IFPE – Instituto Federal de Pernambuco
Departamento Acadêmico de Ambiente, Saúde e
Segurança
Curso: Tecnologia em Gestão A...
SUMÁRIO
1. Introdução
2. Histórico
3. Propriedades Químicas e Físicas
4. Rochas Hospedeiras
5. Minerais de Ocorrência
6. E...
INTRODUÇÃO
• Mesmo depois de sua descoberta, o
alumínio parecia “fadado ao fracasso”.
• Ele era tão raro que, assim como o...
INTRODUÇÃO
Óxido de Alumínio (fonte:
http://www.actek.com.br/arquivos/image/Oxido.jpg)
• Mesmo utilizado milênios antes de...
HISTÓRICO
Há sete milênios, ceramistas da Pérsia já produziam seus vasos com um tipo de
barro que continha óxido de alumín...
HISTÓRICO
6000 a.C.
Os Persas fabricaram potes e recipientes de argila que continham óxido de
alumínio (Al2O3).
3000 a.C.
...
HISTÓRICO
1825
O físico dinamarquês Hans Christian Oersted consegue
isolar o alumínio de outra maneira, a partir do cloret...
HISTÓRICO
1886
Torna-se público o processo de
obtenção de alumínio por meio da
redução eletrolítica da alumina
dissolvida ...
1945
Na cidade de Ouro Preto (MG) é produzido o primeiro lingote de alumínio do
Hemisfério Sul, na fábrica da Elquisa.
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HISTÓRICO
Curiosidades:
• Em 1827, o alemão Freidrich Wöhler descreveu o processo de
obtenção de alumínio em laboratório, ...
PROPRIEDADES
O alumínio, de símbolo químico Al, é um elemento químico metálico trivalente,
leve, sólido cristalino, de cor...
Símbolo Al
Número Atômico 13
Massa Atômica 26,98154 g/mol
Estado de Oxidação +3
Ponto de Fusão 660,45 ºC
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PROPRIEDADES
• O alumínio possui altos índices de condutividade elétrica;
• Não se altera em contato com o ar ou em presen...
ROCHAS HOSPEDEIRAS
O Alumínio ocorre em grandes quantidades em rochas do tipo dos alumínio-
silicatos, tais como o feldspa...
MINERAIS DE OCORRÊNCIA
Bauxita
• Fórmula Química: uma mistura de
Gibbsita, diásporo e boehmita.
• Composição: 50 a 70% de ...
MINERAIS DE OCORRÊNCIA
Turquesa
• Fórmula Química: CuAl6(PO4)4
(OH)8.5H2O
• Composição: Fosfato de alumínio e
cobre hidrat...
MINERAIS DE OCORRÊNCIA
Safira
• Fórmula Química: Al2O3
• Composição: Óxido de Alumínio
• Dureza (Mohs): 9,0
• Densidade Re...
MINERAIS DE OCORRÊNCIA
Esmeralda
• Fórmula Química: Be3Al2Si6O18
• Composição: Silicato de alumínio e berilo.
• Dureza (Mo...
EXTRAÇÃO E BENEFICIAMENTO
EXTRAÇÃO E BENEFICIAMENTO
EXTRAÇÃO E BENEFICIAMENTO
O minério de bauxita contém de 45% a 60% de óxido de alumínio; são
necessárias de 4 a 5 tonelada...
EXTRAÇÃO E BENEFICIAMENTO
EXTRAÇÃO E BENEFICIAMENTO
EXTRAÇÃO E BENEFICIAMENTO
PAÍS Produção 2008 Reservas
Guiné 18,000 7,400,000
Austrália 63,000 5,800,000
Vietnã 30 2,100,00...
APLICAÇÕES
O alumínio é amplamente utilizado pela
indústria de diversas maneiras. Tal
versatilidade se deve às suas propri...
APLICAÇÕES
INDÚSTRIA:
• Meios de transporte (automóveis, aviões...)
• Empacotamento (latas de bebidas, folhas
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APLICAÇÕES
SAÚDE:
O alumínio é um dos poucos
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APLICAÇÕES
SAÚDE:
A Ingestão do alumínio pode acontecer
através da comida, do ar e contato com a
pele, e pode levar a séri...
APLICAÇÕES
MEIO AMBIENTE - PLANTAS
Alumínio é um dos principais fatores
que reduzem o crescimento das
plantas em solos áci...
APLICAÇÕES
MEIO AMBIENTE – RECICLAGEM
A reciclabilidade é um dos atributos mais
importantes do alumínio, pois pode ser
pro...
APLICAÇÕES
VÍDEO: “Reciclagem de Alumínio”
http://www.youtube.com/watch?v=KPqbC4EzCZM
VÍDEO Nº 2: “Os Caminhos da Bauxita”
http://www.youtube.com/watch?v=j5OmV-JH7lE
REFERÊNCIAS
• http://www.abal.org.br/ (Associação Brasileira de Alumínio)
• http://www.reynaers.com/frontsite/marketchoose...
REFERÊNCIAS
• http://ciencia.hsw.uol.com.br/aluminio2.htm
• http://www.ff.up.pt/toxicologia/monografias/ano0607/aluminio/p...
REFERÊNCIAS
• http://ambientes.ambientebrasil.com.br/residuos/reciclagem/aluminio:_i
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Alumínio

  1. 1. IFPE – Instituto Federal de Pernambuco Departamento Acadêmico de Ambiente, Saúde e Segurança Curso: Tecnologia em Gestão Ambiental Disciplina: Fundamentos da Geologia Professor: Hernande Pereira Aluna: Nathália Araújo de A. Vasconcelos Recife, 2013
  2. 2. SUMÁRIO 1. Introdução 2. Histórico 3. Propriedades Químicas e Físicas 4. Rochas Hospedeiras 5. Minerais de Ocorrência 6. Extração e Beneficiamento 7. Aplicações: Indústria, Saúde e Meio Ambiente 8. Vídeo: “Reciclagem de Alumínio” 9. Vídeo Nº 2: “Os Caminhos da Bauxita” 10.Referências
  3. 3. INTRODUÇÃO • Mesmo depois de sua descoberta, o alumínio parecia “fadado ao fracasso”. • Ele era tão raro que, assim como o ouro e a prata, era visto como metal semiprecioso. • Como elemento metálico, é o mais abundante da crosta terrestre (8,13%). Como elemento, de forma geral, é o 3º mais abundante, logo a seguir do Silício (27%) e do Oxigênio (47%).
  4. 4. INTRODUÇÃO Óxido de Alumínio (fonte: http://www.actek.com.br/arquivos/image/Oxido.jpg) • Mesmo utilizado milênios antes de Cristo, o alumínio só começou a ser produzido comercialmente há cerca de 150 anos. • Mesmo nas civilizações mais antigas, o metal dava um tom de modernidade e sofisticação aos artefatos. • Hoje, os EUA e Canadá são os maiores produtores mundiais de Alumínio. Já o Brasil tem a 3ª maior reserva do minério no mundo.
  5. 5. HISTÓRICO Há sete milênios, ceramistas da Pérsia já produziam seus vasos com um tipo de barro que continha óxido de alumínio, que hoje conhecemos como alumina. Trinta séculos mais tarde, egípcios e babilônios usaram uma outra substância contendo alumínio na fabricação de cosméticos e produtos medicinais. Até então, nada se sabia sobre o metal na forma como o conhecemos hoje. Apesar de ser o 3º mais abundante do planeta, o metal puro não é encontrado naturalmente. O processo percorrido até conhecermos o alumínio na sua forma atual foi longo. Em 1807, Humphry Davy propôs o nome aluminum para este metal ainda não descoberto. Mais tarde resolveu-se trocar o nome para aluminium por coerência com a maioria dos outros nomes latinos dos elementos, que usam o sufixo -ium. Desta maneira ocorreu a derivação dos nomes atuais dos elementos em outros idiomas. Entretanto, nos Estados Unidos, com o tempo se popularizou a outra forma (“alumíno”), hoje admitida também pela IUPAC.
  6. 6. HISTÓRICO 6000 a.C. Os Persas fabricaram potes e recipientes de argila que continham óxido de alumínio (Al2O3). 3000 a.C. Argilas com alumina eram utilizadas por povos antigos do Egito e Babilônia para a fabricação de cosméticos, medicamentos e corantes de tecidos. 1809 Primeira obtenção do que até então mais se aproximava do alumínio. Humphry Davy foi o mentor da descoberta, fundindo ferro na presença de alumina. 1821 O francês P. Berthier descobre um minério avermelhado, que contém 52% de óxido de alumínio, perto da aldeia de Lês Baux, no sul da França. É a descoberta da bauxita, o minério mais comum de alumínio.
  7. 7. HISTÓRICO 1825 O físico dinamarquês Hans Christian Oersted consegue isolar o alumínio de outra maneira, a partir do cloreto de alumínio na forma como é conhecido hoje. 1854 Primeira obtenção do alumínio por via química, realizada por Henry Saint–Claire Deville. 1855 Deville mostra, na exposição de Paris, o primeiro lingote de um metal muito mais leve que o ferro. Henry Saint-Claire Deville (França)
  8. 8. HISTÓRICO 1886 Torna-se público o processo de obtenção de alumínio por meio da redução eletrolítica da alumina dissolvida em banho fundido de criolita. Esse procedimento foi desenvolvido separadamente pelo norte-americano Charles Martin Hall e pelo francês Paul Louis Toussaint Héroult, que o descobriram e o patentearam quase simultaneamente. Esse processo ficou conhecido como Hall-Heróult e foi o que permitiu o estabelecimento da indústria global do alumínio. Charles Martin Hall (EUA) Paul Louis Toussaint Héroult (França)
  9. 9. 1945 Na cidade de Ouro Preto (MG) é produzido o primeiro lingote de alumínio do Hemisfério Sul, na fábrica da Elquisa. HISTÓRICO 1ª corrida de Alumínio
  10. 10. HISTÓRICO Curiosidades: • Em 1827, o alemão Freidrich Wöhler descreveu o processo de obtenção de alumínio em laboratório, a partir da reação de potássio com cloreto de alumínio anidro. • O alumínio é o terceiro elemento mais encontrado na crosta terrestre. Em 1963, a proporção do metal em relação à superfície da Terra era de 81,3 gramas por tonelada. • Que a fábrica da Elquisa, onde foi fabricado o primeiro lingote de alumínio do Hemisfério Sul, é hoje uma unidade da Novelis (líder mundial em laminados de alumínio e reciclagem de latas de bebida) do Brasil.
  11. 11. PROPRIEDADES O alumínio, de símbolo químico Al, é um elemento químico metálico trivalente, leve, sólido cristalino, de cor branca-prateada e sem odor característico. Este metal é incluído no conjunto dos metais representativos, com número atómico igual a 13 (grupo do boro) e uma massa atómica relativa de 26,98. Com poucas exceções, encontra-se nos compostos químicos na forma de Al 3+. São conhecidos nove isótopos do alumínio, com números de massa entre 23 e 30, ocorrendo naturalmente, apenas, os isótopos 27Al e 26Al, sendo o primeiro o mais abundante e o segundo o mais estável. O alumínio é uma das espécies mais reativas que se conhece. A temperaturas elevadas, cerca dos 180ºC, reage com a água, produzindo hidróxido de alumínio (Al(OH)3) e hidrogénio (H2), e com outros óxidos metálicos, produzindo o respectivo metal e óxido de alumínio (Al2O3). O seu carácter anfotérico permite-lhe reagir com ácidos inorgânicos e bases fortes.
  12. 12. Símbolo Al Número Atômico 13 Massa Atômica 26,98154 g/mol Estado de Oxidação +3 Ponto de Fusão 660,45 ºC Ponto de Ebulição 2520 ºC Distribuição Eletrônica (1s²) (2s² 2p6) (3s² 3p¹) Volume Atômico 9,99 cm-3 Entalpia de Fusão 10.71 KJ/mol Entalpia de Vaporização 143.9 KJ/mol Solubilidade HCl, H2SO4, água quente e soluções alcalinas. PROPRIEDADES Estrutura cristalina Cúbica de Face Centrada.
  13. 13. PROPRIEDADES • O alumínio possui altos índices de condutividade elétrica; • Não se altera em contato com o ar ou em presença de água, graças a uma fina capa de óxido que o protege de ataques do meio ambiente. Entretanto apresenta alta reatividade em contato com outros elementos: • Em presença de oxigênio, sofre reação de combustão, liberando grande quantidade de calor; • E ao combinar-se com halogênios (cloro, flúor, bromo e iodo) ou com o enxofre, produz imediatamente os respectivos haletos e sulfetos de alumínio.
  14. 14. ROCHAS HOSPEDEIRAS O Alumínio ocorre em grandes quantidades em rochas do tipo dos alumínio- silicatos, tais como o feldspato e as micas. Quando essas rochas se decompõe formam argilas ou outras rochas metamórficas. Não existe um método simples ou econômico de extrair alumínio de feldspatos, micas e argilas. O alumínio é obtido a partir da bauxita, que pode ser AlO-OH(AL2O3.H2O) ou Al(OH)3(AL2O3.3H2O). As principais fontes são Austrália (36%), Guiné (17%), Brasil (8%), Jamaica (7%) e a ex-União Soviética (6%).
  15. 15. MINERAIS DE OCORRÊNCIA Bauxita • Fórmula Química: uma mistura de Gibbsita, diásporo e boehmita. • Composição: 50 a 70% de Al2O3. • Dureza (Mohs): 1,0 – 1,5 • Densidade Relativa: 2,5 - 2,6 • Brilho: Opaco a terroso • Cor: Branco, cinza, amarelo e vermelho. • Ocorrência: Localiza-se em regiões tropicais e subtropicais, por intemperismo de rochas ou sedimentos aluminosos. • Usos: fabricação de abrasivos, cimentos aluminoso, sais de alumínio, entre outros.
  16. 16. MINERAIS DE OCORRÊNCIA Turquesa • Fórmula Química: CuAl6(PO4)4 (OH)8.5H2O • Composição: Fosfato de alumínio e cobre hidratado. 37,6% de Al6O3. • Dureza (Mohs): 5,0 – 6,0 • Densidade Relativa: 2,6 – 2,8. • Brilho: Céreo a opaco. • Cor: Azul celeste, verde azulado e verde maçã. • Ocorrência: Rochas vulcânicas parcialmente decompostas por processos hidrotermais de baixa temperatura. • Usos: Como pedra preciosa.
  17. 17. MINERAIS DE OCORRÊNCIA Safira • Fórmula Química: Al2O3 • Composição: Óxido de Alumínio • Dureza (Mohs): 9,0 • Densidade Relativa: 3,9 – 4,1 • Brilho: Vítreo e adamantino • Cor: Todas as cores, exceto vermelho (que é chamado de Rubi) • Ocorrência: São gerados por processos magmáticos e metamórficos de temperatura moderada a alta. Ou seja, aparece em rochas ígneas. • Usos: São diversas as variedades, mas principalmente é usado em joalherias.
  18. 18. MINERAIS DE OCORRÊNCIA Esmeralda • Fórmula Química: Be3Al2Si6O18 • Composição: Silicato de alumínio e berilo. • Dureza (Mohs): 7,5 – 8,0 • Densidade Relativa: 2,6 – 2,7 • Brilho: transparente e opaco • Cor: Tons de verde. • Ocorrência: se originam do magma ascendente e metamorfismo; por isso, as jazidas são encontradas em filões de pegmatito ou em seus arredores. • Usos: Como pedra preciosa.
  19. 19. EXTRAÇÃO E BENEFICIAMENTO
  20. 20. EXTRAÇÃO E BENEFICIAMENTO
  21. 21. EXTRAÇÃO E BENEFICIAMENTO O minério de bauxita contém de 45% a 60% de óxido de alumínio; são necessárias de 4 a 5 toneladas de bauxita para produzir 2 toneladas de alumina que, refinada, produz 1 tonelada de alumínio primário. Extraída em minas abertas, exige a remoção da vegetação e da camada superior do solo, produzindo efeitos nocivos sobre a fauna e a flora. A extração da bauxita é uma das principais causas da destruição da Floresta Tropical no mundo. As florestas não podem ser restauradas à sua biodiversidade anterior após a suspensão da mineração. O solo perde sua capacidade de reter água, tornando-se inadequado para o cultivo. A conversão da bauxita em alumínio primário é o processo industrial que mais consome energia no mundo, contribuindo para o aquecimento global.
  22. 22. EXTRAÇÃO E BENEFICIAMENTO
  23. 23. EXTRAÇÃO E BENEFICIAMENTO
  24. 24. EXTRAÇÃO E BENEFICIAMENTO PAÍS Produção 2008 Reservas Guiné 18,000 7,400,000 Austrália 63,000 5,800,000 Vietnã 30 2,100,000 Jamaica 15,000 2,000,000 Brasil 25,000 1,900,000 Guiana 1,600 700,000 Índia 20,000 770,000 China 32,000 700,000 Grécia 2,200 600,000 Irã 500 - Suriname 4,500 580,000 Números estimados de 2008 - reservas provadas de bauxita x1000 toneladas
  25. 25. APLICAÇÕES O alumínio é amplamente utilizado pela indústria de diversas maneiras. Tal versatilidade se deve às suas propriedades e excelente performance na maioria das aplicações. Suas técnicas de fabricação permitem a manufatura do produto acabado a preços competitivos. Cada segmento utiliza o metal na forma mais adequada às suas finalidades, de acordo com os diferenciais e propriedades de cada produto.
  26. 26. APLICAÇÕES INDÚSTRIA: • Meios de transporte (automóveis, aviões...) • Empacotamento (latas de bebidas, folhas de alumínio usada nas embalagens de alimentos) • Tratamento de água (agente coagulante) • Construção civil (janelas, decoração) • Medicina ( antiácidos e alguns analgésicos) • Variados utensílios (ferramentas e panelas de cozinha) • Linhas de transmissão elétrica • Maquinaria • Propelentes e explosivos • Material dentário • Brinquedos • Sinais de trânsito
  27. 27. APLICAÇÕES SAÚDE: O alumínio é um dos poucos elementos abundantes na natureza que parece não apresentar nenhuma função biológica significativa. Algumas pessoas manifestam alergia ao alumínio, sofrendo dermatites ao seu contato, inclusive desordens digestivas ao ingerir alimentos cozidos em recipientes de alumínio. Para as demais pessoas o alumínio não é considerado tão tóxico como os metais pesados, ainda que existam evidências de certa toxicidade quando ingerido em grandes quantidades. OBS.: Segundo a Organização Mundial da Saúde, atualmente se entende que a dose semanal tolerável é de 1 mg de alumínio por quilograma de massa corporal. Portanto, uma pessoa de 50kg teria uma dose tolerável de 50mg de alumínio por semana.
  28. 28. APLICAÇÕES SAÚDE: A Ingestão do alumínio pode acontecer através da comida, do ar e contato com a pele, e pode levar a sérios problemas de saúde, tais como: • Mal de Alzheimer • Mal de Parkinson • Demência • Danos ao sistema nervoso central • Surdez • Dores musculares • Fraqueza • Impotência • Cólicas • E até mesmo câncer.
  29. 29. APLICAÇÕES MEIO AMBIENTE - PLANTAS Alumínio é um dos principais fatores que reduzem o crescimento das plantas em solos ácidos. Embora seja geralmente inofensivo para o crescimentos das plantas em solos de pH neutro, a concentração em solos ácidos de Al3+ aumenta o nível de cátions e perturba o crescimento da raiz. A maioria dos solos ácidos estão saturados de alumínio ao invés de íons de hidrogênio. A acidez do solo é, portanto, um resultado de hidrólise de compostos de alumínio.
  30. 30. APLICAÇÕES MEIO AMBIENTE – RECICLAGEM A reciclabilidade é um dos atributos mais importantes do alumínio, pois pode ser produzido infinitas vezes, sem perder suas qualidades no processo de reaproveitamento, ao contrário de outros materiais. O exemplo mais comum é o da lata de alumínio para bebidas, cuja sucata transforma-se novamente em lata após a coleta e refusão, sem que haja limites para seu retorno ao ciclo de produção. Esta característica possibilita uma combinação única de vantagens para o alumínio, destacando-se, além da proteção ambiental e economia de energia, o papel multiplicador na cadeia econômica.
  31. 31. APLICAÇÕES
  32. 32. VÍDEO: “Reciclagem de Alumínio” http://www.youtube.com/watch?v=KPqbC4EzCZM
  33. 33. VÍDEO Nº 2: “Os Caminhos da Bauxita” http://www.youtube.com/watch?v=j5OmV-JH7lE
  34. 34. REFERÊNCIAS • http://www.abal.org.br/ (Associação Brasileira de Alumínio) • http://www.reynaers.com/frontsite/marketchoose.aspx • http://pt.wikipedia.org/wiki/Alum%C3%ADnio • http://www.ebah.com.br/content/ABAAAAWSAAG/processo-fabricacao-alumina • http://www.iap.pr.gov.br/arquivos/File/apoio/HISTORICO_DA_EDUCACAO_AM BIENTAL.pdf • http://noticias.ambientebrasil.com.br/artigos/2007/09/11/33350-principais- marcos-historicos-mundiais-da-educacao-ambiental.html • http://ww3.cnseg.org.br/sustentabilidade/marcos.html • http://www.mspc.eng.br/quim1/quim1_013.shtml • http://www.ff.up.pt/toxicologia/monografias/ano0607/aluminio/aplicacoes.htm • http://pt.scribd.com/doc/8010462/ALUMINIO • http://www.serteq.com.br/noticia.asp?codigo=146 • http://www.geobrasil.net/geoinfo/docs%5Cgeoquimica.pdf • http://ciencia.hsw.uol.com.br/aluminio3.htm
  35. 35. REFERÊNCIAS • http://ciencia.hsw.uol.com.br/aluminio2.htm • http://www.ff.up.pt/toxicologia/monografias/ano0607/aluminio/propriedades.htm • http://www.hydro.com/pt/aluminio/a-hydro-no-brasil/sobre-o-aluminio/ • http://www.rc.unesp.br/museudpm/banco/grm.html • http://pedras-preciosas.info/mos/view/10_pedras_mais_conhecidas/ • http://www.novelis.com/pt-br/Paginas/Home.aspx# • http://www.coladaweb.com/quimica/elementos-quimicos/propriedades-do- aluminio • http://www.ilhasulnauticas.com.br/ilhasul/index.php/caracteristicaaluminio • http://educacao.uol.com.br/disciplinas/quimica/aluminio-ocorrencia-obtencao- industrial-propriedades-e-utilizacao.htm • http://www.mundoeducacao.com.br/quimica/aluminio.htm • http://www.metalplating.com.br/informacao_tecnica/aluminio.html • http://www.tabela.oxigenio.com/outros_metais/elemento_quimico_aluminio.htm • http://www.ebah.com.br/content/ABAAAAWSAAG/processo-fabricacao-alumina • http://www.cetem.gov.br/publicacao/CTs/CT2005-131-00.pdf
  36. 36. REFERÊNCIAS • http://ambientes.ambientebrasil.com.br/residuos/reciclagem/aluminio:_i nfinitamente_reciclavel.html • http://senaiblu.blogspot.com.br/2012/01/voce-sabia-que-existe- aluminio.html
  37. 37. OBRIGADA!
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