obtenção de neodímio e liga nd-fe-b para produção de Ímãs
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Terras Raras: Aplicações
Usos mais comuns e históricos
Usos de alta tecnologia
(principalmente na geração alternativa)
Catalisadores (FCC e automotivos), vidros, metalurgia
e fósforos
Baterias de carros híbridos, imãs para motores elétricos, turbinas eólicas, drivers de discos rígidos
112 mil t TRxOy em 2013 (94 mil China)80 mil consumidos na China
US$ 2 a 3 bilhões em TR
Brasil ~1% da demanda mundial: ~1.200 t (maior parte para FCC)
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Produção fora da China:
Molycorp (Califôrnia, Estônia)
Lynas (Austrália + Malásia: capac projetada: ~20 mil t/ano invest ~US$ 1 bilhão)
Depósito na Índia e Dong Pao – Vietnã (pertecente a várias companhias asiáticas ). Ambos produziram 5.000 t de REO, das 6.000 t produzidas fora da China em 2010
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Aplicações:
Imãs permanentes (37% mercado em valor): Geradores de turbinas eólicas, veículos elétricos e híbridos, drivers de disco rígido, amplificadores de áudio, motores industriais, ressonância magnética por imagem, dispositivos eletrônicos (celulares, tablets, etc)
Geradores de turbinas eólicas Consumo de 0,6 a 1 t imã NdFeB (180 a 300 kg Nd/MW eólico e cerca de 20-35 kg de Dy por MW
2010 2015 2020 2025 2030 2035 2040 2045 2050 20550
20
40
60
80
100
120
140
160
180
Instalação anual (GW)
Fonte: Global Wind Energy Concil
Projeção crescimento moderado (base 2013)
2013: 35,5 GW – 6.500 a 10.500 t Nd2020: 65,8 GW – 11.800 a 20.000 t Nd
Potencial de consumo no Brasil:Operação: 3,1 GWConstrução: 3,3 GWOutorgados: 5,3 GWConstrução + outorgados: potencial de até 2.580 t Nd
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Imã de NdFeB
É um intermetálico (Nd,Pr)2Fe14B (26,7%Nd/Pr; 72,2%Fe; 1,0%B) que pode conter Dy e Tb (preserva propriedades magnéticas em altas T)
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Carros elétricos e Híbridos
Cerca de 0,5 kg a 1 kg Nd/veículo – Toyota Prius usa ~1 kg de Nd no seus imãs
Baterias NiMH - Lantânio Liga de La é usada como anodo: 26% do peso da bateria (La é o principal elemento de TR usado na bateria)Carros elétricos e hídricos usam aproximadamente 2,3 kg de La por veículo
Outras aplicações: bicicletas elétricas, scooters, transporte publico coletivo, etc..
Aplicações:
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Eletrólise em sais fundidos de Terras raras (Nd2O3)
• T > Tfusão Nd (1063°C)
Desafios:• Controle da cinética de redução (baixa solubilidade
do óxido no sal)• Contaminação do Nd pelos materiais da célula• Evitar efeito anódico• Elevada eficiência de corrente
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Lynas BaotouCN203653720U (2013)
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Fusão em FIV
Principais desafios:
Reatividade do Nd com oxigênioReatividade do Nd com material refratário do fornoPerda de Nd por vaporização
FIV com dispositivo de solidificação direcional do IPT (capacidade: 2-3 kg)
Matérias Primas:
• Fe de alta pureza• Fe-B ou B• Nd
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Grato pela Atenção!
João Batista Ferreira NetoLaboratório de Processos Metalúrgicos
Centro de Tecnologia em Metalurgia e MateriaisIPT
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