UNIVERSIDADE DO ESTADO DE MINAS GERAIS FACULDADE DE ENGENHARIA

Apresentação em tema: "UNIVERSIDADE DO ESTADO DE MINAS GERAIS FACULDADE DE ENGENHARIA"— Transcrição da apresentação:

1 UNIVERSIDADE DO ESTADO DE MINAS GERAIS FACULDADE DE ENGENHARIA
Campus João Monlevade BERILO Geraldo Sávio Kelly de Souza Lílian Freitas João Monlevade 2012

2 INTRODUÇÃO Histórico e definição
- Beryllos, comumente para gemas verdes; - “Pedra do poder”; - Bolas ‘de cristal’: substituídas por cristal de rocha.

3 Histórico e definição Descoberta do Be:
- 1798, França – Nicholas L. Vauquelin – precipitação de hidróxido de berílio pela dissolução em hidróxido de potássio; - 1828, Alemanha – Friedrich Wöhler – redução de cloreto de berílio com potássio metálico; - 1898, França – Lebeau – produção de cristais de berílio por eletrólise e preparação da liga de Cu-Be por redução direta de BeO; - 1916, Alemanha – Orterheld – trabalho demonstrando o equilíbrio do Be com Cu, Al, Ag e Fe; – Stock e Goldschmidt – primeiro processo comercial através da eletrólise de uma mistura fundida de BeF2 e BaF2; - Foi denominado de berílio e glucínio (do grego glykys, doce, sais) e unificado em 1957 para berílio.

4 Histórico e definição - Características do metal: muito leve; ~1,85g/cm3; branca-prateada; pf 1.287°C; maleabilidade 1/3 maior (aço); bastante permeável aos raios X; condições normais resiste à oxidação com o ar; - É um dos mais novos metais em suas aplicações: 1926 (excepcionais propriedades mecânicas Cu-Be); 1932, EUA, produção primeiras ligas; , obtenção do Be metálico com interesse da área nuclear; - Qualidade gema ou industrial: requer cuidado especial (toxicidade); - A partir de 1955: tornou-se estratégico devido às aplicações aeroespaciais; - Emprego mundial: ligas especiais (75%), BeO (15%), Be metálico (10%).

5 MINERALOGIA - 45 diferentes minerais (Be): importantes comercialmente – bertrandita e berilo. - Bertrandita: Be4Si2O7(OH)2, principal produtor, 0,70-1,0% de BeO;

6 MINERALOGIA - Berilo: Be3Al2Si6O18, segunda fonte , 12-13,5% de BeO, ou 5% de Be; impurezas e substituições (Na, K, Li, Rb, Cs; He; H2O) reduz para 11% (BeO); - Dois tipos de berilo: 1) Comum ou industrial - branca, verde pálida e/ou verde amarelada, opaco; - cristais diferenciados conforme proporção de álcalis (inferior a 0,5% - prismáticos longos e bem formados; superior - prismáticos curtos e/ou tabulares, pouco desenvolvidos); - cristais podem ser gigantes (Dakota do Sul, 9m por 1,5m de seção, 61ton; Paraíba, agredado de ~200ton).

7 MINERALOGIA 1) Berilo Comum ou Industrial

8 MINERALOGIA 2) Nobre ou de qualidade gema - transparente e translúcido, vítreo; - belas colorações (variedades preciosas de gemas); - Água marinha (Fe 2+)

9 MINERALOGIA - Esmeralda (Cr, V)

10 MINERALOGIA - Morganita (Mn 2+, Fe e Ti)

11 MINERALOGIA - Heliodoro (Fe 3+)

12 MINERALOGIA - Bixbita (Mn 3+), mais rara, Sudoeste de Utah

13 MINERALOGIA - Goshenita (puro)

14 GEOLOGIA - Depósitos econômicos de Be, dois tipos de jazimentos: 1) Tufos vulcânicos alterados por hidrotermalismo: - bertrandita ocorrendo em uma sequência de rochas vulcânicas, cuja hospedeira é um tufo alterado; - depósito tabular e concordante com as encaixantes, com extensão de 4Km e espessura média de 15m; - restrito ao depósito epitermal de Utah (EUA).

15 GEOLOGIA 2) Pegmatitos graníticos: - berilo comum ou industrial em quantidade comercial (somente nesta rocha); - também berilo de qualidade gema; - constituem províncias pegmatíticas de dezenas a centenas de quilômetros; - ocorrem na forma de diques que se encaixam em xistos, quartzitos, gnaisses, migmatitos, etc; - concentrações econômicas de outros minerais metálicos e industriais: berilo participa com ~0,35% do pegmatito – co-produto ou subproduto.

16 GEOLOGIA Bertrandita: - Utah (EUA): único depósito grande e concentrado o suficiente para minerar comercialmente; - região Nordeste do Canadá; Berilo (em pegmatito granítico): - Brasil (MG, BA, GO); China, Rússia, Cazaquistão, Índia, França, Argentina, dentre outros.

17 LAVRA E BENEFICIAMENTO
O berilo é produzido em regra geral como co-produto ou subproduto da lavra de minerais de pegmatitos, com dimensões que variam entre 10 e 600 metros de comprimento, 10 a 80 metros de espessura e profundidades comprovadas de dezenas de metros. São aplicados métodos de lavra a céu aberto, fatiando o corpo mineral em níveis horizontais, verticalmente equidistantes de acordo com a sua profundidade, aproveitando-se o desnível topográfico para acessar o pegmatito mediante cortes transversais na encaixante. A explotação é desenvolvida ao longo da zona mineralizada, avançando o desmonte em bancadas longitudinais ao corpo.

18 LAVRA E BENEFICIAMENTO
No caso de Mina Subterrânea: Desenvolve-se túnel ou poço na encaixante para acessar o pegmatito, abrindo-se galerias de direção ao longo do comprimento do corpo, de onde se bifurcam levantes, aproveitando a gravidade para operar o desmonte. Nos corpos constituídos por rochas duras, o desmonte é executado com perfuração pneumática e uso de explosivos. Nas rochas brandas pode ser feita com ferramentas manuais ou com trator de esteira, escavadeiras ou pás mecânicas, que operam simultaneamente no carregamento do minério. O berilo é selecionado nas frentes de lavra por meio de cata manual e transportado para fora da frente de lavra.

19 LAVRA E BENEFICIAMENTO
- Esmeralda Mina de Itabira Utilizam-se máquinas escavadeiras para o trabalho de extração do material diretamente sobre o xisto esmeraldífero, devido ao seu alto grau de decomposição. Este material é depois transportado para a usina de beneficiamento por meio de carregadeira pneumática. A partir daí, é iniciado o trabalho de recuperação da esmeralda, com a lavagem prévia do conjunto, para depois ser granulométricamente separado e finalmente catado manualmente.

20 LAVRA E BENEFICIAMENTO
Mina de Santa Terezinha de Goiás (GO) e em Carnaíba e Socotó (BA) A lavra é subterrânea. São desenvolvidos poços verticais profundos, de onde partem galerias ou grunas, que são estreitas e irregulares, horizontais ou inclinadas, seguindo a rocha mineralizada. O desmonte é feito com a utilização de explosivos. O transporte do material até a superfície é feito com caçambas de borracha, alçadas por sarilhos manuais ou guinchos elétricos e, em alguns serviços, já utilizam elevadores de mina. O xisto mineralizado é conduzido aos lavadores, onde é feita manualmente a catação das gemas. O rejeito desta operação é geralmente revolvido em busca de esmeraldas que escaparam na seleção inicial.

21 USOS - Uma fração do berilo bruto é destinada para uso na joalheria em objetos pessoais de adorno. - A classificação das gemas no mercado internacional apresenta como parâmetros, o seu peso, a cor em graus variáveis com o matiz, o tom e a saturação, a pureza da gema e os aspectos técnicos da lapidação.

22 - O berilo que não apresenta características para uso como peça de coleção ou gema é comercializado sob a forma de concentrados com teores em torno de 10 a 14% BeO. - É processado para um estágio intermediário de hidróxido de berílio e posterior transformação industrial para óxido de berílio, berílio metálico ou ligas metálicas.

23 - O berílio (liga, metal ou óxido) = principal uso em componentes elétricos e em aplicações nucleares. - Tecnologia e miniaturização em telecomunicações, eletrônica automotiva, computadores e em produtos do meio óptico. - Quando em cristais bem desenvolvidos e com cores atrativas = (in natura) peça para colecionadores, museus e decoração.

24 - Utilizado em bombas e pilhas atômicas,(fonte de produção de nêutrons).
- O berilo é importante para o raios X devido sua grande permeabilidade a esses raios. - Em ligas com o cobre, (fadiga), e com o aço, em ambiente carregado de substâncias ou emanações inflamáveis.

25 Berilo de qualidade gema O processo da transformação da pedra bruta em jóia: - Lapidação; - Design; - Fundição; - Moldagem; - Cravamento da Pedra; - Polimento da Jóia.

26 ESPECIFICAÇÕES - A poeira e a fumaça geradas durante o processamento industrial do berilo requerem cuidados especiais para reduzir os riscos potenciais da beriliose. - No Brasil não existem plantas industriais de berílio ou de seus compostos. - Produtores = Estados Unidos, Rússia e Cazaquistão.

27 MINERAIS E MATERIAIS ALTERNATIVOS
- Os minerais usados como peças decorativas e gemas = vidros, madeira, plásticos,sintéticos. - O berílio pode ser substituído pelo aço e pelo titânio (estrutura), pela grafita (reatores). - A liga de berílio = liga de fósforo bronze - O óxido de berílio = nitreto de alumínio (cerâmica). - Bertrandita (EUA) = berilo como fonte alternativa de berílio.

28 CONCLUSÃO O berilo possui grande diversidade de cores e aplicações sendo fortemente utilizado na indústria de gemas. Devido suas propriedades, a substituição do berílio, muitas vezes pode causar perda no desempenho dos materiais fabricados.

29 REFERÊNCIAS BEZERRA, Marcelo Soares; NESI, Júlio de Rezende. Berilo. Rochas e Minerais Industriais: Usos e Especificações. Rio de Janeiro: CETEM, dez pág ELEMENTOS. Berílio. Disponível em: < elementos/berilio.html>. Acesso em: 11 abr E-ESCOLA. Bertrandite. Disponível em: < .asp?id=591 >. Acesso em: 14 abr MINERIOS. Berilo. Disponível em: < com.br/2010_09_01_archive.html>. Acesso em: 15 abr