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Metais Voláteis Termodinâmica
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MeO + CO Me + CO2 Assumindo-se que as atividades das fases condensadas é 1
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MeO + CO Me + CO2 Assumindo-se que as atividades das fases condensadas é 1 Tem-se então uma curva relação CO2/CO em função da temperatura para a redução carbotérmica de cada óxido
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A composição do gás fica entre as duas reações para uma determinada temperatura
FeO + CO Fe + CO2 CO2 + C = 2CO
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Exotérmicas MeO + CO Me + CO2 Endotérmicas
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E quando Me é vapor? MeO + CO Me + CO2
Assumindo-se que as atividades das fases condensadas é 1 E quando Me é vapor?
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Tem mais!! Mesmo na reação de Boudouard tem-se a mesma observação CO2 + C 2CO
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Repare que para esta reação fixou-se pCO + pCO2
Tem mais!! Mesmo na reação de Boudouard tem-se a mesma observação CO2 + C 2CO Repare que para esta reação fixou-se pCO + pCO2 E fica uma curva e não uma reta como as demais
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E quando Me é vapor? MeO + CO Me + CO2
Assumindo-se que as atividades das fases condensadas é 1 E quando Me é vapor?
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E quando Me é vapor? Fixa-se a pressão do gás No caso pZn = 1atm
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Para resolver o sistema precisa-se de:
curvas com pZn cte e pCO cte
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Mas qual delas devo usar?
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Para escolher a curva, usa-se a relação estequiométrica do sistema
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(x+2y)ZnO + (x+y)C = (x+2y)Zn+ xCO+ yCO2
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Supondo pCO>>pCO2
Fica pZn = pCO= 0,5 atm se Ptotal =1 atm
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P total = 1 atm PZn = 0,5 atm PCO= 0,5 atm PCO>>PCO2 920ºc
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ZnO + CO Znv + CO2 C + CO CO
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Pergunta Se uma retorta opera a pressão de 0,01 atm e temperatura de 750ºC ocorre a redução pelo carbono do óxido de zinco?
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Principais Minerais de Zinco
Esfalerita ou Blenda ZnS Zincita ZnO Willenita ZnSiO4 Hidrozincita 2ZnCO3.3Zn(OH)3 Calamina ou Hemimorfita 2ZnO.SiO2.H2O Wurtzita (Zn,Fe)S Smithzonita ZnCO3 Franklinita (Zn,Mn,Fe).(Fe,Mn)2.O4
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Os minerais de zinco sulfetados apresentam em média teores de metal entre 2 e 12%
O principal mineral é a blenda, que geralmente está associada aos sulfetos de chumbo e cobre (menos freqüente) No caso do Brasil os minerais silicatados são importantes
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Perfil do Consumo Nacional
galvanoplastia 45% latão 20% zamak 13% pigmentos 13% pilhas 4,6% anodos 2,6% hidrossulfito 1,3% Perfil do Consumo Nacional
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Processos de Produção de Zinco Primário
Pirometalúrgicos: Retortas horizontais Retortas verticais Eletrotérmico Imperial Smelting
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variantes simples variantes duplas Ingá-Radino PSP EZ
Processos de Produção de Zinco Primário Hidrometalúrgicos - Minerais sulfetados variantes simples variantes duplas - Minerais silicatados Ingá-Radino PSP EZ
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Retortas Horizontais
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Retortas Verticais
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Retortas Verticais
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Retortas Verticais
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Retortas Verticais Desenvolvido pela New Jersey Zinc Co.
Forno: Operação contínua Dimensões: m altura 2m comprimento 0,3m espessura
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Retortas Verticais Paredes: carboneto de silício Vida útil: 2-3 anos
Carga: kg de briquetes queimados 27 minutos Produção: 10t Zn/dia
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Retortas Verticais Briquetes: cerca de 0,5 kg 60% conc. Zn
25% carvão betuminoso 8-10% aglomerante (argila) 1% licor de sulfito de sódio Podem ser usados finos de carvão de antracito até 5% 375 Nm3/ t Zn – gás natural
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Processo Eletrotérmico
Forno: kW V 14m altura 2,5m diâmetro Tijolos silico-aluminosos
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Processo Imperial Smelting
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Processo Imperial Smelting
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Processo Imperial Smelting
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Processo Imperial Smelting
Diagrama Pb-Zn 400 t de Pb circulando no condensador para cada t de Zn produzido
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Processo Imperial Smelting
10-12% produção mundial de Zn Produtividade: 300 t/dia Carga: sinter # 7,5-2 cm – 42%Zn + 20% Pb coque # 7,5-5 cm Cal (escorificantes) A carga é pré-aquecida a ºC
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Processo Imperial Smelting
Forno: Baseado nos fornos de cuba Pb Área da cuba: m2 Revestimento: cuba - sílico-aluminosos rampa – chapas de aço refrigeradas Injeção de ar pré-aquecido 950ºC nas ventaneiras e na parte superior do forno
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Processo Imperial Smelting
Escória formada: % FeO %SiO2 5 - 10% Al2O3 5 - 10% ZnO 0,5 - 1% PbO 1 - 3% S
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