Universidade Federal de Itajubá Metais e Metalurgia Hélio José da Silva 12494 Lívia Maria Pereira Andrade 14240

Sumário Ocorrência e distribuição dos metais Pirometalurgia Hidrometalurgia Eletrometalurgia Ligação metálica Ligas Metais de transição Química de alguns metais de transição

Ocorrência e distribuição dos metais Litosfera: terra sólida abaixo de nossos pés. Os depósitos que contêm metais em quantidade economicamente exploráveis são conhecidos como minérios.

Minerais: compostos inorgânicos sólidos. As fontes mais importantes de metais são os minerais de óxidos, sulfetos e carbonatos. Metalurgia: ciência e tecnologia de extração de metais a partir de suas fontes naturais e de sua preparação para o uso prático.

Principais fontes minerais de alguns metais comuns. Metal Mineral Composição Alumínio Bauxita Al2O3 Cromo Cromita FeCr2O4 Cobre Calcita Cu2S Ferro Hematita Fe2O3

Etapas da metalurgia 1- Mineração; 2- Concentração do minério para tratamento adicional; 3- Redução do minério para obter o metal livre; 4- Refinamento ou purificação do metal; 5- Mistura do metal com outros elementos para modificar suas propriedades (ligas).

Pirometalurgia Processo metalúrgico que utiliza temperaturas elevadas para alterar o mineral quimicamente e para no final reduzi-lo a metal livre. Tipos: 1- Calcinação 2- Ustulação 3- Fusão Desvantagens: consome grande quantidade de energia e é fonte de poluição atmosférica (SO2).

Pirometalurgia do Ferro Fontes: hematita (Fe2O3) magnetita (Fe3O4) Redução em alto-forno (reator químico enorme, capaz de operação contínua)

Hidrometalurgia Processo metalúrgico que utiliza a água para extração de metais de seus minérios. Lixiviação

Hidrometalurgia do alumínio Fonte: bauxita Principais impurezas da bauxita: SiO2 e Fe2O3 Processo de Bayer

Eletrometalurgia Processo usado para reduzir minerais metálicos ou metais refinados baseados na eletrólise. Importante para obtenção de metais mais ativos.

Ligação metálica Definição: Modelo de mar de elétrons Modelo de orbital molecular Propriedades físicas dos metais: 1- Alta condutividade térmica 2- Alta condutividade elétrica 3- Maleáveis 4- Dúcteis 5- Estruturas sólidas (maioria)

Ligas Material que contêm mais de um elemento e têm as propriedades características dos metais. Classificação: 1- Ligas de solução 2- Ligas heterogêneas 3- Compostos intermetálicos

Metais de transição Ocupam o bloco d da tabela periódica. Características: 1- Exibem mais de um estado de oxidação estável, 2- Muitos de seus compostos são coloridos, 3- Exibem propriedades magnéticas.

Química de alguns metais de transição Cromo:

Ferro:

Cobre:

Conclusão A metalurgia visa o entendimento das propriedades dos metais para desenvolvimento de novos materiais úteis. Principais processos: pirometalurgia, hidrometalurgia e eletrometalurgia. As ligas metálicas são muito empregadas na tecnologia moderna. A metalurgia atual está desenvolvendo novos métodos que buscam minimizar os impactos sobre o meio ambiente.

Referências bibliográficas Química: A Ciência Central, 9º ed., 2005