metalurgiaver 4 6

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Química Industrial Inorgânica

Ver 4.6

Crosta Terrestre: Placas em Movimento

• Rochas ígneas ou magmáticas

Subsolo do Brasil Subsolo do Brasil

Principais jazidas de minérios metálicos no Brasil

Distribuição dos Metais na Crosta Terrestre

AlumínioFerroFerroCálcioMagnésioSódioPotássioOutros

Fonte: Esperidião, Ivone, Os Metais e o Homem

Produção Mundial de Minérios (mil toneladas por ano)

Minério / Metal* mil toneladas/anoOuro* 2,0Mercúrio* 4,4Prata* 14,2Estanho 191,4

Minério / Metal* mil toneladas/anoOuro* 2,0Mercúrio* 4,4Prata* 14,2Estanho 191,4Estanho 191,4Níquel 904,2Titânio 3.301,0Chumbo 3.323,5Zinco 7.402,1Cobre 9.199,3Cromo 11.845,5Manganês 23.216,3Alumínio 111.453,7Ferro 962.616,8

Estanho 191,4Níquel 904,2Titânio 3.301,0Chumbo 3.323,5Zinco 7.402,1Cobre 9.199,3Cromo 11.845,5Manganês 23.216,3Alumínio 111.453,7Ferro 962.616,8

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Metalurgia

Metal no Minério(carga +)

Metalurgia Metal como substância Simples(carga )

(carga nula)

Metalurgia - É a seqüência de processos que visa à obtençãode um elemento metálico a partir de seu minério.

Corrosão x Metalurgia

Aumenta a facilidade de sofrer redução

Al Zn Fe Ni Sn Pb Cu Hg Ag Pt Au

Aumenta a facilidade de sofrer oxidação

Metal na FormaOxidada

MetalurgiaMetal na Forma

ReduzidaCorrosão

Operações na Metalurgia

• Lavra

Moagem/purificação do i é iminério

Reação química de redução

Purificação do metal

Acabamento final

FERRO -- SiderurgiaSiderurgia

Aplicações

• Maior aplicação é na forma de LIGA• Metal estrutural (construção civil, ...)• Industrial automobilística• Ferramentas e implementos

FerroFerroFerro

• Ferramentas e implementos• Pontes, caldeiras, tubulações, reatores, ...• Importância biológica• Compostos derivados do Ferro: FeSO4, ...

3

Ocorrência

• Principais produtores mundiais de Minério de ferro

FerroFerroFerro

País Produção anual (milhões toneladas)

Participação no total mundial(milhões toneladas) total mundial

Ex-URSS 236 24,5 % China 165 17,1 % Brasil 152 15,8 % Austrália 112 11,6 % EUA 56 5,8 %

Participação dos principais produtos Participação dos principais produtos exportadosexportados

Principais empresas mineradoras brasileiras

Vale

Exportação de minerais metálicos

4

Ocorrência• O Quadrilátero FerríferoFerroFerroFerro Ocorrência• Serra do CarajásFerroFerroFerro

Matérias‐Primas

• Minérios de FerroCarvão

Pela coqueificação obtém se o COQUE

FerroFerroFerro

– Pela coqueificação, obtém-se o COQUE.

Calcário– Possui a função de fundente, combinando-

se com as impurezas, formando a escória.

Matérias‐Primas

• Minérios de Ferro

FerroFerroFerro

– Magnetita (Fe3O4 - contendo 72,4 % Fe)– Hematita (Fe2O3 - contendo 69,9 % Fe)

Hematita

( 2 3 , )– Limonita (2FeO3.3H2O - 48,3 % Fe)– Siderita (FeCO3)– Pirita (FeS2)

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Matérias‐Primas• Minérios de Ferro

FerroFerroFerroProdução de ferro gusa

FerroFerroFerro

Companhia Siderúrgica Nacional

Produção do AçoProdução do Aço Ferro Primário••Fontes de FerroFontes de Ferro

5mm<Pelotas<18mm5mm<Pelotas<18mm 5mm<Sinter<50mm5mm<Sinter<50mm 6mm< Minério <40mm6mm< Minério <40mmgranuladogranulado6mm< Minério <40mm6mm< Minério <40mmgranuladogranulado

Em detalheEm detalhe

Processo de Pelotização

Pelotas são aglomerados de forma esféricaformados pela pelotização de minérios finoscom o auxílio de aditivos seguido por umendurecimento a frio ou a quente.

Os aditivos geralmente utilizados são:fundentes (calcário, dolomita), aglomerantes(bentonita, cal hidratada) e combustível sólido(antracito)

Processo de Pelotização

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Processo de Pelotização Processo de Sinterização

Sinteres são aglomerados de forma irregular eesponjosa formados por meio de uma combustãoforçada (sinterização) de um combustívelpreviamente adicionado à mistura (finos minério deferro; fundentes calcário areia; combustível finosferro; fundentes – calcário, areia; combustível – finosde coque; aditivos – corretivo de características paraaproveitamento de resíduos de recirculação).

Tecnologia criada com o objetivo de aproveitarminérios finos (quantidade crescente no mundo) eresíduos industriais.

A sinterização atual visa basicamente elaborar umacarga de altíssima qualidade para o AF.

F dChaminé

Tambor de mistura

A B C D E F

Silos de armazenagem

INSUMOSFinos de retornoFinos de minérioCoqueCalcárioPó de alto forno

Processo de SinterizaçãoMáquina de sinterizaçãoMáquina de sinterização

Forno de igniçãoAlimentador

Chaminé

Exaustor Caixa deDespoeiramento

Fragmentação do bolo de sinter

Peneiramento a quente

Sinter

Peneiramento a frioFinos de retorno

Resfriador rotativo

Processo de Sinterização

FerroFerroFerro ProduçãoAlto Forno

OO altoalto fornoforno éé umum fornoforno dede cubacuba queque operadooperado ememregimeregime dede contracontra correntecorrente..NoNo topotopo dodo fornoforno oo coque,coque, calcário,calcário, ee oo materialmaterialportadorportador dede ferroferro (sinter,(sinter, pelotaspelotas ee minériominério granulado)granulado)sãosão carregadocarregado emem diferentesdiferentes camadascamadassãosão carregadocarregado emem diferentesdiferentes camadascamadas..AA cargacarga sólida,sólida, alimentadaalimentada pelopelo topo,topo, descedesce porporgravidadegravidade reagindoreagindo comcom oo gásgás queque sobesobe..NaNa parteparte inferiorinferior dodo fornoforno oo arar quentequente (vindo(vindo dosdosregeneradores)regeneradores) éé injetadoinjetado atravésatravés dasdas ventaneirasventaneiras..EmEm frentefrente asas ventaneirasventaneiras oo OO22,, presentepresente nono ar,ar, reagereagecomcom oo coquecoque formandoformando monóxidomonóxido dede carbonocarbono (CO)(CO)queque ascendeascende nono fornoforno reduzindoreduzindo oo óxidoóxido dede ferroferropresentepresente nana cargacarga queque descedesce emem contracontra correntecorrente..

7

Alto Forno

John A. Ricketts, Ispat Inland, Inc.

A matéria prima requer de 6 a 8 horas para alcançaro fundo do forno (cadinho) na forma do produto finalde metal fundido (gusa) e escória líquida (misturade óxidos não reduzidos). Estes produtos líquidossão vazados em intervalos regulares de tempo.

Alto Forno

Os produtos do alto forno são o gusa (que seguepara o processo de refino do aço), a escória(matéria-prima para a indústria de cimento), gasesde topo e material particulado.

Uma vez iniciada a campanha de um alto forno eleserá operado continuamente de 4 a 10 anos comparadas curtas para manutenções planejadas.

Processo Temperatura (°C) ΔH (kJ/Kmol)Evaporação da umidade 100 + 6,490Remoção da água de hidratação 120 - 300 + 7,955Remoção do CO2: 3 MnCO3 Mn3O4+CO2+CO 3 FeCO3 Fe3O4+CO2+CO FeCO3 FeO+CO2

> 525380 - 570

> 570

+ 363,791+ 236,973 + 112,206

Redução do Fe2O3 a Fe3O4: 3Fe2O3+CO Fe3O4+CO2 400 - 550 - 52,854

Alto FornoAlto FornoReações químicas típicas do Alto FornoReações químicas típicas do Alto Forno

ç 2 3 3 4 2 3 3 4 2 ,Remoção do CO2: MgCO3 MgO+CO2 MgCO3

.CaCO3 MgO.CaO+CO2 400 - 500400 - 750

+ 114,718+ 304,380

Decomposição do CO: 2CO CO2+C 450 - 600 - 172,467Redução do Fe3O4 a FeO: Fe3O4+CO 3FeO+CO2 570 - 800 + 36,463Remoção do CO2: CaCO3 CaO+CO2 850 - 950 + 177,939Redução do FeO a Fe: FeO+CO Fe+CO2 650 - Ts - 17,128Reação de Boudouard: CO2+C 2CO > 900 + 172,467Fusão da escória primária 1100 + 921,1 (kg slag)Dissolução do CaO na escória primária 1250 + 1046,7 (kg Fe)Combustão do Ccoque: Ccoque+O2 CO 2Ccoque+CO2 2CO Ccoque+0.5O2 CO

1800 - 20002000 - 1450

1550

- 406,120+ 172,467

- 116,83

Produção• Instalação de Alto forno

FerroFerroFerro

Produção• O Alto forno

FerroFerroFerro Produção• O Alto forno

FerroFerroFerro

Fe2O3 + CO → CO2 + 2 FeO

CO2 + C → 2 CO

FeO + CO → CO2 + Fe

CO2 + C → 2 CO

C + O2 → CO2

Ar

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COQUEMINÉRIOFe2O3 MnO2 P2O5 K2O SiO2 CaO Al2O3

GÁ

S

GÁ

S

C

GÁ

S

GÁ

S

AsAs condiçõescondições termodinâmicastermodinâmicas existentesexistentes nono interiorinterior dodo reatorreatorpromovempromovem aa incorporaçãoincorporação dede algumasalgumas impurezasimpurezas aoao gusagusa líquidolíquidoee separasepara outrasoutras nana fasefase escóriaescória ee gásgás..

Alto Forno

ESCÓRIA

GUSA

Fe3O4

FeO

FeO

Fe (99%) Si (10%)

SiO2 CaO Al2O3P2O5

P (95%)

K2O

C (12%)Mn (70%)

MnO

Mn3O4

MnO

Produção• Lingote de ferro‐gusa

FerroFerroFerro

Produção• Fabricação do Aço

FerroFerroFerro

Método mais usado:• Pneumáticos - Agente oxidante é o ar ou

oxigênio

Ligas de Ferro Teor de Carbono

Ferro-gusa 2 a 5 %0,5 a 1,7 %

< 0,5 %AçoFerro doce

Produção do Aço Líquido

AA produçãoprodução dodo açoaço líquidolíquido sese dádá atravésatravés dada oxidaçãooxidaçãocontroladacontrolada dasdas impurezasimpurezas presentespresentes nono gusagusa líquidolíquidoee nana sucatasucata..

EsteEste processoprocesso éé denominadodenominado refinorefino dodo açoaço ee éépp ççrealizadorealizado emem umauma instalaçãoinstalação conhecidaconhecida comocomoaciariaaciaria..

OO refinorefino dodo açoaço normalmentenormalmente éé realizadorealizado emembateladabatelada pelospelos seguintesseguintes processosprocessos::-- AciariaAciaria aa oxigêniooxigênio –– ConversorConversor LDLD (carga(cargapredominantementepredominantemente líquida)líquida)..

-- AciariaAciaria elétricaelétrica –– FornoForno elétricoelétrico aa arcoarco –– FEAFEA(carga(carga predominantementepredominantemente sólida)sólida)..

*LD – Linz-Donawitz

Produção• Conversor a oxigênio (LD)

FerroFerroFerro Produção• Conversor a oxigênio (LD)

FerroFerroFerro

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Conversor LD Conversor LD

Conversor LD

Responsável por cerca 60% (540 milhões ton/ano)da produção de aço líquido mundial, a tecnologiacontinua a ser a mais importante rota para aprodução de aço particularmente chapas de aço deprodução de aço, particularmente, chapas de aço dealta qualidade.Processo industrial teve início em 1952, quando ooxigênio tornou-se industrialmente barato. A partirdaí o crescimento foi explosivo.Permite elaborar uma enorme gama de tipos deaços, desde o baixo carbono aos média-liga.

Aciaria Elétrica

Aciaria Elétrica

Processo industrial começou no início do século XX.

Inicialmente, o forno elétrico era considerado sobretudo como um aparelho para a fabricação de aços especiais, inoxidáveis e de alta liga.ç p , g

Atualmente, ele tem sido cada vez mais utilizado na fabricação de aço carbono.

Processo reciclador de sucata por excelência; não há restrição para proporção de sucata na carga.

A participação do aço elétrico no mundo vem crescendo substancialmente nas últimas décadas.

Metalurgia de Panela

ApósApós oo refino,refino, oo açoaço aindaainda nãonão sese encontraencontraemem condiçõescondições dede serser lingotadolingotado.. OO tratamentotratamentoaa serser feitofeito visavisa osos acertosacertos finaisfinais nanacomposiçãocomposição químicaquímica ee nana temperaturatemperatura..Portanto,Portanto, situasitua--sese entreentre oo refinorefino ee oolingotamentolingotamento contínuocontínuo nana cadeiacadeia dedeproduçãoprodução dede açoaço carbonocarbono..

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As seguintes operações podem ser executadas:- Homogeneização do calor; - Ajuste da composição; Ajuste da temperatura do aço;

Forno de Panela

- Ajuste da temperatura do aço;- Desoxidação – remoção do oxigênio residual do aço

e cria condições termodinâmicas para a adição deelementos de liga (os desoxidantes mais comuns sãoferro-ligas, escolhidos em função do aço a serfabricado (FeMn, FeSiMn) e Alumínio.

- Desulfuração com escória sintética ou injeção de pós;- Desfosforação

Forno de Panela

Forno na metalurgia de panela

TodaToda aa etapaetapa dede refinorefino dodo açoaço sese dádá nono estadoestadolíquidolíquido.. ÉÉ necessário,necessário, pois,pois, solidificásolidificá--lolo dede formaformaadequadaadequada emem funçãofunção dada suasua utilizaçãoutilização posteriorposterior..

LingotamentoLingotamento Lingotamento ContínuoLingotamento Contínuo

ConformaçãoConformação

AA grandegrande importânciaimportância dosdos metaismetais nana tecnologiatecnologiamodernamoderna devedeve--se,se, emem grandegrande parte,parte, àà facilidadefacilidade comcomqueque eleseles podempodem serser produzidosproduzidos nasnas maismais variadasvariadasformas,formas, parapara atenderatender aa diferentesdiferentes usosusos..

OsOs processosprocessos dede fabricaçãofabricação dede peçaspeças aa partirpartir dosdosmetaismetais nono estadoestado sólidosólido podempodem serser classificadosclassificados emem::

-- ConformaçãoConformação MecânicaMecânica:: volumevolume ee massamassa sãosãoconservadosconservados;;

-- RemoçãoRemoção MetálicaMetálica ouou UsinagemUsinagem:: retiraretira--sese materialmaterialparapara sese obterobter aa formaforma desejadadesejada;;

OsOs processosprocessos dede conformaçãoconformação mecânicamecânica podempodem serserclassificadosclassificados dede acordoacordo comcom oo tipotipo dede forçaforça aplicadaaplicadaaoao materialmaterial::

-- Compressão direta:Compressão direta: Forjamento, Laminação; Forjamento, Laminação;

ConformaçãoConformação

pp j çj ç

-- Compressão indireta:Compressão indireta: TrefilaçãoTrefilação, Extrusão, , Extrusão, EmbutimentoEmbutimento;;

-- TrativoTrativo: : Estiramento;Estiramento;

-- Dobramento: Dobramento: Dobramento;Dobramento;

-- Cisalhamento: Cisalhamento: Corte.Corte.

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ExtrusãoExtrusão: Processo no qual um bloco de metal tem : Processo no qual um bloco de metal tem reduzida sua seção transversal pela aplicação de reduzida sua seção transversal pela aplicação de pressões elevadas, forçandopressões elevadas, forçando--o a escoar através do o a escoar através do orifício de uma matrizorifício de uma matriz..

Tipos de ConformaçãoTipos de Conformação

T fil ãT fil ã P i t t lP i t t l

ExtrusãoExtrusão

TrefilaçãoTrefilação

TrefilaçãoTrefilação: Processo que consiste em puxar o metal : Processo que consiste em puxar o metal através de uma matriz, por meio de uma força de através de uma matriz, por meio de uma força de tração a ele aplicada na saída dessa mesma matriz.tração a ele aplicada na saída dessa mesma matriz.

ForjamentoForjamento: Processo de transformação de metais por : Processo de transformação de metais por prensagem ou prensagem ou martelamentomartelamento (é a mais antiga forma de (é a mais antiga forma de conformação existenteconformação existente).).


LaminaçãoLaminação: Processo de deformação plástica no qual : Processo de deformação plástica no qual

Forjamento

Laminação

o metal tem sua forma alterada ao passar entre rolos e o metal tem sua forma alterada ao passar entre rolos e rotação. É o de maior uso em função de sua alta rotação. É o de maior uso em função de sua alta produtividade e precisão dimensional. Pode ser a quente produtividade e precisão dimensional. Pode ser a quente ou a frio.ou a frio.

Dobramento

Forjamento

Laminação

ExtrusãoExtrusão


Trefilação

EmbutimentoProfundoEstiramento

Matriz

Cisalhamento

τ

Lingotamento e LaminaçãoLingotamento e Laminação

Nomenclatura para AçosNomenclatura para Aços

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Produção• Aço Temperado

FerroFerroFerro

Em altas temperaturas, o ferro e o carbono se combinam para formar a cementita (Fe3C).

• Quando resfriada lentamente, se decompõe

• Quando resfriada rapidamente, a cementita não se decompõe, originando um material mais duro e resistente.

Processo: Têmpera

Aplicações

• Metal Estrutural (Aviões, navios, automóveis, trocadores de calor, ...

• Indústria de construção (portas, janelas,

AlumínioAlumínioAlumínio

etc. )• Recipientes diversos ( embalagens para bebidas)

• Utensílios de cozinha• Compostos derivados do alumínio: Al(OH)3, Al2(SO4)3, etc.

Ocorrência

• Principais produtores mundiais de Minério de Alumínio

País Produção anual ( il t l d )

Participação no t t l di l


(mil toneladas) total mundialAustrália 40.503 36,3 % Guiné 17.524 15,7 % Jamaica 11.608 10,4 % Brasil 10.500 9,4 % Ex-URSS 5.350 4,8 %

AlumínioAlumínioAlumínioProdução Mundial de Alumínio

Fonte: Anuário Estatístico 2009 - MME

Ocorrência

• O alumínio é o terceiro elemento mais abundante na crosta terrestre.


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Matérias‐PrimasAlumínioAlumínioAlumínio

Minério de Alumínio• Bauxita - Al2O3.H2O - Teor de Al2O3 de

40 a 60 %

Produção de Alumínio

• Obtenção da Alumina ( Al2O3 ), a partir do minério


Eletrólise da Alumina

rocesso Produtivo do Alumínio - MineraçãoPAlumínioAlumínioAlumínio

rocesso Produtivo do Alumínio - MineraçãoP

Lavra



Lavra

AlumínioAlumínioAlumíniorocesso Produtivo do Alumínio - MineraçãoP

Recuperação do local


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Beneficiamento


Beneficiamento



Tratamento de resíduos


Homogeneização



Transporte

AlumínioAlumínioAlumíniorocesso Produtivo do AlumínioP

Minério


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Obtenção da Alumina - Al2O3

BauxitaBauxita

Britada e moída

NaAl(OH)

Fe2O3 sólido

NaOHNaOH

Autoclave

NaAl(OH)4

Al(OH)3 sólido

Al2O3 sólido

250 oC

1200 oC

rocesso Produtivo do AlumínioPAlumínioAlumínioAlumínio

rocesso Produtivo do AlumínioPAlumina


Alumina


AlumínioAlumínioAlumínioEletrólise da Alumina

Principal Processo: de Héroult & Hall

1886 – Uso da criolitada criolita (Na3AlF6): de temperaturas superiores a 2000 oC para cerca de 1000 oC.


Principal Processo: de Héroult & Hall

– Matérias-primas• Alumina (Al2O3)Alumina (Al2O3)• Criolita (Na3AlF6 )• Grafite• Outros: CaF2, AlF3 e Li2CO3

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G fitG fit

GrafiteGrafitePolo positivo

GrafiteGrafitePolo negativo

Al Al fundido

Mistura:Al Al 22OO33 + Criolita + Criolita

rocesso Produtivo do AlumínioPRedução


AlumínioAlumínioAlumínioCuba de Redução do Alumínio

Eletróliserocesso Produtivo do AlumínioP

Redução


Khakas aluminium smelter, Russia


Ânodo: Eletrodo de Grafite• 2 O2- → O2 + 4e-

• C + O2 → CO2

Cátodo: Revestimento de Grafite• Al3+ + 3e- → Alo

rocesso Produtivo do AlumínioPFundição


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rocesso Produtivo do AlumínioPMatéria-prima


Produtos fundidos


Tarugos Chapas Lingotes Vergalhões Placas

rocesso Produtivo do AlumínioPProdutos fundidos

Tarugos


Produtos fundidosChapas

Lingotes


rocesso Produtivo do AlumínioPProdutos fundidos

Vergalhões Placas


COBRECOBRE

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Ocorrência

• Cobre nativo

CobreCobreCobre

Cuprita Cu2O

Calcosita Cu2S

Fonte: www.cdcc.sc.usp.br

2

Ocorrência

• Malaquita CuCO3.Cu(OH)2

CobreCobreCobre

AtacamitaCuCl2.3Cu(OH)2

Fonte: www.cdcc.sc.usp.br

Ocorrência

• Exploração do minério de cobre a céu aberto.

CobreCobreCobre

Fonte: Canto, 1996

Ocorrência

• mapa de localização da mina Caraíba no município de Jaguarari (Bahia) e a mina.

CobreCobreCobre

Fonte: Centro de Tecnologia Mineral Ministério da Ciência e Tecnologia

EconomiaCobreCobreCobre CobreCobreCobre

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CobreCobreCobreProdução Mundial de Cobre refinado


CobreCobreCobre

CobreCobreCobreBeneficiamento do Minério de Cobre

CobreCobreCobreBeneficiamento do Minério de Cobre

CobreCobreCobreProdução de Cobre

• A calcosita reage, sob aquecimento, com oxigênio, produzindo cobre metálico e dióxido de enxofre.

• É a USTULAÇÃO da calcosita• É a USTULAÇÃO da calcosita• Cu2S + O2 → 2 Cu + SO2


20


Ocorrência

• Blenda ( ZnS )

ZincoZincoZinco

Fonte: Canto, 1996

Produção de Zinco

• A Blenda reage, sob aquecimento, com oxigênio, produzindo o óxido de zinco e e o dióxido de enxofre.

• É a USTULAÇÃO da blenda.• 2 ZnS + 3 O2 → 2 ZnO + 2 SO2

ZincoZincoZinco

Produção de Zinco

• O óxido de zinco reage, sob aquecimento, com carbono, produzindo zinco metálico e monóxido de carbono.

• O carbono atua como agente redutor.• ZnO + C → Zn + CO

ZincoZincoZincoAplicações

• Produção de aço galvanizado• Pilhas comuns e alcalinas• Liga de latão (20% Zn e 80% Cu)

ZincoZincoZinco

• Seus compostos:– ZnS (osciloscópios, telas detectoras de raios X– ZnO (fungicida)

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ZincoZincoZincoProdução Mundial de Zinco


ESTANHO

Ocorrência

• Cassiterita ( SnO2 )

EstanhoEstanhoEstanho

Fonte: Canto, 1996

Ocorrência

• Principais estados produtores de cassiterita:• Amazonas, Pará, Rondônia*, Mato Grosso, Goiais, Minas Gerais e Rio Grande do Sul.


Fonte: Canto, 1996

* Mais de 50%

Produção de Estanho

• A cassiterita reage, sob aquecimento, com carbono, produzindo estanho metálico e monóxido de carbono


monóxido de carbono.• O carbono atua como agente redutor.• SnO2 + 2 C → Sn + 2 CO

* Pode ser purificado por eletrólise, de forma análoga ao cobre.

Aplicações

• Liga de bronze (10% Sn e 90% Cu);• Liga com Pb em solda eletrônica;• Proteção do aço (“lata” ou folha‐de‐


flandres);

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EstanhoEstanhoEstanhoProdução Mundial de Estanho


MANGANÊS

Ocorrência

• Pirolusita ( MnO2 )

ManganêsManganêsManganês

Fonte: Canto, 1996

Ocorrência

• Jazida de minério de Mn na Serra do Navio, Amapá.


Fonte: Canto, 1996

Produção de Manganês

• Redução da pirolusita com coque• Redução da pirolusita com Al (aluminotermia)

ManganêsManganêsManganêsAplicações

• Indústria do aço: Ligas ( 95%)• Seus compostos:

– Pilhas secas


– Indústria de cerâmica– Agentes oxidantes

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MERCÚRIOOcorrência

• Cinábrio ( HgS )

MercúrioMercúrioMercúrio

Fonte: Canto, 1996

Produção do Mercúrio

• Ustulação do cinábrio (HgS) produz vapor de mercúrio.Q d f i d à t t


• Quando resfriado à temperatura ambiente, converte‐se em líquido prateado, largamente utilizado.

• HgS + O2 → Hg + SO2

Aplicações

• Pilhas de mercúrio;• Fungicidas e medicamentos;• Termômetros;


• Lâmpadas de iluminação;• Amálgamas dentários;• Extração de metais como Ouro e Prata;• Supercondutores.

Mercúrio nos garimpos

• Em muitos garimpos o ouro se encontra na forma de pó, misturado na lama.


Fonte: Canto, 1996


• Para separar o ouro, o garimpeiro coloca a mistura na bateia e acrescenta mercúrio, metal líquido que dissolve o ouro, mas não a lama.


Fonte: Canto, 1996

24


• O amálgama é transferido para outro recipiente, em que é fervido. O mercúrio evapora, sobrando apenas ouro.


Fonte: Canto, 1996

Sobra na bateia a lama contaminada com mercúrio, que é jogada de volta ao rio.

NÍQUEL

Ocorrência

• O mais importante minério é a PENTLANDITA (FeS.NiS).

• As maiores jazidas brasileira de minério de níquel encontram‐se em Goiás.

NíquelNíquelNíquel

encontram se em Goiás.• O Município de Niquelândia, a nordeste de Brasília,

responde por quase metade da produção nacional.

Fonte: Museo Don Felipe de Borbón y Grecia - ETSI de Minas, Madrid

Produção de Níquel

• O sulfeto de níquel reage, sob aquecimento, com oxigênio, produzindo o óxido de níquel e e o dióxido de enxofre


óxido de níquel e e o dióxido de enxofre. (USTULAÇÃO).

• 2 NiS + 3 O2 → 2 NiO + 2 SO2

Produção de Níquel

• O óxido de níquel reage, sob aquecimento, com carbono, produzindo níquel metálico e monóxido de carbono


níquel metálico e monóxido de carbono.• O carbono atua como agente redutor.• NiO + C → Ni + CO

Aplicações

• Produção de aço especiais (ligas);• Revestimento do aço (niquelação);• Catalisador de reações químicas;


• Moedas (ligas Ni e Cu)• Liga (Ni, Fe e Cr): filamentos de aquecimento.

• Liga (Ni, Al e Co): imãs permanentes

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NíquelNíquelNíquelProdução Mundial de Níquel


CHUMBO

ChumboChumboChumboOcorrência

Galena ( PbS )

Fonte: Canto, 1996

ChumboChumboChumboProdução de Chumbo

• A galena reage, sob aquecimento, com oxigênio, produzindo óxido de chumbo II e dióxido de enxofre.

• É a USTULAÇÃO da galena• É a USTULAÇÃO da galena.• 2 PbS + 3 O2 → 2 PbO + 2 SO2

ChumboChumboChumboProdução de Chumbo

• O óxido de chumbo II reage, sob aquecimento, com carbono, produzindo chumbo metálico e monóxido de carbono.

• O carbono atua como agente redutor• O carbono atua como agente redutor.• PbO + C → Pb + CO

Aplicações

• Baterias • Ligas para soldas• Proteção contra a radiação (raios X e radiação

)

ChumboChumboChumbo

gama)• Munição• Compostos:‐ Litargírio (PbO) – Usado para vitrificar a cerâmica.

26

ChumboChumboChumboProdução Mundial de Chumbo


CobreCobreCobreProdução Brasileira de Metais Não‐Ferrosos


Ligas Metálicas

metalurgiaver 4 6

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