)4 2- + 2 Au
Problemas: Cianeto é extremamente
tóxico e causa prejuízos ambientais
Outra substância é usada para extrair o
Au e também é altamente nociva: O
mercúrio!
Obtenção de metais por meio de
processos eletrolíticos.
Encontrado na natureza em combinação
com outros elementos.
Alumina (Al2O3)
Bauxita Alumina
Digestor:
Al(OH)3 + NaOH NaAl(OH)4
Precipitação:
NaAl(OH)4 Al(OH)3 + NaOH
Calcinação:
2 Al(OH)3 Al2O3 + 3 H2O
2 Al2O3 4 Al + 3 O2
3º elemento mais abundante na crosta
terrestre.
Produção há 150 anos!
Características:
*Leve
*Durável
*Baixo peso específico
*Resistência a corrosão
*Alta condutividade elétrica e térmica
Eletrólise ígnea do NaCl
Obtenção por ustulação
2 CuFeS2 + 5 O2 2 Cu + 2 FeO + 4 SO2
Purificação do Cu obtido??
Eletrólise!
Livro 6- Química 3- Página 68
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