Minérios – Metalurgia – Ligas Metálicas

Minérios – Metalurgia – Ligas Metálicas
Minério (do latim minera, mina) é um mineral que é economicamente auto-sustentável para a sua prospecção e
exploração industrial (a mineração).
A sua exploração pode ser feita a céu-aberto ou ser subterrânea.
O ferro é um metal. Ele costuma ser extraído de um mineral chamado hematita. A hematita é formada
principalmente por ferro combinando com o oxigênio. Os minerais dos quais são extraídos metais e outros produtos com
vantagem económica são chamados minérios. Desse modo, dizemos que a hematita é um minério de ferro; e o ferro, por
sua vez, é um metal. Já a galena é um minério de chumbo, a esfalerita é um minério de zinco, etc.
Os minérios mais comuns ocorrem sob a forma de óxidos, sulfetos, silicatos ou por metais nativos, associados (ou
não) a outros minerais como, por exemplo, cobre e ouro.
Os corpos de minério são formados por uma variedade de processos geológicos. São os minérios que compõem as
rochas,por isso os minérios são extraídos das mesmas.
Mineral é um corpo natural sólido e cristalino formado em resultado da interacção de
processos físico-químicos em ambientes geológicos. Cada mineral é classificado e denominado
não apenas com base na sua composição química, mas também na estrutura cristalina dos
materiais que o compõem. Em resultado dessa distinção, materiais com a mesma composição
química podem constituir minerais totalmente distintos em resultado de meras diferenças
estruturais na forma como os seus átomos ou moléculas se arranjam espacialmente (como por
exemplo a grafite e o diamante). Os minerais variam na sua composição desde elementos
químicos, em estado puro ou quase puro, e sais simples a silicatos complexos com milhares de
formas conhecidas. Embora em sentido estrito o petróleo, o gás natural e outros compostos
orgânicos formados em ambientes geológicos sejam minerais, geralmente a maioria dos
compostos orgânicos é excluída.
Os Principais minérios do Brasil
1. Ferro
O Brasil possui a quinta maior reserva do mundo, possuindo um grande volume de minério. Com o alto teor de ferro contido
nesses minérios, o Brasil está entre os maiores produtores e exportadores de ferro do mundo. Os principais minérios do
ferro são:
Magnetita
– 72,4% teor de ferro
Hematita
– 70,0% teor de ferro
Limonita
– 59,9% teor de ferro
Siderita
– 48,0% teor de ferro
As principais jazidas de ferro brasileiras são:
Quadrilátero de Ferro, Serra dos Carajás e Morro do
Urucum (MS).
2. Manganês
O Brasil possui a sexta maior reserva do mundo de manganês, sendo aproximadamente 53790 toneladas. As jazidas de
manganês mais importantes estão localizadas na Serra dos Carajás (PA) e no Quadrilátero do Ferro (MG). Cerca de 95% do
Mn é aproveitado na indústria, e essa grande utilização faz deste minério estratégico, pois seus principais consumidores,
como os EUA, França, Alemanha, Japão, não possuem reservas.
3. Alumínio
O Brasil ocupa a 3ª posição em reserva de alumínio, que tem a bauxita como o principal minério. As reservas mundiais de
bauxita chegam a 28.8 toneladas e o Brasil possui 13.5% deste total. Os depósitos estão localizados aos redores da região
Amazônica, Amapá, Minas Gerais, Rio de Janeiro, São Paulo e Santa Catarina.
4. Cobre
É um dos metais mais consumidos mundialmente, ultrapassado apenas pelo ferro e pelo alumínio. Os minérios mais
importantes são os sulfetos, que contém até 2% de cobre. As reservas de cobre do mundo estão no Chile (27.3%) e nos
estado Unidos (15.1%). O Brasil possui apenas 1.9% das reserva mundias e uma produção que chega a cerca de 0.4% da
produção mundial, ou seja, nosso país é bastante carente deste metal, se constituindo um grande comprador no mercado
mundial. As jazidas brasileiras de minério de cobre mais importantes são: Camaquã (RS), Caraíba (BA), Carajás (PA).
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.
Siderurgia é o ramo da metalurgia que se dedica à fabricação e tratamento do aço.
Desde muito cedo, o homem aproveitou os metais para fabricar utensílios, como o cobre, o chumbo, o bronze, o
ferro, o ouro e a prata tiveram amplo uso na antiguidade.
Os primeiros altos-fornos apareceram no século XIII. A indústria metalúrgica teve novo impulso no século XVIII
com a revolução industrial.
Ligas Metálicas
Apesar da grande variedade de metais existentes, a maioria não é
empregada em estado puro, mas em ligas com propriedades alteradas em
relação ao material inicial, o que visa, entre outras coisas, a reduzir os
custos de produção. As indústrias automobilísticas, aeronáuticas, navais,
bélicas e de construção civil são as principais responsáveis pelo consumo
de metal em grande escala.
São também representativos os setores de eletrônica e
comunicações, cujo consumo de metal, apesar de quantitativamente
inferior, tem importância capital para a economia contemporânea. Ligas
metálicas são materiais de propriedade semelhantes às dos metais e que
contêm pelo menos um metal em sua composição. Há ligas formadas
somente de metais e outras formadas de metais com semimetais (boro,
silício, arsênio, antimônio) e de metais com não-metais (carbono, fósforo).
Liga é a substância resultante da mistura de dois ou mais
elementos, entre os quais pelo menos um é metal. Na maior parte das
vezes recorre-se à liga para dar aos metais determinadas propriedades
mecânicas, térmicas, elétricas, magnéticas ou anticorrosivas.
O procedimento mais freqüente na preparação de ligas consiste em fundir, em primeiro lugar, o metal cujo ponto
de fusão é mais elevado, acrescentando-se em seguida os demais componentes. Também é possível inverter a ordem ou
fundir os componentes simultaneamente. O método de fusão mais simples é o do cadinho, utilizado em pequenas fundições.
Quando é necessário obter grandes quantidades de liga, usam-se fornos elétricos de diferentes tipos, como os de arco e de
indução de baixa ou alta freqüência.
Ligas metálicas mais comuns no cotidiano:
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Aço — constituído por Fe e C
Aço Inoxidável — constituído por Fe, C, Cr e Ni
Ouro de Joias — constituído por Au (75%), Ag e/ou Cobre (25%) para o ouro 18K. O ouro 24K é ouro puro.
Amálgama Dental (utilizada em obturação) — constituída por Hg, Ag e Sn
Bronze — constituído por Cu e Sn
Latão (utilizado em armas e torneiras) — constituído por Cu e Zn
O Zamac é uma liga de zinco composto por quatro componentes metalicos básicos para sua formação: alumínio,
cobre, magnésio e o próprio zinco. Possui boa resistência à corrosão, tração, choques e desgastes, e tem uma tonalidade
cinza. Dentre todas as ligas de metais não ferrosos, o Zamac é uma das que possuem maior utilização, devido às suas
propriedades físicas, mecânicas e à fácil capacidade de revestimento por eletrodeposição (banho de cromo, níquel, cobre,
ouro). O seu baixo ponto de fusão (aproximadamente 400°C) permite uma maior durabilidade do molde, permitindo uma
maior produção de peças em série fundidas. Seu preço elevado nos últimos tempos tem feito com que o zamac fosse
substituído em larga escala pelo alumínio, que, além de ter menor densidade (peças mais leves, menor uso de material),
tem atualmente preço bem inferior. Muitas empresas o utilizam como matéria-prima para injeção de peças, podendo-se
destacar: ferragista, moveleiro, automobilístico, eletro-eletrônico, calçadista, naval, entre outros. Alguns produtos acabados
produzidos com Zamac:
- Fivelas para cintos e calçados
- Rebites e enfeites para bolsas
- Fechaduras residênciais e industriais
- Carcaças de liquidificadores, batedeiras e ventiladores, dobradiças de refrigeradores, componentes de relógios, grades de
rádio e televisores
- Cobertura de motores, roldanas, microfones, engrenagens, caixas terminais
- Brinquedos, em partículas miniaturas
- Componentes de ferragens para construção civil, marcenaria
- Cabos de espadas, adagas e facas.
O nome Zamac é derivado das iniciais dos metais usados na liga (Z de zinco, A de alumínio, MA de magnésio e C
de cobre). Também é conhecido, erroneamente, com o nome de antimônio. O Antimônio em nada remete ao zamac, nem
mesmo é um metal (e sim um semimetal).