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AULA 24 E 25

Prof. Thamilis Aguiar

Química 3

Metalurgia é a ciência que estuda e gerencia os metais desde sua extração do subsolo até sua transformação em produtos adequados ao uso. Metalurgia designa um conjunto de procedimentos e técnicas para extração, fabricação, fundição e tratamento dos metais e suas ligas.

Desde muito cedo, o homem aproveitou os metais para fabricar utensílios, materiais como o cobre, o chumbo, o bronze, o ferro, o ouro e a prata tiveram amplo uso na antiguidade.

Com exceção do ouro e, eventualmente,

da prata, do cobre, da platina e do

mercúrio, todos os metais praticamente

existem na natureza apenas na forma de

minérios.

Para extraí-los utilizamos o processo de

Eletrólise

Pirita

FeS2

Argentita

Ag2S

Calcita

CaCO3

Malaquita

Cu2(CO3)(OH)2

Gipsita

CaSO4. 2H2O

Barita

BaSO4

Magnetita

Fe3O4

Hematita

Fe2O3

Halita

NaCl (MgCl2KCl)

Carnalita

KMgCl2.6H2O

Ciência que estuda e manipula os metais

desde a sua extração até a transformação

em produtos.

Extração Britação Concentração

Retirada de impurezas (Ganga)

Pirometalurgia é o termo que designa os

processos que utilizam de altas

temperaturas (500°C a 2.000°C) para

realizar transformações físicas e

químicas em minerais, minérios ou

metais, a fim de extrair ou purificar

metais, bem como produzir compostos e

ligas.

Redução do metal por meio de elevadas

temperaturas.

MgCO3 MgO + CO2

Al2O3.3H2O Al2O3 + 3H2O(g)

HgS + O2 Hg + SO2

Calcinação: Forma óxidos

Ustulação: Transforma sulfetos em óxidos

Não é possível utilizar somente o

aquecimento e a redução do minério, é

necessário o seu refinamento.

Adiciona-se CaCO3 como escorificante.

C + O2 CO2

CO2 + C 2CO

Fe3O4 + 3CO 3FeO + 3CO2

FeO + CO Fe + CO2

Na parte mais inferior ocorre a

carburação

3 Fe + 2 CO Fe3C + CO2

Páginas 64- Química 3

Pirometalurgia: Cu, Hg, Fe...

Hidrometalurgia: Au

Eletrometalurgia: Al

Não necessitam de

temperaturas elevadas!

Extração de metais envolvendo reações

de dissolução de mineral-minério.

Produção de Au, U, Zn, Ni, Cu...

1º )Preparação: São ajustadas as propriedades físico-químicas dos sólidos, tais como a granulometria, composição, teor, natureza química e porosidade.

2º ) Lixiviação: Consiste na dissolução seletiva de minerais contendo o metal ou metais de interesse através do contato do sólido com uma fase aquosa contendo ácidos, bases ou agentes complexantes (como o cianeto de sódio e o hidróxido de amônio).

Última etapa do fluxograma

hidrometalúrgico tem como objetivo a

recuperação do metal. Este pode ser

obtido na forma de sal, hidróxido

metálico ou na forma metálica

Dentre os métodos de extração de ouro pode-se enumerar a amalgamação, flotação, lixiviação..

No caso da lixiviação, atualmente, utilizam-se agentes lixiviantes como cianeto de sódio.

Uma vez lixiviado o ouro, a próxima etapa é a de extração ou recuperação que pode utilizar as seguintes tecnologias: adsorção em carvão ativado ou resinas de troca iônica, eletrólise.

Lixiviação com cianeto:

Cianeto facilita a oxidação do Au:

4 Au + 8 CN- + O2 + H2O Au(CN)2- + 4OH-

O Au é separado da solução empregando-se uma redução!

2 Au(CN)2- + Zn Zn(CN)4 2- + 2 Au

Problemas: Cianeto é extremamente

tóxico e causa prejuízos ambientais

Outra substância é usada para extrair o

Au e também é altamente nociva: O

mercúrio!

Obtenção de metais por meio de

processos eletrolíticos.

Encontrado na natureza em combinação

com outros elementos.

Alumina (Al2O3)

Bauxita Alumina

Digestor:

Al(OH)3 + NaOH NaAl(OH)4

Precipitação:

NaAl(OH)4 Al(OH)3 + NaOH

Calcinação:

2 Al(OH)3 Al2O3 + 3 H2O

2 Al2O3 4 Al + 3 O2

3º elemento mais abundante na crosta

terrestre.

Produção há 150 anos!

Características:

*Leve

*Durável

*Baixo peso específico

*Resistência a corrosão

*Alta condutividade elétrica e térmica

Eletrólise ígnea do NaCl

Obtenção por ustulação

2 CuFeS2 + 5 O2 2 Cu + 2 FeO + 4 SO2

Purificação do Cu obtido??

Eletrólise!

Livro 6- Química 3- Página 68