introdução - bizuando – o elemento que...
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Lorena, Outubro de 2006EEL – Escola de Engenharia de Lorena
USP – Universidade de São Paulo
Evandro EI2BJailtonJoão FernandesLetícia Maiochi MartinsLígia Querino de OliveiraMichel FernandesMichele GonçalvesRafaela Gutierrez RosaRenan Rezende Fernandez
Trabalho apresentado com recomendação da disciplinaIntrodução a Engenharia Química da Escola de Engenharia de Lorena sob a
orientação do Professor Luís Fernando Figueiredo.
Lorena, Outubro de 2006.EEL – Escola de Engenharia de Lorena
USP – Universidade de São Paulo
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INDÍCE
1. INTRODUÇÃO________________________________________________52. METAIS ESPECIAIS____________________________________________7
2.1 CROMO______________________________________________________________________72.1.1 Características principais_____________________________________________________72.1.2 História___________________________________________________________________72.1.3 Abundância e obtenção_______________________________________________________72.1.4 Aplicações_________________________________________________________________82.1.5 Compostos_________________________________________________________________82.1.6 Papel biológico_____________________________________________________________92.1.7 Precauções________________________________________________________________9
2.2 DÚBNIO_____________________________________________________________________102.2.1 Principais Característica____________________________________________________102.2.2 História__________________________________________________________________102.2.3 Nomenclatura_____________________________________________________________10
2.3 HÁFNIO_____________________________________________________________________112.3.1 Características principais____________________________________________________112.3.2 História__________________________________________________________________112.3.3 Obtenção_________________________________________________________________112.3.4 Aplicações________________________________________________________________122.3.5 Precauções_______________________________________________________________12
2.4 MOLIBDÊNIO_________________________________________________________________122.4.1 Características principais____________________________________________________122.4.2 História__________________________________________________________________132.4.3 Obtenção_________________________________________________________________132.4.4 Aplicações________________________________________________________________132.4.5 Papel biológico____________________________________________________________14
2.5 NIÓBIO_____________________________________________________________________142.5.1 Características principais____________________________________________________142.5.2 História__________________________________________________________________152.5.3 Ocorrência________________________________________________________________152.5.4 Aplicações________________________________________________________________162.5.5 Precauções_______________________________________________________________16
2.6 SEABÓRGIO__________________________________________________________________172.6.1 Principais Características____________________________________________________172.6.2 História__________________________________________________________________17
2.7 RUTERFÓRDIO________________________________________________________________182.7.1 Principais Características____________________________________________________182.7.2 História__________________________________________________________________18
2.8 TANTÁLIO___________________________________________________________________192.8.1 Características principais____________________________________________________192.8.2 História__________________________________________________________________192.8.3 Ocorrência________________________________________________________________192.8.4 Aplicações________________________________________________________________202.8.5 Compostos________________________________________________________________212.8.6 Precauções_______________________________________________________________21
2.9 TITÂNIO____________________________________________________________________212.9.1 Principais Características____________________________________________________212.9.2 História__________________________________________________________________212.9.3 Abundância e obtenção______________________________________________________222.9.4 Aplicações________________________________________________________________222.9.5 Precauções_______________________________________________________________23
2.10 TUNGSTÊNIO_________________________________________________________________232.10.1 Características principais_________________________________________________232.10.2 História________________________________________________________________24
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2.10.3 Ocorrência e obtenção____________________________________________________242.10.4 Aplicações______________________________________________________________242.10.5 Compostos______________________________________________________________252.10.6 Ação biológica__________________________________________________________26
2.11 VANÁDIO___________________________________________________________________262.11.1 Características principais_________________________________________________262.11.2 História________________________________________________________________272.11.3 Abundância e obtenção____________________________________________________272.11.4 Aplicações______________________________________________________________282.11.5 Compostos______________________________________________________________292.11.6 Papel biológico__________________________________________________________292.11.7 Precauções_____________________________________________________________30
2.12 ZIRCÔNIO___________________________________________________________________302.12.1 Características Principais_________________________________________________302.12.2 História________________________________________________________________302.12.3 Abundância e obtenção____________________________________________________312.12.4 Aplicações______________________________________________________________312.12.5 Precauções_____________________________________________________________32
3 NIÓBIO_____________________________________________________323.2 APLICAÇÕES_________________________________________________________________333.3 COLUMBITA_________________________________________________________________353.4 CBMM_____________________________________________________________________353.5 PROGRAMA DE DESENVOLVIMENTO DE NIÓBIO______________________________________363.6 OFERTA MUNDIAL DE NIÓBIO (1999)_____________________________________________373.7 PRODUÇÃO INTERNA___________________________________________________________373.8 IMPORTAÇÃO________________________________________________________________383.9 EXPORTAÇÃO________________________________________________________________383.10 CONSUMO INTERNO___________________________________________________________38
4 FLUXOGRAMA DE PROCESSO_________________________________394.1 PRODUÇÃO__________________________________________________________________40
4.1.1 Generalidades – Departamento de Engenharia de Materiais________________________40
5 CONCLUSÃO________________________________________________416 REFERÊNCIAS:______________________________________________42
6.1 SITES_______________________________________________________________________426.2 Livros______________________________________________________________________43
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1. Introdução
Os metais especiais possuem alto ponto de fusão, boa resistência à
corrosão e boa condutividade elétrica. Dentre os metais que possuem estas
características estão os elementos metálicos de transição da tabela periódica,
cujos grupos são: 4B, 5B e 6B (Titânio, Zircônio, Háfnio, Vanádio, Nióbio,
Tântalo, Cromo, Molibdênio e Tungstênio).
A necessidade de materiais com melhores propriedades
físicos/químicas, mecânicas e elétricas e a grande demanda de novos materiais
proporcionaram um acentuado desenvolvimento tecnológico e metalúrgico
possibilitando o surgimento de materiais especiais com melhor grau de pureza.
Todo esse avanço científico se revelou essencial para o elemento 41, o Nióbio.
O Nióbio foi descoberto na Inglaterra em 1801 por Charles Hatchett,
entretanto até o inicio da década de 1930 o nióbio não tinha importância
industrial. Foi usado inicialmente na indústria devido a sua eficácia na prevenção
de corrosão intergranular em aços inoxidáveis, apesar de alto custo e difícil
obtenção. Com a descoberta de depósitos no Canadá (Oka) e no Brasil
(atualmente o Nióbio é “produzido” em Araxá-MG e Catalão-GO e as reservas
brasileiras de Nióbio correspondem a 75% das reservas mundiais), na década
de 1950, o Nióbio tornou-se abundante, destacando-se no desenvolvimento de
materiais utilizados pela engenharia.
Com o início da corrida espacial na década de 1950, o interesse pelo
Nióbio aumentou devido à criação de ligas como Nb-Ti, Nb-Zr, Nb-Ta-Zr,
utilizadas nas indústrias espaciais e nucleares e para fins relacionados à
supercondutividade, permitindo o desenvolvimento de modernos dispositivos
magnéticos de diagnósticos por imagem. Em 1966, surgiu também uma
superliga de Nióbio, o IN718, e atualmente é encontrada na maioria dos motores
a jato, e ainda em fase de desenvolvimento.
Estudos realizados na Inglaterra e Estados Unidos descobriram que a
adição de uma pequena quantidade de Nióbio ao aço carbono comum
melhorava consideravelmente as propriedades deste; essa descoberta levou à
utilização em grande escala do conceito de microliga, trazendo vantagens
econômicas para a engenharia estrutural, para os transportes, para a exploração
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de óleo e gás e para a fabricação de automóveis. Hoje, aços de microliga são
considerados materiais de primeira classe, pois são baseados em sofisticados
conceitos de metalurgia física.
Os desenvolvimentos mais recentes na tecnologia do Nióbio resultam do
continuo esforço realizado por instituições acadêmicas e indústrias.
O Brasil, ocupando a primeira colocação mundial em oferta de Nióbio com
94,5%, possui a CBMM (Companhia Brasileira de Metalurgia e Mineração-
empresa privada fundada em 1955) dedicada à extração, processamento,
fabricação e comercialização de produtos a base de Nióbio, sendo a única
produtora de Nióbio presente em todos os segmentos de mercado, com
subsidiárias na Europa, na América do Norte e presente também junto aos
consumidores.
A CBMM mantém uma equipe técnica dedicada ao desenvolvimento da
tecnologia, de novas aplicações e de novos produtos do Nióbio; está envolvida
também em projetos de cooperações com universidades e instituições de
pesquisas em todo mundo, aprofundando conhecimentos e desenvolvendo
novas aplicações para o Nióbio.
A produção interna de Nióbio em 1999 foi de 42,7 mil toneladas, um
aumento de 26,4% em relação a 98, sendo extraída das duas minas a céu
aberto em Araxá e Catalão e industrializadas para a liga ferro-nióbio e óxido de
nióbio. Em 2003, a CBMM produzia 2.000 toneladas por ano de Níquel/Nióbio e
de Ferro/Nióbio de alta pureza e 210 toneladas por ano de Nióbio metálico,
destinando 1.260 toneladas de Ferro/Nióbio ao mercado interno, cujo principal
comprador é o Estado de Minas Gerais (54,1%) e o restante divido entre as
regiões Sul/Sudeste (27,5%) e Nordeste (18,3%).
As exportações de Ferro/Nióbio registram 26.588 toneladas, sendo os
Países Baixos (28%), Estados Unidos (24%), Japão (22%), Alemanha (8%) e
Canadá (7%), os principais consumidores. A mineração de Catalão exportou
98,3% de sua produção, sendo 2.385 de Nióbio contido na liga Ferro/Nióbio e a
CBMM 87,8% de sua produção, sendo 14.436 toneladas de Nióbio contido na
liga Ferro/Nióbio. A liga Ferro/Nióbio destina-se ao mercado externo na
aplicação da fabricação de aços especiais (grades, estruturas e oleodutos), nas
indústrias automobilísticas, espaciais, navais, aeronáuticas e de ferramentas de
alta precisão.
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2. Metais Especiais
2.1Cromo
2.1.1 Características principais
O cromo é um elemento químico, representado pelo símbolo Cr na tabela
periódica. Tem o numero atômico igual a 24 e sua massa atômica é 52 u. É um
metal de transição duro, frágil, de coloração cinza, é muito resistente á corrosão.
Encontra-se em estado sólido em temperatura ambiente. É especialmente
empregado em metalurgia, no processo chamado eletrodeposição. Alguns de
seus óxidos e cromados são usados como corantes.
2.1.2 História
Denominou o elemento de cromo (do grego "chroma", que significa "cor"),
devido às diferentes colorações que apresentam os compostos deste elemento.
Em 1761, Johann G. Lehmann encontrou um mineral laranja avermelhado
que denominou de "chumbo vermelho da Sibéria". Tratava-se da crocoíta e
acreditou-se que era composta de chumbo, selênio e ferro. Peter S. Pallas, em
1770, escavou no mesmo lugar que Lehmann, e encontrou o mineral. Verificou
ser útil, devido às suas propriedades como pigmento, em pinturas. Em 1797,
Louis N. Vauguelin produziu oxido de cromo misturando a crocoíta, com acido
clorídrico recebeu amostras deste material. No ano seguinte, conseguiu isolar o
cromo, aquecendo o oxido em um forno. Também se podem detectar traços de
cromo em pedras preciosas, como rubis e esmeraldas. O cromo foi empregado
principalmente como corante em pinturas. No final do século XIX começou a ser
utilizado como aditivo em aço. Atualmente, em torno de 85% do cromo
consumido é utilizado em ligas metálicas.
2.1.3 Abundância e obtenção
Obtém-se cromo a partir da cromita, que aquecida na presença de
alumínio ou silício, mediante de um processo de redução. Aproximadamente
metade da cromita é extraída na África do Sul, mas também é encontrado no
Cazaquistão, Índia e Turquia. Foi descoberto numa mina russa depósito de
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cromo metálico, pouco abundante, produzidos pelo ambiente redutor, que facilita
a produção de diamantes e cromo elementar.
Em 2000 foram produzidas aproximadamente quinze milhões de
toneladas de cromita, da qual a maior parte (cerca de 75%) é empregada para
uso em ligas metálicas. Outra parte (aproximadamente 15%) se emprega
diretamente como material refratário e, o restante, na indústria química para a
obtenção de diferentes compostos de cromo.
2.1.4 Aplicações
O cromo é empregado principalmente em metalurgia para aumentar a
resistência à corrosão e dar um acabamento brilhante.
Em ligas metálicas, por exemplo, no aço inoxidável, apresenta cerca de
8% de cromo.
Na cromagem, que é depositar sobre uma peça uma capa protetora de
cromo através da eletrodeposição.
Seus cromados, óxidos e sais são empregados em corantes e pinturas,
devido as suas variadas cores. Os óxidos também são empregados como
catalisadores.
O dicromato de potássio é um reativo químico usado para a limpeza de
materiais de vidro de laboratório em analises volumétricas.
O mineral cromita é empregado em moldes para a fabricação de ladrilhos.
Entretanto, uma grande parte de cromita é empregada para obter o cromo ou em
ligas metálicas.
É freqüente o uso de hidroxissulfato de cromo III, para curtir couros.
Para preservar a madeira, costuma-se utilizar o oxido de cromo VI.
Quando no coríndon, se substituem alguns íons de alumínio por íons de
cromo se obtém o rubi. O rubi pode ser empregado em lasers.
O dióxido de cromo é usado para a produção de cintas magnéticas,
empregadas em fitas cassetes, produzindo melhores resultados, devido a sua
maior coercitividade.
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2.1.5 Compostos
O dicromato de potássio é um oxidante utilizado para limpeza de
materiais de vidro de laboratório, eliminando qualquer tipo de resto orgânico que
possa conter.
O "verde de cromo" (óxido de cromo III) e o "amarelo de cromo" (cromato
de chumbo) são pigmentos empregados em pinturas esmaltadas e na coloração
de vidros.
O ácido crômico e o dicrômico não são encontrados na natureza, porém
seus ânions são encontrados em vários compostos. O trióxido de cromo, que
deveria ser o anidrido do ácido crômico, é vendido comercialmente como "ácido
crômico".
O dicromato de amônio é o principal material que é expelido dos vulcões
em erupção. É um sólido alaranjado.
2.1.6 Papel biológico
Ainda que não se conheça a função do Cromo III, sabe-se que ele
participa do metabolismo dos lipídios e no dos hidratos de carbono.
Observou-se que alguns de seus complexos potencializam da ação da
insulina, denominando de "fator de tolerância à glicose". A ausência de cromo
provoca uma intolerância à glicose, conseqüentemente aparecimento de
distúrbios. Não foi encontrou-se metal-proteína com atividade biológica que
contenha cromo, e por isso não se tem podido explicar como atua. Por outro
lado, os compostos de cromo VI são muito oxidantes e cancerígenos.
2.1.7 Precauções
O cromo e seus compostos são elementos essenciais para o ser humano,
porém em altas concentrações é tóxico.
Os compostos de cromo VI são tóxicos quando ingeridos, sendo a dose
letal de algumas gramas. Em níveis não letais, o cromo VI é cancerígeno.Os
compostos de cromo VI irritam os olhos, a pele e as mucosas, a exposição
crônica provoca danos permanentes aos olhos.
A Organização Mundial da Saúde recomenda uma concentração máxima
de 0.05 mg/litro de cromo VI na água de consumo.
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2.2 Dúbnio
2.2.1 Principais Característica
O Dúbnio é um elemento químico artificial, representado pelo símbolo
químico Db na tabela periódica. Tem número atômico igual a 105, sua massa
atômica 262 u. Provavelmente é um sólido na temperatura ambiente. Não
encontrado na crosta terrestre, e sem aplicação conhecida.
É um elemento sintético, altamente radiativo, cujo isótopo mais estável é
o Db-268 com uma meia-vida de 16 horas. Tem uma elevada estabilidade
comparada com a dos seus elementos vizinhos da tabela periódica.
2.2.2 História
O Dúbnio foi sintetizado pela primeira vez, por pesquisadores soviéticos
no Joint Instituto de Pesquisa Nuclear, em Dubna (Rússia), em 1967. A
descoberta foi anunciada por G. N. Flerov. Em abril de 1970, pesquisadores
norte-americanos liderados por Albert Ghiorso trabalhando na Universidade da
Califórnia, Berkeley, identificaram o Dúbnio, através de um acelerador de
partículas o Califórnio-249 com N-15 obtendo o isótopo Db-260 com uma meia-
vida de 1,6 segundos.
2.2.3 Nomenclatura
Os cientistas de Berkeley deram a este elemento o nome de “hahnium”
(símbolo Ha) em homenagem ao cientista alemão Otto Hahn, adotado de
imediato pelos cientistas norte-americanos e europeus ocidentais. Como
conseqüência do protesto dos Russos, a IUPAC adotou provisoriamente o nome
“unnilpentium” (símbolo Unp). Em 1970, a comissão da CNIC (Committee en
Nomenclature of Inorganic Chemistry), para resolver a questão, adotou
internacionalmente o nome “Dubnium” (símbolo Db ) em homenagem à cidade
Russa de Dubna, onde está localizado o Joint Institute for Nuclear Research.
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2.3Háfnio
2.3.1 Características principais
O háfnio é um elemento químico, representado pelo símbolo Hf na tabela
periódica. Tem número atômico igual a 72, sua massa atômica é 178,5 u. A
temperatura ambiente, o háfnio encontra-se no estado sólido.
É um metal de transição. Tem de coloração cinza prateado, brilhante,
resistente à corrosão quimicamente muito parecido com o zircônio, ambos
encontrados nos mesmos minerais e compostos, sendo difícil separá-los. Forma
ligas com o tungstênio usadas em filamentos de lâmpadas e em eletrodos.
Também se usa com material de barras de controle de reatores nucleares
devido a sua alta capacidade de absorção de nêutrons.
O carbeto de háfnio é o composto binário refratário mais conhecido, e o
nitreto de háfnio é o mais refratário de todos os nitretos metálicos conhecidos,
com um ponto de fusão de 3310ºC. Este metal é resistente às bases
concentradas, porém os halogênios podem reagir com ele para formar
tetrahaletos de háfnio.
2.3.2 História
Tem esse nome em homenagem a cidade de Copenhague (Hafnia em
latim), na Dinamarca, onde foi descoberto por Dirk Coster e Georg Von Hevesy
em 1923. Pouco depois se previu, usando a teoria de Bohr, que estaria
associado com o zircônio. Finalmente foi encontrado no zircão mediante
análises com espectroscopia de raios X, na Noruega. Foi separado mediante
recristalizações sucessivas por Jantzen e Von Hevesey. O háfnio metálico foi
preparado pela primeira por Anton Eduard van Arkel e Jan Hendrik de Boer
passando tetraiodeto de háfnio por um filamento aquecido de tungstênio.
2.3.3 Obtenção
É sempre encontrado junto ao zircônio, porém não é encontrado como
elemento livre na natureza. Está presente, como mistura, nos minerais de
zircônio, como no zircão entre outros.
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Devido à semelhança química entre o zircônio e o háfnio é muito difícil
separá-los. Metade do háfnio metálico produzido é obtida como subproduto da
purificação do zircônio. Isto se faz reduzindo tetracloreto de háfnio com
magnésio ou sódio pelo processo de Kroll.
2.3.4 Aplicações
O háfnio é utilizado nas barras de controle empregadas em reatores
nucleares, devido ao fato da secção de captura de nêutrons do háfnio é quase
600 vezes maior que a do zircônio. Além do mais tem propriedades mecânicas
excelentes, como alta resistência à corrosão.
Outras aplicações:
Em lâmpadas de gás incandescentes.
Para eliminar oxigênio e nitrogênio em tubos de vácuo.
Em ligas de ferro, titânio, nióbio, tântalo e em outra ligas metálicas.
2.3.5 Precauções
Há necessidade de devidos cuidados ao trabalhar com o háfnio, pois
quando se divide em partículas é pirofórico e pode arder espontaneamente em
contato com o ar. Os compostos que contém este metal raramente estão em
contato com pessoas, e o metal puro não é tóxico. Porém, todos os seus
compostos deveriam ser manuseados como se fossem tóxicos, ainda que as
primeiras evidências parecem não indicar um risco muito alto.
2.4Molibdênio
2.4.1 Características principais
O molibdênio é um elemento químico, representado pelo símbolo Mo na
tabela periódica. Tem número atômico igual a 42, sua massa atômica é 96 u. A
temperatura ambiente, o molibdênio é sólido.
O molibdênio é um metal de transição, de coloração branco prateado e
muito duro; além disso, tem um dos pontos de fusão mais altos entre todos os
elementos puros. Em pequenas quantidades, é aplicado em diversas ligas
metálicas de aço, para endurecê-la e torná-la resistente à corrosão. Por outro
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lado, é o único metal da segunda série de transição, essencialmente
reconhecido biologicamente. É encontrado em algumas enzimas com diferentes
funções, concretamente em oxotransferases (função de transferência de
elétrons) e na nitrogenase (função de fixação de nitrogênio molecular).
2.4.2 História
A palavra molibdênio provém do grego "molybdos" que quer dizer como o
chumbo, pois era confundido com este elemento.
O molibdênio não é encontrado livre na natureza e os seus compostos
foram confundidos com compostos de carbono e chumbo, até o século XVIII. Em
1778, Carl Wilhelm Scheele reagiu o mineral molibdenita, com ácido nítrico
obtendo um composto com propriedades ácidas, que chamou de "acidum
molibdenae". Em 1782 Hjelm isolou o metal impuro. O molibdênio foi usado
muito pouco, apenas em laboratório, quando uma empresa o empregou como
agente ligante e observou as boas propriedades destas ligas contendo
molibdênio.
2.4.3 Obtenção
A principal fonte de molibdênio é o mineral molibdenita, também pode ser
encontrado em outros minerais, como na wulfenita e na powellita. O molibdênio
é obtido da mineração de seus minerais e como subproduto da mineração do
cobre; estando presente nos minérios entre 0.01 e 0.5%. Aproximadamente a
metade da produção mundial de molibdênio se localiza nos Estados Unidos.
2.4.4 Aplicações
Aproximadamente dois terços do molibdênio consumido é empregado em
ligas metálicas. O uso deste elemento começou na Primeira Guerra Mundial,
quando o tungstênio começou a escassear, e havia necessidade de aços muito
resistentes. O molibdênio passou a ser usado na produção de ligas de alta
resistência, que suportassem altas temperaturas e resistissem à corrosão. Estas
ligas são usadas na construção de peças para aviões e automóveis.
O molibdênio é usado como catalisador na indústria petroquímica. É útil
para a eliminação do enxofre.
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O 99Mo é empregado na indústria de isótopos nucleares.
É empregado em diversos pigmentos (com coloração alaranjada) para
pinturas, tintas, plásticos e compostos de borracha.
O bissulfeto de molibdênio é um bom lubrificante e pode ser empregado
em altas temperaturas.
O molibdênio pode ser empregado em algumas aplicações eletrônicas,
como nas telas de projeção do tipo TFT.
2.4.5 Papel biológico
O molibdênio é encontrado na natureza na razão de partes por milhão
(ppm), mas é encontrados “significamente” na água do mar, na forma de
molibdatos e os seres vivos podem absorvê-lo facilmente desta forma.
O molibdênio encontra-se no chamado co-fator de molibdênio em
diferentes oxotransferases, com a função de transferir átomos de oxigênio da
água, que por sua vez produz a transferência de dois elétrons. Também se pode
encontrar um co-fator de ferro e molibdênio em enzimas chamadas
nitrogenases, que intervém na fixação do nitrogênio molecular atmosférico no
ciclo de nitrogênio de bactérias e outros microorganismos.
A deficiência de molibdênio no organismo pode produzir graves
problemas, porém é encontrado em todos os alimentos tornando esta deficiência
muito rara.
2.5Nióbio
2.5.1 Características principais
O nióbio é um elemento químico, representado pelo símbolo Nb na tabela
periódica. Tem número atômico igual a 41, sua massa atômica é 93,9u. Nas
condições normais encontra-se em estado sólido. O nióbio é um metal dúctil,
cinza brilhante, que passa a adquirir a coloração azulada quando em contado
com o ar em temperatura ambiente após um longo período. Suas propriedades
químicas são muito semelhantes às do tantálio, que está situado no mesmo
grupo.
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2.5.2 História
O nióbio da mitologia grega, Níobe, filha de Tântalo, foi descoberto por
Charles Hatchett, em 1801. Hatchett encontrou o elemento no mineral columbita
enviado para a Inglaterra em torno de 1750 por Jonh Winthrop. Devido à
semelhança, havia uma grande confusão entre os elementos nióbio e tantálio
que só foi resolvido em 1846 por Heinrich Rose e Jean C. Chalés de Marignac
que redescobriram o elemento. Desconhecendo o trabalho de Hatchett Since
denominou o elemento de nióbio. Em 1864, Christian Blomstrand foi o primeiro a
preparar o elemento pela redução do cloreto de nióbio, por aquecimento, numa
atmosfera de hidrogênio.
“Columbium” foi o nome dado originalmente ao elemento nióbio por
Hatchet, porém, a IUPAC adotou oficialmente o nome “niobium" em 1950, após
100 anos de controvérsias. Muitas sociedades químicas e organizações
governamentais referem-se ao elemento 41 pelo nome IUPAC. Entretanto, a
maioria dos metalúrgicos e produtores comerciais do metal, principalmente
americanos, adotam o seu nome original colúmbio.
Recentemente o professor Luiz R. M. de Miranda, da COPPE, UFRJ, em
orientação a diversas teses de mestrado e doutorado, descobriu ser o Nióbio um
poderoso agente anticorrosivo, capaz de suportar a ação de ácidos
extremamente agressivos, como os naftênicos, hoje muito comuns no dia-a-dia
da indústria de petróleo.Tal descoberta gerou patentes de processos e produtos,
hoje já em uso por indústrias de petróleo e aciarias.
2.5.3 Ocorrência
O elemento nunca foi encontrado livre na natureza. É encontrado em
minerais tais como columbita, niobita-tantalita, pirocloro e euxenita. Minerais que
contém nióbio geralmente contem também o tantálio.
Grandes depósitos de nióbio foram encontrados associados a rochas de
carbono – silicatos, e como constituinte do pirocloro.
O Brasil e o Canadá são os principais produtores de minerais
concentrados de nióbio. Reservas importantes de minerais de nióbio existem na
Nigéria, República Democrática do Congo e Rússia.
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2.5.4 Aplicações
O nióbio apresenta numerosas aplicações. É usado em alguns aços
inoxidáveis e em outras ligas de metais não ferrosos. Estas ligas devido à
resistência são geralmente usadas para a fabricação de tubos transportadores
de água e petróleo a longas distâncias.
Usado em indústrias nucleares devido a sua baixa captura de nêutrons
termais.
Usado em soldas elétricas.
Devido a sua coloração é utilizado, geralmente na forma de liga metálica,
para a produção de jóias como, por exemplo, os piercings.
Quantidades apreciáveis de nióbio são utilizados em superligas para
fabricação de componentes de motores de jatos, subconjuntos de foguetes, ou
seja, equipamentos que necessitem altas resistências à combustão. Pesquisas
avançadas com este metal foram utilizados no programa Gemini.
O nióbio está sendo avaliado como uma alternativa ao tantálio para a
utilização em capacitores.
O nióbio se converte num supercondutor quando reduzido a temperaturas
criogênicas. Na pressão atmosférica, tem a mais alta temperatura crítica entre
os elementos supercondutores, 9,3 K. Além disso, é um dos três elementos
supercondutores que são do tipo II (os outros são o vanádio e o tecnécio),
significando que continuam sendo supercondutores quando submetidos a
elevados campos magnéticos.
2.5.5 Precauções
Compostos que contém nióbio raramente são encontrados pelas pessoas.
Porém, a maioria são altamente tóxicos. O pó metálico deste elemento irrita os
olhos e a pele, e pode apresentar riscos de entrar em combustão. Para o nióbio
não se conhece nenhum papel biológico.
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2.6Seabórgio
2.6.1 Principais Características
O seabórgio é um elemento químico sintético, representado pelo símbolo
Sg, na tabela periódica. Tem número atômico igual a 106, sua massa atômica é
226u. É um metal de transição
É um elemento radioativo, transurânico, provavelmente metálico, sólido
de aspecto prateado. O elemento foi sintetizado, em 1974, por uma equipe
soviética em Dubna, e por uma equipe norte-americana, em Berkeley. O isótopo
mais estável é o 266Sg com uma meia-vida de 21 segundos. Nenhum uso é
conhecido fora do âmbito da pesquisa.
2.6.2 História
O Seabórgio foi descoberto simultaneamente em dois laboratórios. Em
junho de 1974, uma equipe soviética liderada por G. N. Flerov no "Joint Institute
for Nuclear Research" em Dubna relatou a produção do isótopo de seabórgio
com massa 259 (meia-vida de 0.48 segundos) bombardeando isótopos de
chumbo com íons Cr-54. Em setembro de 1974, uma equipe norte-americana
liderada por Albert Ghiorso no "Lawrence Radiation Laboratory" em Berkeley,
relatou a criação de um isótopo de massa 263 ( meia-vida de 1 segundo )
bombardeando isótopos de Cf-249 com íons de O-18.
Os americanos sugeriram para o elemento o nome "seabórgio", em
homenagem ao químico e físico norte-americano Glenn T. Seaborg. Criou-se
uma controvérsia porque o homenageado ainda era vivo. A IUPAC resolveu
adotar o nome temporário "unnilhexium" (símbolo Unh). Um comitê internacional
decidiu, em 1992, que os laboratórios de Berkeley e Dubna levariam o crédito da
descoberta.
Em 1994 a IUPAC recomendou para o elemento 106 o nome Rutherfórdio
adotando a regra que nenhum elemento pode ser nomeado em homenagem a
uma pessoa viva. Esta regra foi ferozmente criticada pela "American Chemical
Society", alegando que um precedente já tinha ocorrido quando foi nomeado um
elemento de einstênio, em homenagem a Albert Einstein enquanto vivo. Em
1997, como parte de um acordo que envolveu os elementos 104 e 108, o nome
"seabórgio", símbolo "Sg" , foi reconhecido internacionalmente.17
2.7Ruterfórdio
2.7.1 Principais Características
O Rutherfórdio é um elemento químico, representado pelo símbolo Rf na
tabela periódica. Tem numero atômico igual a 104, sua massa atômica é 260 u.
Este elemento é altamente radioativo, com a maioria dos seus isótopos com
meias-vidas abaixo de 70 segundos. Conseqüentemente, este elemento não
apresenta qualquer aplicação conhecida e pouco se conhece sobre ele. O
elemento é o primeiro transactinídio e se prevê que apresenta propriedades
químicas semelhantes ao elemento háfnio.
2.7.2 História
O rutherfórdio, nome dado em homenagem ao físico e químico
neozelandês Ernest Rutherford, foi documentado como sendo o primeiro
elemento sintético produzido pelo "Instituto de Pesquisa Nuclear de Dubna",
Rússia, em 1964. Estes pesquisadores, liderados por G. N. Flevor
bombardearam o plutônio-242 com íons de neônio-22, detectando o Rutherford.
Em 1969 , pesquisadores da Universidade da Califórnia, Berkeley,
sintetizaram o elemento bombardeando o califórnio-249 com carbono-12. O
grupo de investigadores da Universidade da Califórnia relataram, também, que
não conseguiram reproduzir a síntese realizada anteriormente pelos cientistas
soviéticos. O resultado disto gerou controvérsias. Os soviéticos nomearam o
elemento 104 de Kurchatóvio, símbolo Ku , em homenagem ao russo Igor V.
Kurchatov, ex-chefe da pesquisa nuclear soviética. Em 1969, Albert Ghiorso,
membro da equipe norte-americana sugeriu o nome Ruhterfórdio. Em 1994 , a
IUPAC propôs o nome dúbnio (atualmente o elemento 105) em homenagem ao
primeiro local em que foi descoberto (Dubna).
A União Internacional de Química Pura e Aplicada (IUPAC) adotou
"Unnilquadio" (Unq) como um nome provisório para este elemento até que,
finalmente em 1997, indicou para o elemento 104 o nome rutherfórdio (Rf) em
homenagem ao físico nuclear Ernest Rutherford.
18
2.8Tantálio
2.8.1 Características principais
O tantálio é um elemento químico, representado pelo símbolo Ta na
tabela periódica. Tem o número atômico igual a 73, sua massa atômica é 181 u.
O tantálio é um metal cinzento, pesado, dúctil, muito duro, resistente à
corrosão por ácidos e um bom condutor de calor e eletricidade. Em temperaturas
abaixo de 150°C o tantálio é quase completamente imune ao ataque químico,
mesmo pela agressiva água régia. Somente é atacado pelo ácido fluorídrico,
ácido que contem o íon fluoreto ou mediante fusão alcalina. O elemento tem um
ponto de fusão apenas menor que o tungstênio e o rênio. O tantálio tem a maior
capacitância por volume entre todas as substâncias. É parecido ao nióbio,
podendo ser encontrados nos minerais columbita-tantalita.
2.8.2 História
O tantálio, do grego "Tântalo", pai de "Níobe" na mitologia grega. Foi
descoberto em 1802 por Anders G. Ekeberg em minerais provenientes da
Suécia e da Finlândia, é isolado, em 1820, por Jons Berzelius. Até 1844, muitos
químicos acreditavam que o nióbio e o tantálio eram o mesmo elemento. Os
pesquisadores Rowe e Jean C. G. de Marignac, demonstraram que os ácidos
nióbico e tantálico eram compostos diferentes. Posteriormente os investigadores
puderam isolar somente o metal impuro, e o primeiro metal dúctil relativamente
puro foi produzido por Werner Von Bolton , em 1903. Em 1922, um engenheiro
de uma usina dos Estados Unidos, conseguiu obter industrialmente o tantálio
com 99,9% de pureza. Os filamentos feitos com o metal tantálio eram usados
em lâmpadas incandescentes, até ser substituído pelo tungstênio.
2.8.3 Ocorrência
O tantálio não é encontrado livre na natureza. Ocorre principalmente no
mineral tandalita, euxenita e outros minerais como a samarskita e a fergusonita.
A tandalita é encontrado na maior parte misturado a columbita. Na crosta
terrestre, o tantálio participa com 8 ppm em peso.Minérios de tantálio são
19
encontrados na Austrália, Brasil, Canadá, República Democrática do Congo,
Moçambique, Nigéria, Portugal e Tailândia.
O tantálio quase sempre é encontrado em minerais associado ao nióbio.
Diversas etapas complicadas estão envolvidas na separação destes dois
elementos. Comercialmente a produção do tantálio pode seguir um dos diversos
métodos:
Eletrólise do flúortantalato de potássio fundido;
Redução do flúortantalato de potássio com sódio;
Reagindo o carboneto de tantálio com óxido de tantálio;
Como subproduto da extração do estanho.
2.8.4 Aplicações
O principal uso do tantálio é como óxido , um material dielétrico, para a
produção de componentes eletrônicos, principalmente capacitores, que são
muito pequenos em relação a sua capacidade. Por causa desta vantagem do
tamanho e do peso os principais usos para os capacitores de tantálio incluem
telefones, pagers, computadores pessoais, e eletrônicos automotivos.O tantálio
também é usado para produzir uma série de ligas que possuem altos pontos de
fusão, alta resistência e boa ductilidade. O Tantálio de carbono , um tipo de
carbeto muito duro, é usado para produzir ferramentas de cortes, furadeiras e
máquinas trefiladoras. O tantálio em superligas é usado para produzir
componentes de motores de jatos, equipamentos para processos químicos,
peças de mísseis e reatores nucleares. Filamentos de tantálio são usados para a
evaporação de outros metais como o alumínio.
Por ser não-irritante e totalmente imune à ação dos fluidos corporais, é
usado extensivamente para produzir equipamentos e implantes cirúrgicos em
medicina e odontologia. O óxido de tantálio é usado para elevar o índice de
refração de vidros especiais para lentes de câmera. O metal também é usado
para produzir peças eletrolíticas de fornalhas de vácuo.
20
2.8.5 Compostos
No Laboratório Nacional de Los Alamos os cientistas desenvolveram um
carbeto de tantálio (composto de grafite) que é um dos materiais mais duros
sintetizados
Um dos compostos importantes é o pentóxido de tantálio, que por ser um
material dielétrico é usado para a fabricação de capacitores utilizados em
equipamentos eletrônicos e, em vidros especiais para a fabricação de lentes
devido ao alto índice de refração.
2.8.6 Precauções
Compostos que contêm tantálio são raramente encontrados, e o metal
normalmente não causa problemas quando manuseado em laboratório,
entretanto deve ser considerado como altamente tóxico. Há alguma evidência
que os compostos de tantálio podem causar tumores, e a poeira do metal é
explosiva.
2.9Titânio
2.9.1 Principais Características
O Titânio é um elemento químico, representado pelo símbolo Ti na tabela
periódica. Tem o numero atômico igual a 22 e sua massa atômica é 47,90 u. É
um metal de transição leve, forte, com coloração branca metálica, lustroso e
resistente à corrosão, encontra-se em estado sólido na temperatura ambiente. O
titânio é muito utilizado em ligas leves, principalmente na industria aeronáutica,
aeroespacial, e em pigmentos brancos. Experimentos têm mostrado que titânio
natural se torna notavelmente radioativo após ser bombardeado por deutério,
emitindo positróns e raios gama.
2.9.2 História
O titânio foi descoberto na Inglaterra por William J. Gregor, em 1791, a
partir do mineral ilmenita. Esse mesmo metal foi redescoberto pelo químico
Heinrich Klaproth, que com estudos sobre esse mineral e o rutilo, denominou de
21
titânio, em 1795. Mattew A. Hunter foi o primeiro a preparar o titânio metálico
puro, obteve isso com o aquecimento do tetracloreto de titânio com sódio num
reator de aço. O metal titânio só foi utilizado fora do laboratório em 1946, quando
William J. Kroll desenvolveu um método para produzi-lo comercialmente, esse
processo reduz o tetracloreto de titânio com magnésio. Hoje existem seis
processos para obtenção do titânio, são: "Kroll", "Hunter”, redução eletrolítica,
redução gasosa, redução com plasma e redução metalotérmica. Dentre estes,
destaca-se o processo de kroll, utilizado atualmente, principalmente pelos pais
ocidentais.
2.9.3 Abundância e obtenção
O metal titânio não é encontrado na natureza, porém é extremamente
abundante, está presente nas rochas ígneas. É encontrado principalmente nos
minerais ilmenita, leucoxeno e rutilo. São encontrados depósitos importantes na
Austrália, na Escandinávia, Estados Unidos e Malásia. Com o objetivo de
diminuir o consumo energético do processo Kroll há desenvolvimento no
procedimento de eletrolise com sais fundidos, porém em pequena escala.
Para a obtenção de titânio com pureza maior, escala de laboratório,
emprega-se o método de van Arkel-de-Boel. Este método baseia-se na reação
do titânio com iodo a uma determinada temperatura para a obtenção do
tetraiodeto de titânio que, posteriormente, é decomposto para devolver o metal
com pureza maior.
2.9.4 Aplicações
Indústria química: devido à sua resistência à corrosão e ao ataque
químico;
Indústria naval: o titânio metálico é empregado em equipamentos
submarinos e de dessalinização de água do mar;
Indústria nuclear: é empregado na fabricação de recuperador de calor em
usinas de energia nuclear;
Indústria bélica: o titânio metálico é sempre empregado na fabricação de
mísseis e peças de artilharia;
22
Na metalurgia: o titânio metálico, ligado com outros metais, proporciona
qualidades superiores aos produtos. Outra aplicação, que se dá somente com o
rutilo, é no revestimento de eletrodos de soldar.
Aproximadamente 95% de todo o titânio é consumido na forma de dióxido
de titânio, um pigmento permanente e intensamente branco. Tintas feitas a partir
dele são excelentes refletores de radiação infravermelha, sendo muito utilizadas
por astrônomos;
Aplicações em produtos para consumo como bicicletas, celulares, óculos
e computadores estão se tornando bem comuns.
Tetracloreto de titânio é usado para iridizar vidro;
Dióxido de titânio é usado em protetores solares, devido à sua
capacidade de proteger a pele;
O metal é utilizado em implantes, podendo ser considerado
fisiologicamente inerte.
2.9.5 Precauções
O titânio tem a tendência de acumula-se nos tecidos biológicos, seu pó
metálico é pirofórico. Seus cloretos são considerados corrosivos, porém
acredita-se que seus sais não sejam perigosos.
2.10 Tungstênio
2.10.1 Características principais
O tungstênio é um elemento químico, representado pelo símbolo W na
tabela periódica. Tem número atômico igual a 74, sua massa atômica é 183,8 u.
É um metal de transição que, à temperatura ambiente, encontra-se no estado
sólido. Metal escasso na crosta terrestre, encontrado em forma de óxido e de
sais em certos minérios tais como wolframita e scheelita, entre outros. De cor
branca acinzentada, brilhante, muito duro e denso, tem o ponto de fusão mais
alto, a mais elevada resistência à tensão em altas temperatura de todos os
elementos.
Sua resistência à corrosão é excelente e só é atacado ligeiramente pela
maioria dos ácidos minerais diluídos. O tungstênio, quando exposto ao ar, forma
na sua superfície um óxido protetor, porém pode ser oxidado em alta
23
temperatura. Quando adicionado em pequenas quantidades ao aço eleva
consideravelmente a sua dureza.
2.10.2 História
Tungstênio vem do termo sueco tung sten que significa “pedra pesada”.
A previsão da existência do tungstênio foi proposta, por Peter Woulfe, em
1779, examinando a volframite e concluindo que este mineral continha uma nova
substância. Em 1781, Carl W.Scheele verificou que um novo ácido poderia ser
obtido da tungstenita, mineral conhecido atualmente por scheelite. Scheele e
Torbern Bergman sugeriram que poderia ser possível obter um novo metal
reduzindo o ácido túngstico. Em 1783, os irmãos Elhuyar encontraram um ácido
na volframite que era idêntico ao ácido túngstico, na Espanha conseguiram
isolar o tungstênio a partir da redução do ácido com carvão vegetal. Aos irmãos
Elhuyar foi creditada a descoberta do novo elemento.
2.10.3 Ocorrência e obtenção
O tungstênio é encontrado nos minerais volframite, scheelite ferberite,
stalzite e hubnerite. Importantes depósitos destes minerais estão na Bolívia, no
Estados Unidos, na China (produzindo cerca de 75%), na Áustria, em Portugal,
na Rússia e na Coréia do Sul. O metal é produzido comercialmente a partir da
redução do óxido de tungstênio com hidrogênio ou carbono.
2.10.4 Aplicações
O tungstênio é um metal com uma enorme gama de usos, largamente
utilizado na forma de carbonetos, devido à elevada dureza, são usados para
revestir brocas de perfuração de solos utilizados em mineração, indústria
petrolífera e indústrias de construção. O tungstênio é extensivamente usado em
filamentos de lâmpadas incandescentes e válvulas eletrônicas e, como
eletrodos, porque apresenta um ponto de fusão muito elevado e pode ser
transformado em fios muito finos.
O ponto de fusão elevado do tungstênio é apropriado para aplicações
aeroespaciais, em válvulas de propulsores de mísseis e aeronaves. Por ser
resistente a altas temperaturas, é usado também em calefação, indústrias de
fundição e nuclear.
24
As propriedades dureza e densidade tornam este metal ideal para a
fabricação de ligas de metais pesados que são usados em armamentos,
dissipadores de calor e em aplicações de alta densidade tais como pesos e
contrapesos.
Ferramentas de aço de alta velocidade, que exigem condições drásticas
de trabalho, são freqüentemente combinadas com tungstênio.
Superligas contendo este metal são aplicadas em lâminas de turbinas,
ferramentas de aço e como revestimentos de peças que exigem alta resistência.
Compostos de tungstênio são usados como substitutos do chumbo em
projéteis balísticos, também usados em pontas de lanças e dardos.
Compostos de tungstênio são usados em catalisadores, pigmentos
inorgânicos, e o dissulfeto de tungstênio como lubrificante para atuar em altas
temperaturas, pois é estável até 500°C.
Como apresenta expansão térmica semelhante ao vidro de borosilicato
(pirex), é usado para selar a união vidro-metal.
É usado em munição como penetrador cinético de energia (APFSDS),
como uma alternativa ao urânio esgotado .
Os óxidos são usados em esmaltes cerâmicos e os tungstatos de
cálcio/magnésio são extensivamente usados em lâmpadas fluorescentes.
O metal é usado como alvo em tubos de raios-X em radiologia geral e
como elemento aquecedor (resistência) em fornalhas elétricas.
Sais que contêm tungstênio são usados em indústrias de produtos
químicos e de curtumes.
Óxidos de tungstênio juntamente com outros compostos são usados em
tintas.
O carbeto de tungstênio tem sido utilizado recentemente para a
confecção de jóias, devido à sua natureza hipoalérgica e ao fato de não perder o
brilho como os demais metais.
2.10.5 Compostos
O tungstênio VI é o mais comum, porém exibe todos os estados de
oxidação desde −2 até +6. A combinação típica do tungstênio é com o oxigênio,
produzindo óxido de tungstênio amarelo, que dissolve soluções aquosas
alcalinas originando íons tungstato.
25
A partir dos óxidos de tungstênio:
Óxidos mistos com metais alcalinos ou alcalino terrosos
Óxidos azuis, de valência mista, que são preparados por redução
suave,
Bronzes de tungstênio, de valência mista e não estequiométrico,
com certa proporção de sódio.
Outros compostos de tungstênio:
Tungstatos simples
Iso e heteropoliácidos e seus sais, polioxometalatos de grande
riqueza e variedade estrutural
Sulfetos e halogenetos.
2.10.6 Ação biológica
Enzimas chamadas oxiredutases usam o tungstênio de maneira similar ao
molibdênio para a formação do complexo pterina- tungstênio, quimicamente
semelhante à molibnopterina (MPT). Representantes do Centro para o Controle
e Prevenção de Doenças dos Estados Unidos anunciaram que testes de urina
de pacientes com leucemia e familiares. Uma ligação entre o tungstênio e a
leucemia não estão avaliados até o presente.
2.11 Vanádio
2.11.1 Características principais
O vanádio é um elemento químico, representado pelo símbolo V na tabela
periódica. Tem número atômico igual a 23 e massa atômica 51u. Em
temperatura ambiente encontra-se sólido.
O vanádio é um metal de transição mole, dúctil de cor cinzenta e brilhante
e apesar de ser bem mais abundante que o cobre, com uma abundância de 160
ppm, forma poucos minerais. O vanádio forma tão poucos minerais porque seu
íon V3+ é geoquimicamente semelhante ao íon Fe3+. Ainda assim, é encontrado
26
em diversos minerais, e é empregado principalmente em algumas ligas
metálicas. Apresenta alta resistência ao ataque das bases, ao ácido sulfúrico e
ao ácido clorídrico. É obtido a partir de diversos minerais, até do petróleo.
Também pode ser obtido da recuperação do óxido de vanádio em pó,
proveniente de processos de combustão. Tem algumas aplicações nucleares
devido a sua baixa captura de nêutrons. É um elemento químico essencial em
alguns seres vivos, embora não seja conhecida exatamente a sua função.
2.11.2 História
O vanádio, da deusa da beleza na mitologia Escandinava "Vanadis"
devido à coloração de seus compostos. Foi descoberto por um mineralogista
espanhol Andrés Manuel Del Río, no México, em 1801, num mineral de chumbo.
Primeiro denominou de "pancromo", devido à semelhança de sua cores com as
do cromo, depois de "eritrônio" devido à coloração de seus sais (tornavam-se
vermelhos quando aquecidos). O químico, Francês Hippolyte V. Collet-Descotils,
questionou a descoberta alegando que o obtido tratava-se realmente do cromo
impuro, provocando a retratação de Andrés Manuel Del Río. Em 1830, o sueco
Nils G. Sefström descobriu o elemento num óxido que encontrou enquanto
trabalhava numa mina de ferro e deu-lhe o nome pelo qual é conhecido
atualmente. Mais tarde, em 1831, Friedrich Wooehler concluiu que este
elemento se tratava do mesmo elemento descoberto em 1801, por Andrés
Manuel del Rio. O vanádio metálico foi obtido em 1867 por Henry E. Roscoe,
mediante a redução do tricloreto de vanádio, com hidrogênio.
2.11.3 Abundância e obtenção
O vanádio não é encontrado nunca no estado nativo, porém está presente
em cerca de 65 minerais diferentes, entre os quais se destacam a patronita, a
vanadinita, e a carnotita,. Também é encontrado na bauxita, assim como em
depósitos que contém carbono e óleos crus de petróleo. É extraido do petróleo
empregando porfirinas. É encontrado também em minérios de ferro, rochas
vulcânicas e argilas. A maior parte das reservas mundiais encontram-se na
Rússia, China e África do Sul.Os minérios que contém vanadatos são
dissolvidos por uma fusão alcalina. Em meio ácido, após outros processos, é
27
obtido o pentoxido de vanádio que, reduzido parcialmente com carbono e, em
seguida com cálcio, em atmosfera de argônio, o que permite obter vanádio
metálico.
Quando se parte de um mineral que não contenha vanadatos, porém
contém sulfeto deste elemento, este é oxidado a vanadato e, posteriormente,
realizam-se os mesmos procedimentos descritos para a obtenção do vanádio.
O método mais comum de obtenção do vanádio é pela redução do
pentóxido de vanádio , e cloreto de cálcio a uma temperatura de 950ºC em
bomba de aço, sob pressão.
V2O5 + 5 Ca + 3 CaCl2 ---> 2 V + 5 ( CaO + CaCl2 )
Para a obtenção do vanádio pode-se também utilizar a alumitermia, que
consiste em aquecer o óxido misturado com alumínio em pó:
3 V2O5 + 10 AL ---> 6 V + 5 Al2O3
Para a obtenção de um vanádio mais puro pode-se empregar também o
método Van Arkel-de Boer, que é a formação de um composto mais volátil para
posterior decomposição.
2.11.4 Aplicações
Aproximadamente 80% do vanádio produzido são empregado como
ferrovanádio ou como aditivo em aço.É usado na produção de aços inoxidáveis
para instrumentos cirúrgicos e ferramentas, em aços resistentes a corrosão e,
misturado com alumínio em ligas de titânio, é empregados em motores de
reação. Também, em aços, empregados em eixos de rodas, engrenagens e
outros componentes críticos:
É um importante estabilizador de carbetos na fabricação de aços.
Emprega-se em alguns componentes de reatores nucleares.
Forma parte de alguns imãs supercondutores.
Alguns compostos de vanádio são utilizados como catalisadores na
produção de anidrido maleico e ácido sulfúrico. É muito usado o pentoxido de
vanádio, empregado em cerâmicas.
28
2.11.5 Compostos
Apresenta vários estados de oxidação, com diferentes colorações.
Mediante uma experiência simples é possível apreciar a relação:
Partindo-se de vanadato de amônio e empregando-se zinco metálico, em
meio ácido, produzem-se as seguintes reações:
VO43- (incolor) → [VO(OH2)5]2+ (azul) → [V(OH2)6]3+ (verde) → [V(OH2)6]2+
(violeta)
O pentóxido de vanádio, que é obtido como sólido pulverizado de
coloração alaranjada, é um agente oxidante, e é empregado como catalisador ,
na indústria de corantes como mordente e na produção de anilina negra.
A unidade, VO2+, na qual o vanádio apresenta estado de oxidação +4,
com ligação V-O dupla, pode ser encontrado em diversos complexos de
vanádio, geralmente com quatro ligantes formando una pirâmide de base
quadrada.
2.11.6 Papel biológico
O vanádio é um elemento essencial em alguns organismos, porém nada
consta em humanos. Ainda que existam compostos de vanádio que imitam e
potencializam a atividade da insulina.
É encontrado em algumas enzimas de diferentes seres vivos. Por
exemplo, nas "haloperoxidases" (geralmente bromoperoxidases ) de algumas
algas, que reduzem peróxidos e halogenam um substrato orgânico.
As ascídias (alguns organismos marítimos) armazenam altas
concentrações de vanádio, em torno de um milhão de vezes mais altas que na
água ao seu redor, encontrando-se numa molécula denominada
"hemovanadina". Nestes organismos o vanádio se armazena em células
chamadas de "vanadócitos". Também acumulam altas concentrações de
vanádio o fungo amanita muscaria. Forma-se um complexo com um ligante
ionóforo chamado "amavadina".
29
2.11.7 Precauções
O pó metálico é pirofórico e os compostos de vanádio deveriam ser
considerados como altamente tóxicos. Sua inalação pode causar câncer de
pulmão.
A Administração de Segurança e Saúde Ocupacional americana (OSHA)
tem estabelecido um limite de exposição para o pó de pentóxido de vanádio de
0,05 mg/m3, e de 0,1 mg/m3 para o gás de pentóxido de vanádio no ar do local
de trabalho para uma jornada de 8 horas, 40 horas semanais. O Instituto
Nacional de Saúde e Segurança Ocupacional americano (NIOSH) recomenda
que deve considerar-se perigoso para a saúde um nível de 35 mg/m3 de
vanádio. Este nível pode causar problemas permanentes de saúde ou morte.
2.12 Zircônio
2.12.1 Características Principais
O zircônio é um elemento químico, representado pelo símbolo Zr, na
tabela periódica. Tem número atômico igual a 40, sua massa atômica é 92,2u. A
temperatura ambiente encontra-se sólido.
É um metal branco acinzentado duro, brilhante e muito resistente a
corrosão. É mais leve que o aço com uma dureza similar ao cobre Quando está
finamente dividido pode arder espontaneamente em contato com o ar (rege
antes com o nitrogênio que com o oxigênio), especialmente a altas
temperaturas. É um metal resistente frente a ácidos, porém pode se dissolver
com ácido fluorídrico, formando complexos com os fluoretos.
2.12.2 História
O zircônio do árabe “zargun”, que significa “cor dourada”.
Foi descoberto 1789 por Martin Klaproth a partir do zircão. Em 1824, Jöns
J. Berzelius o isolou no estado impuro; até 1914 não foi preparado como metal
puro. Em escrituras bíblicas se menciona o mineral zircão, que contém zircônio,
ou algumas de suas variações (jargão, jacinto, etc.). Não se sabia que o mineral
continha um novo elemento, até que Klaproth analisou um jargão procedente do
Ceilão, no oceano Índico, denominando o novo elemento como zircônio.
30
Berzelius o obteve impuro aquecendo uma mistura de potássio e fluoreto de
potássio e zircônio, num processo de decomposição num tubo de ferro. O
zircônio puro só foi obtido em 1914.
2.12.3 Abundância e obtenção
O zircônio não é encontrado na natureza como metal livre, porém
formando numerosos minerais. A principal fonte de zircônio é proveniente do
zircão (silicato de zircônio), que se encontra em depósitos na Austrália. Brasil,
Índia, Rússia e Estados Unidos. O zircão é obtido como subproduto de
mineração e processado de metais pesados de titânio, a ilmenita e o rutilio, e
também do estanho. O zircônio e o háfnio são encontrados no zircão na
proporção de 50 a 1, e é muito difícil separá-los. Também é encontrado em
outros minerais, como na badeleyita.
O metal é obtido principalmente de uma cloração redutiva através do
processo denominado Kroll: primeiro se prepara o cloreto para depois reduzi-lo
com magnésio. Num processo semi-industrial pode-se realizar a eletrólise de
sais fundidos, obtendo-se o zircônio em pó que pode ser utilizado,
posteriormente, em pulvimetalurgia.
Para a obtenção do metal com maior pureza segue-se o processo Van
Arkel, baseado na dissociação do iodeto de zircônio, obtendo-se uma esponja
de zircônio metálico, denominada crystal-bar. Tanto neste caso, como no
anterior, a esponja obtida é fundida para se obter o lingote.
O zircônio é encontrado nas estrelas do tipo S, tem-se detectado sua
presença no Sol e em meteoritos. Além disso, foi encontrada alta quantidade de
óxido de zircônio em amostras lunares.
2.12.4 Aplicações
É utilizado principalmente (em torno de 90% do consumo) como
revestimento de reatores nucleares, devido a sua secção de capturas de
nêutrons ser muito baixa.
Utiliza-se como aditivo em aços obtendo-se materiais muito resistentes.
Também é empregado em ligas com o níquel na indústria química devido a sua
resistência diante de substâncias corrosivas.
31
O óxido de zircônio impuro se emprega para fabricar utensílios de
laboratório que suportam mudanças bruscas de temperaturas, revestimentos de
fornos e como material refratário em indústrias cerâmicas e de vidro.
É um metal bastante tolerado pelos tecidos humanos, por isso pode ser
usado para a fabricação de articulações artificiais.
Também é empregado em trocadores de calor, tubos de vácuo e
filamentos de lâmpadas.
Alguns de seus sais são empregados para a fabricação de anti-
transpirantes.
Pode ser usado como agente incendiário para fins militares.
A liga com o nióbio apresenta supercondutividade a baixas temperaturas,
podendo ser empregado para construir imãs supercondutores. Por outro lado, a
liga com zinco é magnética abaixo de 35 K.
O óxido de zircônio se usa em joalheria; é uma gema artificial
denominada zirconita que imita o diamante.
2.12.5 Precauções
Os raros compostos, que contêm zircônio, têm baixo teor tóxico. O pó
metálico pode arder em contato com o ar, podendo ser considerado um agente
de risco de fogo e explosão. Não se conhece nenhuma função biológica deste
elemento.
3 Nióbio
O elemento 41 foi descoberto na Inglaterra em 1801 por Charles Hatchett,
que na época o chamou de colúmbio. O nome atual foi dado por Heinrich Rose,
químico alemão que identificou o novo elemento, ao tentar separá-lo do tantálio,
e o batizou em homenagem a Níobe, filha do mitológico rei Tântalo.
As informações mais antigas de que dispomos sobre o uso de nióbio
datam de 1925, período em que era utilizado para substituir o tungstênio na
produção de ferramentas de aço. Entretanto, até o início da década de 1930, o
nióbio não tinha importância industrial. Conhecido por sua eficácia na prevenção
de corrosão intergranular em aços inoxidáveis, o metal foi, a princípio, usado
industrialmente com esse propósito, apesar do alto custo e da dificuldade de
obtenção.32
A descoberta quase simultânea de depósitos de pirocloro no Canadá
(Oka) e no Brasil (Araxá), na década de 1950, e sua conseqüente exploração
deram início a uma nova era. O nióbio tornou-se abundante e ganhou
importância no desenvolvimento de materiais utilizados pela engenharia.
Na década de 1950, com o início da corrida espacial, aumentou muito o
interesse pelo nióbio, o mais leve metal refratário. Ligas de nióbio, como Nb-Ti,
Nb-Zr, Nb-Ta-Zr, foram criadas para utilização nas indústrias espacial e nuclear,
e também para fins relacionados a supercondutividade, o que permitiu o
desenvolvimento de modernos dispositivos magnéticos de diagnóstico por
imagem.
Outro material de liga de Nb, o IN718, uma superliga, apareceu em 1966.
Hoje, tornou-se uma família de superligas, encontradas na maioria dos motores
a jato e ainda em fase de desenvolvimento.
3.2Aplicações
Nióbio, Tântalo, Titânio, Tungstênio, Zircônio, Háfnio e outros metais,
apresentam características físicas, que quando ligados entre si ou mesmo
quando puros, resultam em propriedades de engenharia altamente desejáveis.
Dentre estes metais o Nióbio é classificado como o mais importante, pois
ele apresenta a menor massa específica entre os metais refratários, uma alta
condutividade elétrica, tem um dos maiores pontos de fusão e quando ligado a
outros metais resulta em ótimas características mecânicas, só tendo problemas
com a sua baixa resistência à oxidação, porém alguns tipos de ligas incubem de
aumentar esta resistência.
A maior utilização do Nióbio é como elemento de liga para aço, sendo
ajustados os níveis de carbono e nióbio para se obter as qualidades desejadas,
resultando em melhores qualidades mecânicas à peça e a segunda maior é
como superligas com outros metais, podendo trabalhar em atmosferas altamente
oxidantes e corrosivas, submetidas a temperaturas acima de 650ºC.
A indústria espacial, nuclear, aeronáutica e siderúrgica é fortemente
dependente do metal Nióbio, pois graças a ele houve vários avanços com a
tecnologia, assim como a fabricação de aviões supersônicos, bocais para
foguetes, trens-bala, etc.
Dentre as ligas de aço pode-se exemplificar a utilização do Nióbio em:
33
Carrocerias de carros;
Chassis de caminhões;
Trilhos de trens;
Contêineres;
Chapas para navios;
Perfis e chapas para construção civil;
Barras de aço para concreto armado;
Revestimento de poços de petróleo e gás;
Tubulações para transporte de gás e derivados de petróleo e etc.
O Nióbio é também utilizado nas ligas supercondutoras usadas na
fabricação de magnetos para tomógrafos de ressonância magnética e
aceleradores de partículas. Encontra aplicação também em cerâmicas
eletrolíticas, em lentes para câmeras, microscópicos e instrumentos oftálmicos.
Por ser um metal biocompátivel, utiliza-se em implantes cirúrgicos.
Há inúmeras aplicações do Nióbio no mundo atual, podendo se elaborar
um lista completa dos empregos do nióbio e sua ligas, porém esbarra-se na
resistência de muitas empresas e pesquisadores que, no intuito de se preservar
da competição, ocultam seus avanços elo maior tempo possível.
Estudos conduzidos na Inglaterra -na Universidade de Sheffield e na
British Steel- e também nos Estados Unidos, tornaram o conceito de aço de
microliga uma realidade industrial quando a Great Lakes Steel entrou no
mercado, em 1958, com uma série de aços de nióbio com propriedades
semelhantes às de ligas de aço muito mais caras.
A descoberta de que a adição de uma pequena quantidade de nióbio ao
aço carbono comum melhorava consideravelmente as propriedades deste, levou
à utilização em grande escala do conceito de microliga, trazendo grandes
vantagens econômicas para a engenharia estrutural, para os transportes, para a
exploração de óleo e gás e para a fabricação de automóveis.
Atualmente, aços de microligas são considerados materiais de primeira
classe, baseados que são em sofisticados conceitos de metalurgia física. Os
34
desenvolvimentos mais recentes na tecnologia do nióbio resultam de contínuos
esforços realizados por instituições acadêmicas e indústrias.
O conhecimento científico se revelou essencial para o elemento 41. Os
avanços conseguidos até aqui ampliaram o raio de aplicação do nióbio em aços,
superligas, materiais intermetálicos e ligas de Nb, bem como em compostos,
revestimentos, nanomateriais, dispositivos optoeletrônicos e catalizadores.
Parte importante desses esforços está presente nos projetos agraciados
com o Prêmio Charles Hattchet organizado pela CBMM. Programa de
desenvolvimento do Nióbio.
3.3Columbita
Em 1801, trabalhando para o Museu Britânico em Londres, analisou um
pedaço do mineral columbita da coleção do museu. A columbita revelou-se um
mineral complexo, porém Hachett descobriu que continha uma “terra nova” que
implicava na existência de um novo elemento. Hatchett denominou este
elemento de ‘’columbium’’ (Cb). Em 26 de novembro deste mesmo ano anunciou
a sua descoberta perante a Royal Society. O elemento posteriormente foi
redescoberto e renomeado como “niobium’’ ( Nb ).
Mais tarde encerrou seus trabalhos como químico e dedicou-se em tempo
integral aos negócios da família.
Prêmio Charles Hatchett
O Instituto dos Materiais ( Londres ) tem concedido, anualmente, a partir
de 1979 a distinção “Charles Hatchett Award” ao químico "autor do melhor
documento sobre ciência e tecnologia do nióbio e das suas ligas."
3.4CBMM
Fundada em 1955, a CBMM - Companhia Brasileira de Metalurgia e
Mineração é uma empresa privada dedicada à extração, processamento,
fabricação e comercialização de produtos à base de niobium.
Uma Conta de Participação nos Lucros entre a estatal CODEMIG e a
CBMM garante a exploração racional do depósito de nióbio localizado próximo à
cidade de Araxá, em Minas Gerais. O contrato concede 25% de participação nos
lucros operacionais da CBMM ao Governo do Estado de Minas Gerais. Desde
35
1961, a CBMM extraiu 15,5 milhões de toneladas do minério dessas reservas,
com uma taxa média anual de 800.000 toneladas.
A CBMM é a única produtora de nióbio com presença em todos os
segmentos de mercado. Com subsidiárias na Europa, a Niobium Products
Company GmbH (Dusseldorf); na América do Norte, a Reference Metals
Company Inc. (Pittsburgh), a CBMM está presente também junto aos
consumidores.
3.5Programa de Desenvolvimento de Nióbio
A CBMM mantém uma equipe técnica dedicada ao desenvolvimento da
tecnologia do nióbio, de novas aplicações e de novos produtos de nióbio. Os
metalurgistas da CBMM, operando a partir de São Paulo, Dusseldorf e
Pittsburgh, têm presença mundial, disseminando informação e participando de
projetos em cooperação com empresas siderúrgicas, universidades e centros de
pesquisa.
Este programa viabilizou a criação de parcerias da CBMM com seus
clientes em todo o mundo, especialmente com as principais empresas do setor
siderúrgico.
O Consórcio de Desenvolvimento de Tecnologia na Universidade de
Pittsburgh destaca-se por reunir participantes dos EUA (Inland, LTV, USX,
Weirton, Armco, Cartech, J&L), da Europa (British Steel) e da Ásia (POSCO,
Baoshan Iron and Steel Company, and China Steel). Este esforço foi
capitaneado pela CBMM, através de sua subsidiária de Pittsburgh, RMC Inc.
Na Europa, a NPC GmbH, subsidiária da CBMM, incentiva e participa de
projetos de desenvolvimento com seus clientes da indústria siderúrgica, com
aporte financeiro proporcional às compras de ferronióbio.
A CBMM está envolvida também em projetos de cooperação com
universidades e instituições de pesquisas em todo o mundo, com o objetivo de
aprofundar conhecimentos sobre o nióbio e desenvolver novas aplicações para o
material.
O Prêmio Charles Hatchett, instituído pela CBMM e conferido pelo The
Institute of Materials (Londres), é uma prova do estreito relacionamento da
empresa com a comunidade científica e tecnológica.
36
Um dos objetivos da CBMM é divulgar a tecnologia do nióbio no mundo.
O programa de desenvolvimento de mercado da CBMM inclui assistência
técnica a seus clientes atuais e potenciais. Também organiza e participa de
numerosas conferências e seminários internacionais.
3.6Oferta Mundial de Nióbio (1999)
O Brasil é o líder mundial em reservas conhecidas de pirocloro (Nb2O5),
com uma participação de 88%, seguido do Canadá com 9%. Como não poderia
ser diferente, ocupa a primeira colocação mundial em oferta de nióbio com
94,5% e o Canadá com participação de apenas 5,1%. As reservas brasileiras
estão localizadas nos estados de Minas Gerais (96,3%), Amazonas (2,7%) e
Goiás (1%) e em termos a produção interna, Minas Gerais responde por 78,3%
e Goiás por 21,6% restantes.
3.7Produção Interna
Em 1999, a produção nacional de concentrado de nióbio (pirocloro) foi de
42,7 mil toneladas, com acréscimo de 26,4% em relação ao ano anterior; toda
essa produção foi extraída das duas minas à céu aberto, localizadas em Araxá-
MG e Catalão-GO, e industrializada, para obtenção da liga ferro-nióbio e óxido
de nióbio, entre outros produtos originados desses.
A Mineração Catalão de Goiás, com participação acionária do Grupo
Anglo American e Bozzano Simonsen, com capacidade instalada nominal de
670 mil toneladas por ano, com utilização atual de 99,9% do seu total produziu
em suas instalações 669.664 toneladas de minério beneficiado e 3.661
toneladas de liga FeNb alcançando 2.427 toneladas de Nb contido um
crescimento de apenas 0,6% em relação ao ano anterior.
A Companhia Brasileira de Metalurgia e Mineração (CBMM), com capital
distribuído entre o Grupo Moreira Sales e a Molycorp, com capacidade instalada
para produção de 30 mil toneladas de Nb2O5 contido no concentrado com teor
de 66% produziu em suas instalações 16.439 toneladas de Nb contido na liga
FeNb e 1.375 toneladas de óxido de nióbio (42,7% inferior ao ano anterior,
ocasionado pelas condições mercadológicas).
Em 2003 a CBMM produzia 2.000 toneladas por ano de Niquelnióbio e de
Ferronióbio de alta pureza e 210toneladas por ano de Nióbio metálico.
37
3.8 Importação
Não há registro de importação do minério desde 1985.
3.9Exportação
As exportações nacionais de ferronióbio alcançaram 26.588 toneladas,
sendo observado um decréscimo de 3,5% em relação ao ano interior. O valor
total FOB das exportações brasileiras foi da ordem de US$ 233.985.000,00.
Sendo os Países Baixos (28%), Estados Unidos (24%), Japão (22%), Alemanha
(8%) e Canadá (7%), os principais consumidores do produto.
A Mineração Catalão de Goiás exportou 98,3% de sua produção, sendo
2.385 de Nb contido na liga FeNb, para a Alemanha (27,2%), Japão (24,4%),
Estados Unidos (24%), outros (24,4%), totalizando US$ 32.628.332,17 em
entrada de divisas para o país, sendo registrado uma queda de 16,2% em
relação ao ano anterior.
A Cia Brasileira de Metalurgia e Mineração exportou 87,8% de sua
produção, em 1999 totalizou em 14.436 toneladas de nióbio contido na liga
FeNB, resultando em US$ 191.317.000,00 de entrada de divisas para o país,
onde foi observado uma redução de 10% em relação ao ano anterior. A empresa
exportou seus produtos para cerca de 330 clientes em 45 países e a partir desta
base, a empresa atenderá com maior agilidade os clientes asiáticos, onde em
Tóquio foi criada uma joint venture com a empresa nipônica Nissho Corporation.
A liga FeNb destina-se ao mercado externo na aplicação da fabricação de
aços especiais (grades, estruturas e oleodutos), nas industrias automobilísticas,
espaciais, navais, aeronáuticas e de ferramentas de alta precisão.
3.10 Consumo Interno
A CBMM destinou 1.260 toneladas de sua produção em Nb contido na
liga FeNb ao mercado interno, sendo o principal comprador o Estado de Minas
Gerais (54,1%) e o restante distribuído entre as regiões Sul/Sudeste (27,5%) e
Nordeste (18,3%).
38
4 Fluxograma de Processo
A seguir ilustra-se uma representação simplificada e geral do processo de
obtenção do Nióbio 99 %.
39
ColumbitaTantália
Extração Líquido-LíquidoTroca iônica
Aluminotermia
Nb
Ti
Ta
Zi
Mo
Nb2O5
Zirconita
ZrO2
MoO3
Refino e Fusão (FE)
Nb 1% Zr, Nb, NbTi, Mo, Zr
4.1Produção
4.1.1 Generalidades – Departamento de Engenharia de Materiais
O processo se inicia com um minério chamado Columbita. A columbita é
o mineral que contém o Nióbio em forma de óxido, cuja fórmula é Nb2O5.
Na primeira etapa, o minério passa por um processo de extração líquido-
líquido (com troca iônica). Através desse processo, consegue-se retirar o óxido
de Nióbio do minério.
Em seguida, é feito um processo de redução, que compreende uma
reação entre duas substâncias: o óxido em questão e o Alumínio. Esse processo
é denominado de Aluminotermia.
Na aluminotermia, uma mistura calculada dos dois compostos sofre a
ação de uma carga elétrica e, então dá-se início a reação cujos produtos finais,
neste caso, compreendem uma mistura de nióbio e alumina (óxido de alumínio)
denominada ATR.
O nióbio obtido está impuro, necessitando então passar por um processo
de purificação.
O processo de purificação do Nióbio é feito utilizando-se um equipamento
denominado Eletro Bean, o qual é um forno de feixe eletrônico.
Neste forno, o Nióbio ATR é aquecido a altas temperaturas através da
excitação de seus átomos com o feixe de elétrons.
O princípio da purificação estão no fato de que a pressão de vapor do
Alumínio é menor, sendo assim, o mesmo evapora e se fixa nas paredes do
forno, daí ficando apenas o Nióbio com pureza próxima à 99 %.
Dentro do forno o feixe eletrônico varre a entrada da forma afim de
aquecer a mistura. Das gotas de nióbio ATR evapora o Alumínio que se fixa nas
paredes do forno.
A forma é de cobre resfriado com água, sendo uma parte fixa do forno, ao
passo que existe uma base que sustenta este aparato que é móvel e vai
descendo conforme vai resfriando e, conseqüentemente o Nióbio vai
endurecendo.
Uma das características de muitos sólidos é a retração após a sua
solidificação, sendo assim também para o nióbio que se retrai ao se solidificar
formando pequenos espaços entre a forma e o metal. Estes espaços são 40
preenchidos com o metal na fase líquida que está sobre a fase sólida, formando
rugas.
Neste processo de aquecimento, cerca de 90 % do Nióbio evapora em
conjunto com o Alumínio mas, é recuperado numa fase de reprocesso onde a
operação do forno é refeita somente com as raspas do forno.
O produto desse processo é o Nióbio em forma de cilindros, os quais são
chamados de lingotes de Nióbio. Este lingote demora cerca de 4 à 6 horas para
ficar pronto e possui pureza de aproximadamente 99 %. Como impurezas do
processo temos, entre outras, o Zr, NbTi, Mo numa proporção que pode chegar
à 1 %.
5 Conclusão
Hoje, o Brasil participa de todos os segmentos do mercado de nióbio,
sendo predominante no setor de ferronióbio, o que assegura uma entrada anual
de divisas de cerca de US$ 300 milhões. O Brasil detém 98% das reservas
mundiais exploráveis de nióbio e o mundo consome anualmente cerca de 37.000
toneladas do minério, totalmente retiradas do Brasil.
Há dois lados a serem considerados na questão do Nióbio, há aqueles
que defendem a soberania nacional e o nióbio como meio de acabar com os
problemas sociais e econômicos no Brasil e aqueles que defendem os
interesses nacionais e acordam com a situação atual.
Os nacionalistas comparam o nióbio com o petróleo, pois nesse caso é a
OPEP que estabelece o preço do óleo, equilibrando os interesses dos
consumidores e produtores. O mesmo não ocorre com o nióbio, quem
estabelece o preço de venda do produto são os seus compradores, sendo que
os Estados Unidos, a Europa e o Japão são 100% dependentes das reservas
brasileiras de nióbio.
No entanto, a afirmação de que as imensas reservas são suficientes para
pagar a dívida pública nacional é errada. Não há nada que faria os países e
empresas importadoras mais agradecidas do que a inundação do mercado
internacional com um aumento da procura de nióbio, mesmo que fosse todo ele
brasileiro.
O fato de o Brasil ter posição dominante no mercado mundial e mais que
90% das reservas em exploração é antes um obstáculo, e não uma vantagem, 41
pois nenhum país ou empresa aceita uma dependência exagerada em relação a
um único fornecedor. Em conseqüência, muitas empresas preferem sucedâneos
ao nióbio, cujas produções são dispersas em vários países, mesmo quando os
substitutos são mais dispendiosos. Por isso o nióbio não pode ser considerado a
solução de todos os problemas que o país vem enfrentando.
Hoje em dia o nióbio produzido no Brasil é vendido como produto bruto,
ou seja, a manufatura é feita nos países que importam o metal, com isso parece
que voltamos ao estado de colônia, exportando a matéria prima e comprando os
produtos manufaturados.
Assim perdemos a oportunidade de crescer e de desenvolver os produtos
à base de nióbio. Se as indústrias, universidades e o governo investissem mais
em pesquisas de novas tecnologias, seria possível melhorar os produtos e seus
processos de fabricação, explorando também a inteligência e a criatividade dos
jovens brasileiros, que têm potencial para apresentar novidades no uso do
nióbio.
Essa é ainda uma área pouco conhecida e muito promissora para o
Brasil, por isso os investimentos em novos meios para obtenção, purificação e
uso são as melhores formas de usar o nióbio como uma ferramenta para o
crescimento e desenvolvimento do país.
6 Referências:
6.1Sites
-Silva, Cristina, Nióbio. Disponível na INTERNET
<http://www.dnpm.gov.br/assets/galeriadocumento/sumariomineral2000>.
30 de agosto de 2006.
-Wikipédia, A enciclopédia Livre, Metais refratários. Disponível na INTERNET
<http:// pt.wikipedia.org /wiki/metaisrefratários>.
27 de setembro de 2006.
-Leite, Rogério, O Nióbio e o besteirol nacionalista. Disponível na INTERNET
< http://www.unicamp.br/unicamp/canal_aberto/clipping/janeiro2006>.
18 de agosto de 2006.
42
-Schlichting, Ronaldo, A questão do nióbio. Disponível na INTERNET
<http://foralula.lpchat.com/content/view/68/55/>.
18 de agosto de 2006
-CBMM,Companhia Brasileira de Metalurgia e Mineração. Disponível na
INTERNET<http://www.cbmm.com.br>.
18 de agosto de 2006
-EEL-USP, Departamento de Materiais. Disponível na INTERNET
<http://www.demar.eel.usp.br>.
27 de Setembro de 2006
6.2Livros
-Sandim, Hugo, Preparação de ligas metálicas – Nb-Ti,Editora Edusp,1999
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