1. 1
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
Alumínio
FerroFerro
Cálcio
Magnésio
Sódio
Potássio
Outros
Fonte: Esperidião, Ivone, Os Metais e o Homem
Produção Mundial de Minérios (mil
toneladas por ano)
Minério / Metal* mil toneladas/ano
Ouro* 2,0
Mercúrio* 4,4
Prata* 14,2
Estanho 191,4
Minério / Metal* mil toneladas/ano
Ouro* 2,0
Mercúrio* 4,4
Prata* 14,2
Estanho 191,4Estanho 191,4
Níquel 904,2
Titânio 3.301,0
Chumbo 3.323,5
Zinco 7.402,1
Cobre 9.199,3
Cromo 11.845,5
Manganês 23.216,3
Alumínio 111.453,7
Ferro 962.616,8
Estanho 191,4
Níquel 904,2
Titânio 3.301,0
Chumbo 3.323,5
Zinco 7.402,1
Cobre 9.199,3
Cromo 11.845,5
Manganês 23.216,3
Alumínio 111.453,7
Ferro 962.616,8
2. 2
Metalurgia
Metal no Minério
(carga +)
Metalurgia Metal como
substância Simples(carga )
(carga nula)
Metalurgia - É a seqüência de processos que visa à obtenção
de 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 Forma
Oxidada
Metalurgia
Metal na Forma
Reduzida
Corrosão
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. 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 produtosParticipação dos principais produtos
exportadosexportados
Principais empresas mineradoras brasileiras
Vale
Exportação de minerais metálicos
4. 4
Ocorrência• O Quadrilátero FerríferoFerroFerroFerro Ocorrência• Serra do CarajásFerroFerroFerro
Matérias‐Primas
• Minérios de Ferro
Carvão
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)
5. 5
Matérias‐Primas
• Minérios de Ferro
FerroFerroFerro
Produção 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 <40mm
granuladogranulado
6mm< Minério <40mm6mm< Minério <40mm
granuladogranulado
Em detalheEm detalhe
Processo de Pelotização
Pelotas são aglomerados de forma esférica
formados pela pelotização de minérios finos
com o auxílio de aditivos seguido por um
endurecimento a frio ou a quente.
Os aditivos geralmente utilizados são:
fundentes (calcário, dolomita), aglomerantes
(bentonita, cal hidratada) e combustível sólido
(antracito)
Processo de Pelotização
6. 6
Processo de Pelotização Processo de Sinterização
Sinteres são aglomerados de forma irregular e
esponjosa formados por meio de uma combustão
forçada (sinterização) de um combustível
previamente adicionado à mistura (finos minério de
ferro; fundentes calcário areia; combustível finosferro; fundentes – calcário, areia; combustível – finos
de coque; aditivos – corretivo de características para
aproveitamento de resíduos de recirculação).
Tecnologia criada com o objetivo de aproveitar
minérios finos (quantidade crescente no mundo) e
resíduos industriais.
A sinterização atual visa basicamente elaborar uma
carga de altíssima qualidade para o AF.
F dChaminé
Tambor de
mistura
A B C D E F
Silos de
armazenagem
INSUMOS
Finos de retorno
Finos de minério
Coque
Calcário
Pó de alto forno
Processo de Sinterização
Máquina de sinterizaçãoMáquina de sinterização
Forno de
igniçãoAlimentador
Chaminé
Exaustor Caixa de
Despoeiramento
Fragmentação do
bolo de sinter
Peneiramento a
quente
Sinter
Peneiramento a
frioFinos de retorno
Resfriador
rotativo
Processo de Sinterização
FerroFerroFerro Produção
Alto Forno
OO altoalto fornoforno éé umum fornoforno dede cubacuba queque operadooperado emem
regimeregime dede contracontra correntecorrente..
NoNo topotopo dodo fornoforno oo coque,coque, calcário,calcário, ee oo materialmaterial
portadorportador 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 porpor
gravidadegravidade reagindoreagindo comcom oo gásgás queque sobesobe..
NaNa parteparte inferiorinferior dodo fornoforno oo arar quentequente (vindo(vindo dosdos
regeneradores)regeneradores) éé injetadoinjetado atravésatravés dasdas ventaneirasventaneiras..
EmEm frentefrente asas ventaneirasventaneiras oo OO22,, presentepresente nono ar,ar, reagereage
comcom oo coquecoque formandoformando monóxidomonóxido dede carbonocarbono (CO)(CO)
queque ascendeascende nono fornoforno reduzindoreduzindo oo óxidoóxido dede ferroferro
presentepresente nana cargacarga queque descedesce emem contracontra correntecorrente..
7. 7
Alto Forno
John A. Ricketts, Ispat Inland, Inc.
A matéria prima requer de 6 a 8 horas para alcançar
o fundo do forno (cadinho) na forma do produto final
de metal fundido (gusa) e escória líquida (mistura
de óxidos não reduzidos). Estes produtos líquidos
são vazados em intervalos regulares de tempo.
Alto Forno
Os produtos do alto forno são o gusa (que segue
para o processo de refino do aço), a escória
(matéria-prima para a indústria de cimento), gases
de topo e material particulado.
Uma vez iniciada a campanha de um alto forno ele
será operado continuamente de 4 a 10 anos com
paradas curtas para manutenções planejadas.
Processo Temperatura (°C) ΔH (kJ/Kmol)
Evaporação da umidade 100 + 6,490
Remoção da água de hidratação 120 - 300 + 7,955
Remoção do CO2: 3 MnCO3 Mn3O4+CO2+CO
3 FeCO3 Fe3O4+CO2+CO
FeCO3 FeO+CO2
> 525
380 - 570
> 570
+ 363,791
+ 236,973
+ 112,206
Redução do Fe2O3 a Fe3O4: 3Fe2O3+CO Fe3O4+CO2 400 - 550 - 52,854
Alto FornoAlto Forno
Reações 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 - 500
400 - 750
+ 114,718
+ 304,380
Decomposição do CO: 2CO CO2+C 450 - 600 - 172,467
Redução do Fe3O4 a FeO: Fe3O4+CO 3FeO+CO2 570 - 800 + 36,463
Remoção do CO2: CaCO3 CaO+CO2 850 - 950 + 177,939
Redução do FeO a Fe: FeO+CO Fe+CO2 650 - Ts - 17,128
Reação de Boudouard: CO2+C 2CO > 900 + 172,467
Fusão 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 - 2000
2000 - 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
8. 8
COQUEMINÉRIO
Fe2O3 MnO2 P2O5 K2O SiO2 CaO Al2O3
GÁS
GÁS
C
GÁS
GÁS
AsAs condiçõescondições termodinâmicastermodinâmicas existentesexistentes nono interiorinterior dodo reatorreator
promovempromovem aa incorporaçãoincorporação dede algumasalgumas impurezasimpurezas aoao gusagusa líquidolíquido
ee 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 %
Aço
Ferro doce
Produção do Aço Líquido
AA produçãoprodução dodo açoaço líquidolíquido sese dádá atravésatravés dada oxidaçãooxidação
controladacontrolada dasdas impurezasimpurezas presentespresentes nono gusagusa líquidolíquido
ee nana sucatasucata..
EsteEste processoprocesso éé denominadodenominado refinorefino dodo açoaço ee éépp çç
realizadorealizado emem umauma instalaçãoinstalação conhecidaconhecida comocomo
aciariaaciaria..
OO refinorefino dodo açoaço normalmentenormalmente éé realizadorealizado emem
bateladabatelada pelospelos seguintesseguintes processosprocessos::
-- AciariaAciaria aa oxigêniooxigênio –– ConversorConversor LDLD (carga(carga
predominantementepredominantemente 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
9. 9
Conversor LD Conversor LD
Conversor LD
Responsável por cerca 60% (540 milhões ton/ano)
da produção de aço líquido mundial, a tecnologia
continua a ser a mais importante rota para a
produção de aço particularmente chapas de aço deprodução de aço, particularmente, chapas de aço de
alta qualidade.
Processo industrial teve início em 1952, quando o
oxigênio tornou-se industrialmente barato. A partir
daí o crescimento foi explosivo.
Permite elaborar uma enorme gama de tipos de
aços, 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 encontraencontra
emem condiçõescondições dede serser lingotadolingotado.. OO tratamentotratamento
aa serser feitofeito visavisa osos acertosacertos finaisfinais nana
composiçãocomposição químicaquímica ee nana temperaturatemperatura..
Portanto,Portanto, situasitua--sese entreentre oo refinorefino ee oo
lingotamentolingotamento contínuocontínuo nana cadeiacadeia dede
produçãoprodução dede açoaço carbonocarbono..
10. 10
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 de
elementos de liga (os desoxidantes mais comuns são
ferro-ligas, escolhidos em função do aço a ser
fabricado (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 estadoestado
líquidolíquido.. ÉÉ necessário,necessário, pois,pois, solidificásolidificá--lolo dede formaforma
adequadaadequada emem funçãofunção dada suasua utilizaçãoutilização posteriorposterior..
LingotamentoLingotamento Lingotamento ContínuoLingotamento Contínuo
ConformaçãoConformação
AA grandegrande importânciaimportância dosdos metaismetais nana tecnologiatecnologia
modernamoderna devedeve--se,se, emem grandegrande parte,parte, àà facilidadefacilidade comcom
queque eleseles podempodem serser produzidosproduzidos nasnas maismais variadasvariadas
formas,formas, parapara atenderatender aa diferentesdiferentes usosusos..
OsOs processosprocessos dede fabricaçãofabricação dede peçaspeças aa partirpartir dosdos
metaismetais nono estadoestado sólidosólido podempodem serser classificadosclassificados emem::
-- ConformaçãoConformação MecânicaMecânica:: volumevolume ee massamassa sãosão
conservadosconservados;;
-- RemoçãoRemoção MetálicaMetálica ouou UsinagemUsinagem:: retiraretira--sese materialmaterial
parapara sese obterobter aa formaforma desejadadesejada;;
OsOs processosprocessos dede conformaçãoconformação mecânicamecânica podempodem serser
classificadosclassificados dede acordoacordo comcom oo tipotipo dede forçaforça aplicadaaplicada
aoao 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.
11. 11
ExtrusãoExtrusão: Processo no qual um bloco de metal tem: Processo no qual um bloco de metal tem
reduzida sua seção transversal pela aplicação dereduzida sua seção transversal pela aplicação de
pressões elevadas, forçandopressões elevadas, forçando--o a escoar através doo 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 deatravés 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 ouprensagem ou martelamentomartelamento (é a mais antiga forma de(é a mais antiga forma de
conformação existenteconformação existente).).
Tipos de ConformaçãoTipos de Conformação
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 eo metal tem sua forma alterada ao passar entre rolos e
rotação. É o de maior uso em função de sua altarotação. É o de maior uso em função de sua alta
produtividade e precisão dimensional. Pode ser a quenteprodutividade e precisão dimensional. Pode ser a quente
ou a frio.ou a frio.
Dobramento
Forjamento
Laminação
ExtrusãoExtrusão
Tipos de ConformaçãoTipos de Conformação
Trefilação
Embutimento
ProfundoEstiramento
Matriz
Cisalhamento
τ
Lingotamento e LaminaçãoLingotamento e Laminação
Nomenclatura para AçosNomenclatura para Aços
12. 12
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
AlumínioAlumínioAlumínio
(mil toneladas) total mundial
Austrália 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 %
AlumínioAlumínioAlumínio
Produção Mundial de Alumínio
Fonte: Anuário Estatístico 2009 - MME
Ocorrência
• O alumínio é o terceiro elemento mais abundante na
crosta terrestre.
AlumínioAlumínioAlumínio
13. 13
Matérias‐Primas
AlumínioAlumínioAlumínio
Minério de Alumínio
• Bauxita - Al2O3.H2O - Teor de Al2O3 de
40 a 60 %
Produção de Alumínio
• Obtenção da Alumina ( Al2O3 ), a partir do
minério
AlumínioAlumínioAlumínio
Eletrólise da Alumina
rocesso Produtivo do Alumínio - MineraçãoP
AlumínioAlumínioAlumínio
rocesso Produtivo do Alumínio - MineraçãoP
Lavra
AlumínioAlumínioAlumínio
rocesso Produtivo do Alumínio - MineraçãoP
Lavra
AlumínioAlumínioAlumínio
rocesso Produtivo do Alumínio - MineraçãoP
Recuperação do local
AlumínioAlumínioAlumínio
14. 14
rocesso Produtivo do Alumínio - MineraçãoP
Beneficiamento
AlumínioAlumínioAlumínio
rocesso Produtivo do Alumínio - MineraçãoP
Beneficiamento
AlumínioAlumínioAlumínio
rocesso Produtivo do Alumínio - MineraçãoP
Tratamento de resíduos
AlumínioAlumínioAlumínio
rocesso Produtivo do Alumínio - MineraçãoP
Homogeneização
AlumínioAlumínioAlumínio
rocesso Produtivo do Alumínio - MineraçãoP
Transporte
AlumínioAlumínioAlumínio
rocesso Produtivo do AlumínioP
Minério
AlumínioAlumínioAlumínio
15. 15
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 AlumínioP
Alumina
AlumínioAlumínioAlumínio
rocesso Produtivo do AlumínioP
Alumina
AlumínioAlumínioAlumínio
AlumínioAlumínioAlumínio
Eletrólise da Alumina
Principal Processo: de Héroult & Hall
1886 – Uso
da criolitada criolita
(Na3AlF6):
de
temperaturas
superiores a
2000 oC para
cerca de
1000 oC.
AlumínioAlumínioAlumínio
Eletrólise da Alumina
Principal Processo: de Héroult & Hall
– Matérias-primas
• Alumina (Al2O3)Alumina (Al2O3)
• Criolita (Na3AlF6 )
• Grafite
• Outros: CaF2, AlF3 e Li2CO3
16. 16
AlumínioAlumínioAlumínio
Eletrólise da Alumina
G fitG fit
GrafiteGrafite
Polo positivo
GrafiteGrafite
Polo negativo
AlAl
fundido
Mistura:
AlAl 22OO33 + Criolita+ Criolita
rocesso Produtivo do AlumínioP
Redução
AlumínioAlumínioAlumínio
AlumínioAlumínioAlumínio
Cuba de Redução do Alumínio
Eletrólise
rocesso Produtivo do AlumínioP
Redução
AlumínioAlumínioAlumínio
Khakas aluminium smelter, Russia
AlumínioAlumínioAlumínio
Eletrólise da Alumina
Ânodo: Eletrodo de Grafite
• 2 O2- → O2 + 4e-
• C + O2 → CO2
Cátodo: Revestimento de Grafite
• Al3+ + 3e- → Alo
rocesso Produtivo do AlumínioP
Fundição
AlumínioAlumínioAlumínio
17. 17
rocesso Produtivo do AlumínioP
Matéria-prima
AlumínioAlumínioAlumínio
rocesso Produtivo do AlumínioP
Produtos fundidos
AlumínioAlumínioAlumínio
Tarugos Chapas Lingotes Vergalhões Placas
rocesso Produtivo do AlumínioP
Produtos fundidos
Tarugos
AlumínioAlumínioAlumínio
rocesso Produtivo do AlumínioP
Produtos fundidos
Chapas
Lingotes
AlumínioAlumínioAlumínio
rocesso Produtivo do AlumínioP
Produtos fundidos
Vergalhões Placas
AlumínioAlumínioAlumínio
COBRECOBRE
18. 18
Ocorrência
• Cobre nativo
CobreCobreCobre
Cuprita Cu2O
Calcosita Cu2S
Fonte: www.cdcc.sc.usp.br
2
Ocorrência
• Malaquita CuCO3.Cu(OH)2
CobreCobreCobre
Atacamita
CuCl2.3Cu(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
Economia
CobreCobreCobre CobreCobreCobre
19. 19
CobreCobreCobre
Produção Mundial de Cobre refinado
Fonte: Anuário Estatístico 2009 - MME
CobreCobreCobre
CobreCobreCobre
Beneficiamento do Minério de Cobre
CobreCobreCobre
Beneficiamento do Minério de Cobre
CobreCobreCobre
Produção 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
CobreCobreCobre
Produção de Cobre
20. 20
CobreCobreCobre
Produção de Cobre
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
ZincoZincoZinco
Aplicações
• 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)
21. 21
ZincoZincoZinco
Produção Mundial de Zinco
Fonte: Anuário Estatístico 2009 - MME
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.
EstanhoEstanhoEstanho
Fonte: Canto, 1996
* Mais de 50%
Produção de Estanho
• A cassiterita reage, sob aquecimento, com
carbono, produzindo estanho metálico e
monóxido de carbono
EstanhoEstanhoEstanho
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‐
EstanhoEstanhoEstanho
flandres);
22. 22
EstanhoEstanhoEstanho
Produção Mundial de Estanho
Fonte: Anuário Estatístico 2009 - MME
MANGANÊS
Ocorrência
• Pirolusita ( MnO2 )
ManganêsManganêsManganês
Fonte: Canto, 1996
Ocorrência
• Jazida de minério de Mn na Serra do Navio, Amapá.
ManganêsManganêsManganês
Fonte: Canto, 1996
Produção de Manganês
• Redução da pirolusita com coque
• Redução da pirolusita com Al (aluminotermia)
ManganêsManganêsManganês
Aplicações
• Indústria do aço: Ligas ( 95%)
• Seus compostos:
– Pilhas secas
ManganêsManganêsManganês
– Indústria de cerâmica
– Agentes oxidantes
23. 23
MERCÚRIO
Ocorrência
• 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
MercúrioMercúrioMercúrio
• Quando resfriado à temperatura
ambiente, converte‐se em líquido
prateado, largamente utilizado.
• HgS + O2 → Hg + SO2
Aplicações
• Pilhas de mercúrio;
• Fungicidas e medicamentos;
• Termômetros;
MercúrioMercúrioMercúrio
• 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.
MercúrioMercúrioMercúrio
Fonte: Canto, 1996
Mercúrio nos garimpos
• Para separar o ouro, o garimpeiro coloca a mistura na bateia e
acrescenta mercúrio, metal líquido que dissolve o ouro, mas não a
lama.
MercúrioMercúrioMercúrio
Fonte: Canto, 1996
24. 24
Mercúrio nos garimpos
• O amálgama é transferido para outro recipiente, em que é fervido.
O mercúrio evapora, sobrando apenas ouro.
MercúrioMercúrioMercúrio
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
NíquelNíquelNíquel
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
NíquelNíquelNíquel
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;
NíquelNíquelNíquel
• Moedas (ligas Ni e Cu)
• Liga (Ni, Fe e Cr): filamentos de
aquecimento.
• Liga (Ni, Al e Co): imãs permanentes
25. 25
NíquelNíquelNíquel
Produção Mundial de Níquel
Fonte: Anuário Estatístico 2009 - MME
CHUMBO
ChumboChumboChumbo
Ocorrência
Galena ( PbS )
Fonte: Canto, 1996
ChumboChumboChumbo
Produção 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
ChumboChumboChumbo
Produção 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.