PRODUÇÃO DE MERCÚRIO

Acadêmica: Angélica Benedetti

Profº Camilo Mojeron

UNIVERSIDADE ESTADUAL DO OESTE DO PARANÁCENTRO DE ENGENHARIAS E CIÊNCIAS EXATAS

CURSO DE ENGENHARIA QUÍMICA

Aspectos Gerais Do latim: hydragyum = prata líquida; Único metal líquido em temperatura

ambiente; Estrutura romboédrica ou trigonal.

Aspectos Gerais Dissolve-se facilmente em Au, Ag e Pb e

metais alcalinos;

Além da forma metálica apresenta-se em compostos inorgânicos e orgânicos;

E pode encontrar-se em três estados de oxidação: 0, +1, +2.

Histórico

1500 a.C: Túmulos Egípcios Romanos: Prata líquida 1643: Torricelli 1714: Fahrenheit 1828: Amálgama 1900: Uso em larga escala 1980: Malefícios

A Surto de Minamata (Japão) -1956

O fator comum das vítimas era a ingestão de grandes quantidades de peixes da Baía de Minamata;

Composto cloreto de metilmercúrio (C2H5HgCl);

O envenenamento estava relacionado a uma companhia de fertilizantes químicos de propriedade da Corporação Chisso;

No total, mais de 900 pessoas morreram com dores severas devido ao envenenamento.

Mercúrio: Toxicidade

é um dos mais tóxicos dos compostos de mercúrio.

Intoxicação aguda: acima 1mg/L na urina e 10 mg/L no sangue.

Atravessa a barreira hemato-encefálica e acumula-se no SNC;

H3C — Hg — CH3

Dimetilmercúrio

Ciclo do Mercúrio

Características Densidade:13,59 g/ml. Viscosidade (20 oC): 1550 cP

Características

Fonte: Handbook of Extractive Metallurgy,1997.

Características: Mudança de fase Ponto de fusão : - 38,85 °C;

Ponto de ebulição: 365,6°C;

- 38,85

°C25,0 365,6

Características Expansão do volume uniforme;

É insolúvel em água e solúvel em ácido nítrico;

Bom condutor elétrico;

Moderamente reativo (ácidos e halogênios);

Alta tensão superficial;

Características: Vórtex Magnético

Mercúrio associado

Presente em cerca de 25 tipos de minério.

Cinábrio (sulfeto de mercúrio, HgS). Composição: 86% Hg.

Mercúrio associado

Cordierita (Hg3S2Cl2 )

Livingstonita (HgSb4S8)

Montroidita(HgO)

Matéria Prima: Localização

Mina Levigliani- Itália

Extração atingiu seu máximo na década de 70.

Mina de Almadén - Espanha

Estima-se ter sido extraído aproximadamente 7,5 milhões de frascos (2004);

Economia

Fonte:Global Mercury Assessment - Current production and use of mercury, 2002.

Produção primária global de mercúrio desde 1981:

Reservas mundiais

Fonte: US Geological Survey Mineral Commodity Summaries. January 2005.

Flutuação de preços

Recorde em 2005: US$1000/fl;

Fonte: metalprice.com

Produção

Primária: Extração e refino de minério

Secundária: Mercúrio recuperadoRefino Petróleo/Gás Natural;Resíduos dos processos de produção

industrial (Soda e Cl);Reciclagem de lâmpadas;

Produção Primária: Extração Acesso (90%) requer

construção de túneis;

As rochas são deslocadas por perfuração ou detonação;

As mesmas são transportadas por esteiras, caminhões ou pequenos trens.

Mina de Almadén Ciudad Real

Variação da concentração de mercúrio: Locais de extração – Nevada (EUA)

Fonte: The Management of Mercury in the Modern Mining Industry (2002).

Mina a céu aberto- Nevada (EUA)

Fonte: The Management of Mercury in the Modern Mining Industry (2002).

Extração em geral

Mina

Rochas fragmentadas

Transporte Depósitos

Transporte

Refinaria

Produção Primária

Pode ser obtido pelo aquecimento do cinábrio e posterior condensação do vapor:

→ Hg + SO2HgS + O2

Produção Primária: Principais Etapas

Extração

Recepção

Beneficiamento

Queima

Condensação e Purificação

Armazenamentoe Transporte

MinérioCinábrio Mercúrio LíquidoBritagem

Recepção

Tratamento térmico indireto

Moagem

Flotação

Nitrato de Chumbo II Cal

ArmazenamentoPrecipitação

Ciclonagem

Condensação

Água

Prensagem

Dicromato de Potássio

Óleo de

Pinho

Butil Xantato (SBX)

Água Compostos de

enxofre

Energia

Sb e As

Peneiramento

Beneficiamento

Britador -conePor causa da fragilidade do cinábrio (dureza: 2-

2,5) as pedras do minério quebram com facilidade.

Beneficiamento

Moinho de bolasPartículas de Sb e As chegam até 200 e 25

mesh, respectivamente;

Moinho de bolas

Beneficiamento

FlotadorO concentrado final tem um teor de

mercúrio de 93%;

Queima:Retorta

O tratamento termico começa em300 ° C e finaliza-se em 600 ° C;

Queima: Retorta

Cal pode ser adicionado para precipitarenxofre na forma sólida;

HgCaSOCaSCaOHgS 4344 4

Pós queima

Separação por ciclonagem

Entrada vapor Hg + partículas em suspensão

Saída vapor Hg

Partículas metálicas residuais

Pós queima

Precipitador eletrostáticoAs partículas são

transportadas pela força do campo elétrico até os eletrodos de coleta;

O gás purificado deixa o filtro através da boca de saída no lado oposto ao da entrada de gás.

Condensação

Mercúrio 99,5%

Condensador Tubular

Mercúrio de Alta Pureza

Destilação flash tripla;

Lavagem ácido nítrico;

Armazenamento

Frascos de ferro ou aço;

Cada frasco (flask) contém 76 lb (34,5 kg) de mercúrio.

Mercúrio triplo destilado é selado, geralmente, em recipientes menores de plástico para transporte.

Armazenamento

Protótipo lançado em 2010 para armazenamento temporário- 50 toneladas

Armazenamento:União Européia

2011Processo químico que transforma o mercúrio

líquido em um sólido inerte e sem causar danos   utilizando tecnologias de encapsulamento;

Pesquisas desenvolvem aplicações devido a alta impermeabilidade e resistência do material.

Produção Secundária: Reciclagem de Lâmpadas A quantidade presente em cada

lâmpada varia de 12 a 120 mg de Hg;

O único componente da lâmpada que não é reciclado é o isolamento baquelítico;

Funcionamento lâmpada fluorescente.

Reciclagem de Lâmpadas: Moagem com tratamento térmico

Esmagamento

Separação Filtro

Separação Magnética

Poeira de Fósforo

Partículas maiores

Lavagem vidro

Reutilização em setores

não alimentícios

Fundição

Lavagem metais

Recuperação Hg

Hg (líquido)

Poeira fosforosa

Indústria de tintas

Reciclagem de Lâmpadas: Recuperação de Mercúrio

Fluxograma sistema de recuperação de mercúrio- MRT (Suécia)

Forno (retorta)

Coletor

Bomba de vácuo

Filtro carvão ativadoFiltro mangaCondensador

Câmara de combustão

Reservatório

Destilador secundário

FiltroPoeira de Fósforo

Poeira fosforosa

Água

Reciclagem de Lâmpadas: Custos para Descontaminação

No Brasil empresas do ramo cobram valores de R$ 0,60 a R$ 0,70 por lâmpada pelos serviços de descontaminação.

Empresas que possuem essa tecnologia:APLIQUIM- São Paulo (1993);Mega Reciclagem- Curitiba (1998);Naturalis Brasil- Jundiaí;

Mercúrio e Petróleo

Compostos de Mercúrio presentes no óleo cru:Elementar (Hg 0);Complexo (HgK ou HgK2);Sais (Hg 2+X ou Hg 2+X 2);Partículas em suspensão (HgS);Orgânicos (RHgR e RHgX);

Mercúrio e Petróleo

A remoção deve ser feita na corrente de alimentação;

São empregados adsorventes como substratos inertes ao qual se agrega um composto reativo, que promove a formação de um composto estável de mercúrio;

Estes sistemas são ineficientes para remoção do mercúrio em suspensão como HgS.

Mercúrio e Ouro Mercúrio une-se facilmente

com o ouro; A amálgama é  aquecida em

altas temperaturas, onde o mercúrio se volatiliza e o ouro se funde;

A mineração artesanal de ouro libera para o meio ambiente entre 650 e 1000 toneladas de mercúrio por ano;

Garimpeiros no Rio Juma, Aripuana (AM)

Aplicações: Usos do Mercúrio no Brasil.

Fonte: Reciclagem de lâmpadas Aspectos Ambientais e Tecnológicos (2004).

Aplicações

Produção de Cl2 e NaOH:

Célula de cátodo de Mercúrio.

Aplicações

Lâmpadas; Instrumentos de medida (termômetros e

barômetros);

Outras Aplicações

O cloreto de mercúrio I (Hg2Cl2) é usado como um inseticida (calomelano);

O fulminato de mercúrio (Hg(CNO)2) é usado como explosivo;

Meio de resfriamento para alguns reatores nucleares

Aplicações extintas

O sulfeto de mercúrio já foi usado como um pigmento vermelho (tatuagens);

OdontologiaAmálgama: liga de prata-mercúrio

constituída por 43-54% de Hg, 20-35% de Ag, 10 % de Cu, 2% de Zn e Sn.

Revestimentos espelhos: Hg Ag Al

Aplicações- Substituições

Em maio de 2010 a ANVISA proíbe a utilização de termômetros de Hg;

Líquido interior de medição é composto por uma liga eutética de gálio, índio e estanho.

Aplicações- Substituições Obturações brancas ou

resinas são usadas há cerca de duas décadas;

São compostas por um polímero orgânico conhecido como bisfenol-A-glicídico metacrílico (BIS-GMA), e partículas inorgânicas como quartzo, vidro borosilicato e silicato lítio-alumínio.

Referências Bibliográficas• Handbook of Extractive Metallurgy -Edited by Fathi Habashi . Federal Republic of Germany, 1997;

• The Management of Mercury in the Modern Mining Industry by Dirk J.A. van Zyl -2004; • Reciclagem de lâmpadas Aspectos Ambientais e Tecnológicos- PUC-Campinas (2004);

• Frederico Luiz Silva Caheté: A EXTRAÇÃO DO OURO NA AMAZÔNIA E SUAS IMPLICAÇÕES PARA O MEIO AMBIENTE- UFPA (1995);

• Patrícia Carvalho dos Reis: ESTUDO DA REMOÇÃO E FIXAÇÃO DE MERCÚRIO USANDO HIDROXIAPATITAS MODIFICADAS COMO ADSORVENTES ESPECÍFICOS – UFRJ (2008);

• Global Mercury Assessment - Current production and use of mercury (2002);• MERCURY , By Howard Masters Lambert Metals UK - (2004);

Referências Bibliográficas

http://www.enotes.com/how-products-encyclopedia/mercury www.mspc.eng.br/quim1/quim1_080.shtml#prod www.chemistryexplained.com/elements/L-P/Mercury.html http://naufragium.blogspot.com/2003/09/arqueologia-do-mercrio.html http://portaldoprofessor.mec.gov.br/fichaTecnicaAula.html?aula=20999 http://www.deboni.he.com.br/tq/sal/fabrisoda.htm http://www.dealmaden.com http://mysite.du.edu/~jcalvert/phys/mercury.htm#Prod http://www.metalprices.com/FreeSite/metals/hg/hg.asp