Metalurgia Extrativa

Metalurgia é a ciência, e também a arte, de extrair economicamente o metal de seus compostos, dar-lhes forma e composição adequada ao seu uso pelo homem

Metalurgia é a ciência, e também a arte... Ciência x Arte Arte: Atividade prática com objetivo de executar uma obra que exige capacidade intelectual, habilidade e a destreza necessárias, adquiridas pela experiência. Finalidade concreta. Ciência: Atividade mental, especulativa, aplicada na “indagação da ordem do Universo”, do homem como ser pensante, das suas ideologias. Finalidade abstrata. “A arte consiste em fazer e a ciência em saber”

Envolve: Plano Concepcional – recebe orientação científica de como se deve realizar os seus processos; Plano Experimental – determina e afere as condições materiais a que deve subordinar-se; Plano Operacional – configura os organismos produtores e ensina os modos de operá-los. Metalurgia: Ciência, Arte, Tecnologia ???? Importância da Experimentação!!

... de extrair economicamente o metal de seus compostos... Economicamente: Muito importante!! A finalidade de atender aos requisitos industriais subordina a Metalurgia às considerações de ordem econômica. Deve existir sempre, no verdadeiro processo tecnológico, uma economicidade intrínseca que atenda principalmente os requisitos da atividade industrial.

Extrair o metal de seus compostos... Metalurgia Extrativa: é a parte da metalurgia que cuida da extração dos metais de seus minérios, utilizando-se de processos mecânicos para tratamento de minérios, processos hidrometalúrgicos para separação das gangas e rocessos pirometalúrgicos e/ou eletrometalúrgicos para cada fim.

Pirometalurgia: Piro – Fogo Processos da via seca em que se realizam por aplicação da energia dos combustíveis. Importância dos fundentes, refratários, escórias, etc. Hidrometalurgia: Processos da via úmida em que empregam reativos químicos em solução aquosa Eletrometalurgia: Processos em que se aplicam a energia elétrica. Atualmente => Evolução da pulvimetalurgia, ou Metalurgia do Pó, que consiste na aglomeração sob pressão e temperatura de pós metálicos obtidos por processos mecânicos.

... dar-lhes forma e composição adequada ao seu uso pelo homem. Metalurgia Adaptativa = Parte da metalurgia que consiste da adaptaçãodos metais para usos específicos, dando-lhes características químicas, físicas e geométricas. Adaptação: operação a que se seguem metais brutos ou elaborados para obter forma conveniente e propriedades estruturais adequadas para sua específica utilização.

FUNDIÇÃO E MOLDAGEM CONFORMAÇÃO LAMINAÇÃO CONFORMAÇÃO MECÂNICA ESTAMPAGEM FORJAGEM ADAPTAÇÃO ESTRUDAGEM,etc. ESTRUTURAL TRATAMENTO TÉRMICO COMPOSICIONAL

Processo de Extração e Recuperação

A engenharia de extração e recuperação de metais tem utilizado quatro rotas de processamento: Pirometalurgia: que estuda as reações de extração em altas temperaturas, as que se processam em fornos abertos ou fechados. Hidrometalurgia: que envolve o uso de soluções aquosas, seja água, soluções ácidas \ alcalinas ou também reagentes orgânicos líquidos. Eletrometalurgia: que estuda os fenômenos e reações que se processam nas soluções aquosas devido à passagem de energia elétrica. Vapometalurgia: que envolve a transformação de diversos compostos metalúrgicos em vapores metálicos que logo podem ser condensados de forma pura

Fatores que afetam a Seleção de um Processo de Extração

Pirometalurgia A pirometalurgia é o campo da metalurgia extrativa que estuda os processos de extração de metais a partir das matérias primas minerais, usando métodos térmicos. É a divisão mais importante da metalurgia extrativa uma vez que está envolvida na recuperação da maior parte dos metais.

Pirometalurgia Os aspectos de engenharia pirometalúrgica são agrupados em seis categorias de processos e/ou operações unitárias

Os Aspectos Químicos Os aspectos químicos da produção de metais através de métodos pirometalúrgicos, podem ser separados nos três grupos :

Pirometalurgia não Ferrosa A pirometalurgia extrativa é dividida em dois campos importantes: a siderurgia, que é o campo que lida com a produção industrial dos diversos tipos de aços, e a pirometalurgia não-ferrosa que envolve a produção dos outros metais. A escolha do tipo e características do processo de separação a ser utilizado depende de dois fatores ligados com a matéria prima usada como carga nos reatores de separação: A natureza física do minério ou concentrado: Depende principalmente do tipo de beneficiamento ao que o minério tem sido submetido. Fatores como granulometria, porosidade e estado de agregação física são importantes. 2) A natureza química do material: Os minerais recuperados a partir dos minérios não-ferrosos típicos, rara vez se encontram no estado químico ideal para a conversão direta ao estado metálico.

Hidrometalurgia O termo Hidrometalurgia designa processos de extração de metais nos quais a principal etapa de separação metal-ganga envolve reações de dissolução do mineral-minério contendo os metais de em meio aquoso. As aplicações tradicionais da incluem a produção de alumina, ouro, urânio, zinco, níquel, cobre, titânio,dentre outros.

Exemplos de aplicação de processos hidrometalúrgicos

Eletrometalurgia Os processos eletrometalúrgicos envolvem a aplicação dos princípios de separação eletrolítica para a recuperação e/ou refino de metais. Dentro desse campo os processos podem ser divididos em dois grupos que são: Eletrometalurgia de soluções aquosas: Envolve a recuperação de metais que se encontram dissolvidos em soluções aquosas que foram previamente purificadas. Neste contexto os processos são classificados em processos de eletrorecuperação e processos de eletrorefino. Exemplos típicos são a extração de Cobre e Zinco. Eletrometalurgia de sais fundidos: Envolve a recuperação de metais leves tais como Alumínio e Magnésio, em temperaturas elevadas, a partir de banhos metálicos que contem sais fundidos desses metais. Esses são chamados de Processos de Eletrofusão.

Eletrometalurgia Eletrometalurgia do sódio • Um protetor de ferro é usado para separar o Na e o Cl (para que o NaCl não se forme outra vez). • No catodo (ferro): 2Na+(aq) + 2e- → 2Na(l) • No anodo (carbono): 2Cl-(aq) → Cl2(g) + 2e-

Eletrometalurgia Eletrometalurgia do alumínio • A célula de eletrólise do processo de Hall é usada para a produção do alumínio. • O Al2 O3 funde à 2000°C e não é prático fazer eletrólise no sal fundido