PROGRAMA TRAINEE DO FUTURO

PROCESSO BAYER

ÁREA DE CALCINAÇÃO

FILTRAÇÃO DO HIDRATO Consiste em separar mecanicamente as partículas sólidas de uma suspensão liquida com o auxílio de um meio poroso.

Força propulsora FILTRAÇÃO DO HIDRATO O próprio peso da suspensão; Pressão aplicada sobre o líquido; Vácuo; Força centrífuga.

FILTRAÇÃO DO HIDRATO

FILTRAÇÃO DO HIDRATO

Seleção do Meio Filtrante FILTRAÇÃO DO HIDRATO Seleção do Meio Filtrante Seleção do tipo de fibra: -Resistência ao calor -Resistência química -Propriedades físicas Seleção do tipo de tecido: -Gramatura -Permeabilidade do tecido limpo -Permeabilidade do tecido “condicionado”

Seleção do Meio Filtrante FILTRAÇÃO DO HIDRATO Seleção do Meio Filtrante Seleção do tipo de acabamento: -Estabilidade dimensional -Propriedades de flexibilidade e abrasão -Características de soltura da torta Fabricação do tecido: -Tamanho -Peças componentes (tipo de fechos, rebites, etc.) -Construção da costura -Pontos de costura, tensão, tipo de agulha e tamanho

Tipos de Tecedura dos Meios Filtrantes FILTRAÇÃO DO HIDRATO Tipos de Tecedura dos Meios Filtrantes Tecedura plana (Plain weave): tecido bem rígido superfície suave e plana boa retenção de partículas e soltura da torta susceptibilidade ao “cegamento”. Tecedura tipo cetim (Satin weave): apresenta a melhor soltura da torta não “cegam” facilmente resistência razoável à abrasão retenção de partículas não é muito boa. Tecedura tipo sarja (Twill weave): boa elasticidade e resistência à abrasão boa drenagem e resistência ao “cegamento” com retenção de partículas médias. não soltam a torta facilmente.

Características das teceduras FILTRAÇÃO DO HIDRATO Características das teceduras plana sarja cetim

FILTRAÇÃO DO HIDRATO Propriedades de alguns materiais utilizados na fabricação de meios filtrantes

FILTRAÇÃO DO HIDRATO Fluxograma básico da área de Filtração de Hidrato

FILTRAÇÃO DO HIDRATO

FILTRAÇÃO DO HIDRATO

FILTRAÇÃO DO HIDRATO

FILTRAÇÃO DO HIDRATO

CALCINAÇÃO DO HIDRATO A calcinação é geralmente definida como “um processo em que os materiais são aquecidos a temperaturas elevadas, para a separação de compostos voláteis, às vezes reduzidos a pó, sem fusão” (BHILOTRA, 1993).

CALCINAÇÃO DO HIDRATO Gibbsita Bohemita Alumina Gama Alumina Alfa (córidon) Δ

FASES DA CALCINAÇÃO 50°C 100°C 200°C 300°C 600°C 960°C 1200°C FASE V ALUMINA GAMA (SANDY) Al2O3 ESTÁVEL - LOI < 1% 960°C ALUMINA ALFA (FLOURY) 1200°C ALIMENTAÇÃO DE HIDRATO Al2O3 . 3H2O + H2O 50°C FASE I SECAGEM DO HIDRATO AlO3. 3H2O 100°C FASE II INICIO DA DESIDRATAÇÃO Al2O3 . 3H2O 200°C 600°C FASE IV FORMAÇÃO DA ALUMINA GAMA AlO3 INSTAVEL – LOI = 1% A 2% FASE III FORMAÇÃO DA BOEMITA AlO3. H2O – LOI = 10% 300°C CALOR

PROPRIEDADES FÍSICAS E QUÍMICAS DA ALUMINA Distribuição granulométrica Determinada principalmente no processo de precipitação do hidrato e em menor escala pela calcinação É uma das principais propriedades para o processo de operação dos fornos de redução É feita, em geral, com o uso de três peneiras: 100# (mesh), 200# e 325#.

PROPRIEDADES FÍSICAS E QUÍMICAS DA ALUMINA Fragilidade ou índice de atrito Controlada no processo de precipitação do hidrato e está relacionada com o processo de formação dos cristais. É medida através da verificação do aumento das partículas < 44 após a calcinação.

PROPRIEDADES FÍSICAS E QUÍMICAS DA ALUMINA Fluidez e ângulo de repouso Características derivadas da distribuição granulométrica das partículas e do grau de calcinação Define as condições de escoamento da alumina.

PROPRIEDADES FÍSICAS E QUÍMICAS DA ALUMINA Grau de calcinação É o somatório dos efeitos da taxa de aquecimento, atmosfera do calcinador, temperatura final de calcinação e o tempo de permanência de cada partícula no calcinador Expresso por três parâmetros diferentes: LOI- loss on ignition SSA – Specific surface area Porcentagem de alumina alfa

PROPRIEDADES FÍSICAS E QUÍMICAS DA ALUMINA LOI- loss on ignition É definido como a perda de massa da partícula com o aquecimento Quanto menor for este valor maior será o grau de calcinação.

PROPRIEDADES FÍSICAS E QUÍMICAS DA ALUMINA SSA – Specific surface area É a medida da área superficial de uma quantidade específica de partículas de alumina incluindo os poros É expressa em m2/g

PROPRIEDADES FÍSICAS E QUÍMICAS DA ALUMINA Propriedades químicas As propriedades químicas da alumina afetam mais a pureza do metal e o consumo de matérias primas no forno de redução. Em geral, são nos processos de digestão e filtração do licor rico que são controladas a maioria das impurezas da alumina.

PROPRIEDADES FÍSICAS E QUÍMICAS DA ALUMINA

PROPRIEDADES FÍSICAS E QUÍMICAS DA ALUMINA

Sandy TIPOS DE ALUMINA Boa fluidez Relativamente uniforme e grosseiro Distribuição granulométrica semelhante à do hidrato original Contém maior proporção de grãos na fase gama Opaca Possui afinidade por corantes Área superficial específica acima de 40m2/g

Floury TIPOS DE ALUMINA Baixa fluidez Proporção de material fino cristalino no formato de penas juntamente com um proporção de partículas maiores semelhantes ao hidrato Apresentam rugosidade pronunciada Contém maior proporção da fase alfa (>90%) Área superficial específica inferior a 10m2/g

Starchy TIPOS DE ALUMINA Baixa fluidez Constituída por uma grande proporção de material cristalino fino que se adere às partículas maiores

COMBUSTÃO INDUSTRIAL COMBUSTÃO COMPLETA COMBUSTÃO INCOMPLETA

COMBUSTÃO INDUSTRIAL COEFICIENTE DE AR EXCESSO DE AR PODER CALORÍFICO DO COMBUSTÍVEL

COMBUSTÃO INDUSTRIAL PODER CALORÍFICO DE ALGUNS COMBUSTÍVEIS

COMBUSTÃO INDUSTRIAL COMBURENTE REAÇÕES EM FASE GASOSA COMBUSTÍVEL CÂMARA DE COMBUSTÃO FULIGEM COQUE PRODUTOS NA QUEIMADOR BOCAL NEBULIZADOR MISTURA POR TURBULÊNCIA E DIFUSÃO VAPORIZAÇÃO RECIRCULAÇÃO COMBUSTÃO DE GOTAS NEBULIZAÇÃO (FORMAÇÃO DE GOTAS) COLISÃO PRODUTOS

COMBUSTÃO INDUSTRIAL

COMBUSTÃO INDUSTRIAL

COMBUSTÃO INDUSTRIAL

COMBUSTÃO INDUSTRIAL

COMBUSTÃO INDUSTRIAL NEBULIZAÇÃO DO COMBUSTÍVEL

Variáveis que afetam no processo de nebulização COMBUSTÃO INDUSTRIAL Variáveis que afetam no processo de nebulização Características do combustível Qualidade do processo de nebulização Fluxo de ar Temperatura do ar de combustão Temperatura interna da câmara de combustão

TIPOS DE FORNOS CALCINADORES Calcinador rotativo Calcinador de leito fluidizado

CALCINADOR ROTATIVO

CALCINADOR DE LEITO FLUIDIZADO

CALCINADOR DE LEITO FLUIDIZADO Características Existe uma velocidade mínima do gás que efetua a fluidização As reações químicas e a transferência de calor são extremamente rápidas Melhor controle da temperatura

CALCINADOR DE LEITO FLUIDIZADO Condições que levam a uma boa fluidização Partículas de baixa massa específica Partículas de tamanho pequeno Partículas com faixa granulométrica estreita Partículas com forma próxima da esférica Fluido de massa específica elevada

CALCINADOR DE LEITO FLUIDIZADO DA ALUNORTE

CALCINADOR DE LEITO FLUIDIZADO DA ALUNORTE Filtração do hidrato – alimentação da Calcinação Secagem Precipitação Eletrostática Pré-Calcinação Calcinação Resfriamento

FILTRAÇÃO DO HIDRATO

SECAGEM

PRECIPITAÇÃO ELETROSTÁTICA

PRECIPITAÇÃO ELETROSTÁTICA

PRECIPITAÇÃO ELETROSTÁTICA

PRECIPITAÇÃO ELETROSTÁTICA

PRECIPITAÇÃO ELETROSTÁTICA

PRECIPITAÇÃO ELETROSTÁTICA

PRECIPITAÇÃO ELETROSTÁTICA

PRÉ-CALCINAÇÃO

CALCINAÇÃO

CALCINAÇÃO LANÇA DE BPF

RESFRIAMENTO

RESFRIAMENTO COOLER DE AR

RESFRIAMENTO COOLER DE ÁGUA