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Definição Metalurgia é a ciência que estuda e
gerencia os metais desde sua extração do subsolo até sua transformação em produtos adequados ao uso.
Designa um conjunto de procedimentos e técnicas para extração, fabricação, fundição e tratamento dos metais e suas ligas.
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Etapas
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Termos utilizados
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Ferro Normalmente encontrado na
forma de minérios, como hematita (Fe2O3) e pirita (FeS2).
A obtenção do ferro a partir de seus minérios ocorre nos alto-fornos, em presença de carbono (carvão).
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Ferro
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Ferro
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Ferro
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Ferro gusa
É a forma intermediária pela qual passa praticamente todo o ferro utilizado na produção do aço. É um produto de primeira fusão obtido a partir da redução do minério em alto-forno. Contém cerca de 4% de carbono. Suas principais impurezas são silício, fósforo e manganês (cada um deles, contribuindo com, no máximo, 2% da massa total), além do enxofre (até 1%).
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Reações químicas no alto-forno1) Produção de energia e formação de monóxido de carbono (CO):
A oxidação do carbono ocorre próximo a entrada de ar (ventaneiras), próximo a base do alto forno:
2C + O2 2 CO + energia
2) Redução do ferro:3 Fe2O3 + CO 2 Fe3O4 + CO2
Fe3O4 + CO 3 FeO + CO2FeO + CO Fe + CO2
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Reações químicas no alto-forno3) Redução do silício, fósforo e manganêsNas temperaturas mais baixas da parte superior
do alto forno; ocorre a seguinte reação:
2MnO2 + C 2MnO + CO2Nas altas temperaturas :
2MnO + C 2Mn + CO2SiO2 + 2C Si + 2 CO
P2O5 + 5C 2 P + 5 COEsta última reação é incompatível em alto-forno,
praticamente todo o fósforo do minério é incorporado no ferro gusa.
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Reações químicas no alto-forno4) Reação da escória (escoriamento):
Ca CO3 CaO + CO2CaO + SiO2 CaSi O3 (escória)
As escórias são utilizadas na produção de tijolos, blocos e concretos.
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Metais nobres Ouro, prata, mercúrio,
cobre. Sofrem redução
espontaneamente (0red>0)
Normalmente encontrados na forma nativa (livres).
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Prata e mercúrio Podem ser obtidos partindo-
se de seus sulfetos: Ag2S (argentita) e HgS (cinábrio).
Obtidos por ustulação:
Ag2S + O2 2 Ag + SO2
HgS + O2 Hg + SO2
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Cobre Pode ser obtido por meio
da ustulação da calcopirita: CuFeS2.
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Cobre
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Alumínio Pode ser obtido por meio
da eletrólise da bauxita: Al2O3.xH2O.
Processo caro importância da reciclagem.
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Alumínio - reciclagem
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Metalurgia na prova do ENEM O assunto aparece como
contexto em várias questões, especialmente de Eletroquímica, mas não é necessário um conhecimento específico de metalurgia para resolvê-las.
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ENEM 2010
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ENEM 2009
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ENEM 2004
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ENEM 2004
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ENEM 2003
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ENEM 2000