PROCESSOS DE METALURGIA EXTRATIVA E SIDERURGIA

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PROCESSOS DE METALURGIA EXTRATIVA E SIDERURGIA
Processos de Fabricação de Metais PROCESSOS DE METALURGIA EXTRATIVA E SIDERURGIA Prof. Mauricio M. Peres 2osem / 2009

Processos de Fabricação de Metais Metalurgia Extrativa e Siderurgia
Processos em Metalurgia Extrativa e Siderurgia : 1. Introdução. 2. Operações de Beneficiamento de Minérios. 3. Processos Pré-Extrativos. 4. Processos de Extração e Refino. Processos Siderúrgicos.

1. INTRODUÇÃO 1.1 Relevância Tecnológica dos Metais; 1.2 Crosta Terrestre e sua Pobreza Metálica; 1.3 Fontes Alternativas de Suprimentos Metálicos; 1.4 Mercado Internacional de Metais ;

1. INTRODUÇÃO 1.2 Crosta Terrestre e sua Pobreza Metálica;

1. INTRODUÇÃO Evolução do consumo dos 3 metais mais usados: Aço, alumínioe cobre

1. INTRODUÇÃO 1.3 Fontes Alternativas de Suprimentos Metálicos;

1. INTRODUÇÃO 1.4 Mercado Internacional de Metais ;

1. INTRODUÇÃO

1. OPERAÇÕES DE BENEFICIAMENTO DE MINÉRIOS 2.1 Objetivos : Para ser submetido aos procesos de extração do metal desejado... ; O minério primário deve ser beneficiado de forma a concentrar o composto metálico e apresentar uma morfologia que permita uma alta eficiência industrial e econômica do processo de extração, uma vez que o minério bruto apresenta concentração e morfologia inadequadas aos processos finais de redução e refino. Isso torna necessário submeter o minério bruto a uma sequência de operações de beneficiamento preliminares, cujos objetivos fundamentais são: separa a ganga e o minério secundário, concentrar o minério primário que contém o composto metálico desejado e colocá-lo numa morfologia que permita seu fácil manuseio e que maximize a eficiência do processo de redução. As operações de beneficiamento são de 3 tipos: (a) Fragmentação do minério bruto; (b) Classificação do minério fragmentado; (c) Concentração do minério classificado.

2.2 Operações de Fragmentação: Essa etapa se baseia na fragmentação dos grandes blocos (diâmetros de até 150cm) reduzindo-o em partículas menores em dimensões adequadas ao seu manuseio. Etapas:

2.2 Operações de Fragmentação: Trituração Britagem Triturador Cônico Britador de Mandíbula Britador Giratório Triturador De Rolos

Pulverização (moinho de bolas) 2.2 Operações de Fragmentação: Moagem (moinho de martelos) Pulverização (moinho autógeno)

2.3 Operações de Classificação: O minério bruto, após a fragmentação por Pulverização, deve ser classificado, ou seja, separado de acordo com as dimensões dos fragmentos. Isso é feito por peneiramento ou por sedimentação. (a) Peneiramento (b) Sedimentação

2.4 Operações de Concentração: Realiza a separação dos diferentes produtos (compostos) do minério classificado baseando-se em suas diferenças de propriedades físicas. Essa separação deverá resultar em uma “concentração” do principal composto do minério primário. Operações: (a) Flotação (separação pela diferença da tensão superficial dos produtos); (b) Separação gravitacional (...pela diferença de densidades); (c) Separação magnética (...pela diferença das propriedades magnéticas); (d) Separação eletrostática (...pela diferença na condutividades elétrica); (e) Espessamento e Filtragem (...pela capacidade de formar suspensão em água); (f ) Limpeza gasosa(...pela capacidade de formar suspensão no ar). (e) Espessamento e Filtragem; (a) Flotação (c) Separação magnética (d) Separação eletrostática;

3. PROCESSOS PRÉ-EXTRATIVOS 3.1 Objetivos : São aqueles processos que, embora envolvam reações químicas, não isolam o metal de interesse do minério beneficiado. São processos essencialmente pirometalúrgicos que visam ao aumento e à otimização da concentração do composto metálico no minério antes da extração do metal propriamente dita. Em outras palavra, os processos de preparação são o elo de ligação ente as operações de beneficiamento e os processos de extração do metal. Principais procesos de preparação: - Secagem (evaporação da água: H2O(líq.) -> H2O (vap.)); - Desidratação (retirada da água ligada quimicamente: MX.H2O -> MX + H2O); - Calcinação (decompor carbonatos metálicos: CaCO3 -> CaO +CO2); - Tostação ou Ustulação (oxidação de sulfetos metálicos: 2MS+3O2->2MO+SO2); - Aglomeração por sinterização (dar volume às pequenas particulas do minério p/ elevar o rendimento do processo final de extração (facilita o manuseio, e os blocos porosos sinterizados possibilitam boa reação química na redução).

4. PROCESSOS DE EXTRAÇÃO E REFINO 4.1 Objetivos : A extração se baseia na retirada do elemento metálico (M) de um composto (MX) proveniente de um mineral. Se por meio de reações químicas o composto MX for reduzido obtemos a seguinte reação: M . X -> M + X Ou M . X + R -> R . X + M M . X -> M+ + X- Devido a complexidade dos compostos e dificuldade para a obtenção do elemento metálico, diferentes processos podem ser utilizados.

4.2 PROCESSOS PIROMETALÚRGICOS: 4.3 PROCESSOS ELETROMETALÚRGICOS: 4.4 PROCESSOS HIDROMETALÚRGICOS

5. PROCESSOS SIDERÚRGICOS 5.1 Objetivos :

5.2 RESUMO HISTÓRICO:

Magnetita; (b) Hematita; (c) Limonita; (d) Siderita; (e) Pirita
Processos de Fabricação de Metais Metalurgia Extrativa e Siderurgia 5.3 MINÉRIOS DE FERRO: Magnetita; (b) Hematita; (c) Limonita; (d) Siderita; (e) Pirita

5.4 REDUÇÃO EM ALTO-FORNO: 3 componentes básicos: - Minério de Ferro; - Fundente; - Coque. Produtos Resultantes: - Ferro Gusa (3-4%C e 6-7%impurezas como S,P,Si,Mn); - Escória (óxidos); - Poeira (cinzas); - Gases (CO2)

5.4 REDUÇÃO EM ALTO-FORNO: Produtos Resultantes: - Ferro Gusa; - Escória (óxidos); - Poeira (cinzas); - Gases (CO2) Entra: - Minério de Ferro; - Fundente; - Coque.

5.4 REDUÇÃO EM ALTO-FORNO:

F I M

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