1. introdução

Processos de Fabricação de Metais
PROCESSOS DE METALURGIA
EXTRATIVA E SIDERURGIA
Prof. Mauricio M. Peres
2osem / 2009
Processos de Fabricação de Metais
Metalurgia Extrativa e Siderurgia
Processos em Metalurgia Extrativa e Siderurgia :
1. Introdução.
2. Operações de Beneficiamento de Minérios.
3. Processos Pré-Extrativos.
4. Processos de Extração e Refino.
5. Processos Siderúrgicos.
Processos de Fabricação de Metais
Metalurgia Extrativa e Siderurgia
1. INTRODUÇÃO
1.1 Relevância Tecnológica dos Metais;
1.2 Crosta Terrestre e sua Pobreza Metálica;
1.3 Fontes Alternativas de Suprimentos Metálicos;
1.4 Mercado Internacional de Metais ;
Processos de Fabricação de Metais
Metalurgia Extrativa e Siderurgia
1. INTRODUÇÃO
1.2 Crosta Terrestre e sua
Pobreza Metálica;
Processos de Fabricação de Metais
Metalurgia Extrativa e Siderurgia
1. INTRODUÇÃO
1.2 Crosta Terrestre e sua
Pobreza Metálica;
Processos de Fabricação de Metais
Metalurgia Extrativa e Siderurgia
1. INTRODUÇÃO
Evolução do consumo dos 3
metais mais usados:
Aço, alumínioe cobre
Processos de Fabricação de Metais
Metalurgia Extrativa e Siderurgia
1. INTRODUÇÃO
1.3 Fontes Alternativas de Suprimentos Metálicos;
Processos de Fabricação de Metais
Metalurgia Extrativa e Siderurgia
1. INTRODUÇÃO
1.4 Mercado Internacional de Metais ;
Processos de Fabricação de Metais
Metalurgia Extrativa e Siderurgia
1. INTRODUÇÃO
Processos de Fabricação de Metais
Metalurgia Extrativa e Siderurgia
1. INTRODUÇÃO
Processos de Fabricação de Metais
Metalurgia Extrativa e Siderurgia
1. OPERAÇÕES DE BENEFICIAMENTO DE MINÉRIOS
2.1 Objetivos :
Para ser submetido aos procesos de extração do metal desejado... ; O
minério primário deve ser beneficiado de forma a concentrar o composto
metálico e apresentar uma morfologia que permita uma alta eficiência
industrial e econômica do processo de extração, uma vez que o minério
bruto apresenta concentração e morfologia inadequadas aos processos
finais de redução e refino. Isso torna necessário submeter o minério bruto
a uma sequência de operações de beneficiamento preliminares, cujos
objetivos fundamentais são: separa a ganga e o minério secundário,
concentrar o minério primário que contém o composto metálico desejado e
colocá-lo numa morfologia que permita seu fácil manuseio e que maximize
a eficiência do processo de redução.
As operações de beneficiamento são de 3 tipos:
(a) Fragmentação do minério bruto;
(b) Classificação do minério fragmentado;
(c) Concentração do minério classificado.
Processos de Fabricação de Metais
Metalurgia Extrativa e Siderurgia
2.2 Operações de Fragmentação:
Essa etapa se baseia na fragmentação dos grandes blocos (diâmetros de
até 150cm) reduzindo-o em partículas menores em dimensões adequadas ao
seu manuseio.
Etapas:
Processos de Fabricação de Metais
Metalurgia Extrativa e Siderurgia
2.2 Operações de Fragmentação:
Trituração
Britagem
Britador de
Mandíbula
Britador
Giratório
Triturador
Cônico
Triturador
De Rolos
Processos de Fabricação de Metais
Metalurgia Extrativa e Siderurgia
Pulverização (moinho de bolas)
2.2 Operações de Fragmentação:
Moagem (moinho de martelos)
Pulverização (moinho autógeno)
Processos de Fabricação de Metais
Metalurgia Extrativa e Siderurgia
2.3 Operações de Classificação:
O minério bruto, após a fragmentação por Pulverização, deve ser
classificado, ou seja, separado de acordo com as dimensões dos
fragmentos. Isso é feito por peneiramento ou por sedimentação.
(a) Peneiramento
(b) Sedimentação
Processos de Fabricação de Metais
Metalurgia Extrativa e Siderurgia
2.4 Operações de Concentração:
Realiza a separação dos diferentes produtos (compostos) do minério classificado
baseando-se em suas diferenças de propriedades físicas. Essa separação deverá
resultar em uma “concentração” do principal composto do minério primário.
Operações:
(a) Flotação (separação pela diferença da tensão superficial dos produtos);
(b) Separação gravitacional (...pela diferença de densidades);
(c) Separação magnética (...pela diferença das propriedades magnéticas);
(d) Separação eletrostática (...pela diferença na condutividades elétrica);
(e) Espessamento e Filtragem (...pela capacidade de formar suspensão em água);
(f ) Limpeza gasosa(...pela capacidade de formar suspensão no ar).
(e) Espessamento
e Filtragem;
(a) Flotação
(c) Separação magnética
(d) Separação eletrostática;
Processos de Fabricação de Metais
Metalurgia Extrativa e Siderurgia
3. PROCESSOS PRÉ-EXTRATIVOS
3.1 Objetivos :
São aqueles processos que, embora envolvam reações químicas, não isolam o
metal de interesse do minério beneficiado. São processos essencialmente
pirometalúrgicos que visam ao aumento e à otimização da concentração do
composto metálico no minério antes da extração do metal propriamente dita. Em
outras palavra, os processos de preparação são o elo de ligação ente as
operações de beneficiamento e os processos de extração do metal.
Principais procesos de preparação:
- Secagem (evaporação da água: H2O(líq.) -> H2O (vap.));
- Desidratação (retirada da água ligada quimicamente: MX.H2O -> MX + H2O);
- Calcinação (decompor carbonatos metálicos: CaCO3 -> CaO +CO2);
- Tostação ou Ustulação (oxidação de sulfetos metálicos: 2MS+3O2->2MO+SO2);
- Aglomeração por sinterização (dar volume às pequenas particulas do minério
p/ elevar o rendimento do processo final de extração (facilita o manuseio, e os
blocos porosos sinterizados possibilitam boa reação química na redução).
Processos de Fabricação de Metais
Metalurgia Extrativa e Siderurgia
4. PROCESSOS DE EXTRAÇÃO E REFINO
4.1 Objetivos :
A extração se baseia na retirada do elemento metálico (M) de um
composto (MX) proveniente de um mineral. Se por meio de reações
químicas o composto MX for reduzido obtemos a seguinte reação:
M . X -> M + X
Ou
M . X + R -> R . X + M
Ou
M . X -> M+ + X-
Devido a complexidade dos compostos e dificuldade para a obtenção
do elemento metálico, diferentes processos podem ser utilizados.
Processos de Fabricação de Metais
Metalurgia Extrativa e Siderurgia
4.2 PROCESSOS PIROMETALÚRGICOS:
4.3 PROCESSOS ELETROMETALÚRGICOS:
4.4 PROCESSOS HIDROMETALÚRGICOS
Processos de Fabricação de Metais
Metalurgia Extrativa e Siderurgia
5. PROCESSOS SIDERÚRGICOS
5.1 Objetivos :
Processos de Fabricação de Metais
Metalurgia Extrativa e Siderurgia
5.2 RESUMO HISTÓRICO:
Processos de Fabricação de Metais
Metalurgia Extrativa e Siderurgia
5.3 MINÉRIOS DE FERRO:
Magnetita; (b) Hematita; (c) Limonita; (d) Siderita; (e) Pirita
Processos de Fabricação de Metais
Metalurgia Extrativa e Siderurgia
3 componentes básicos:
- Minério de Ferro;
- Fundente;
- Coque.
Produtos Resultantes:
- Ferro Gusa (3-4%C e
6-7%impurezas como
S,P,Si,Mn);
- Escória (óxidos);
- Poeira (cinzas);
- Gases (CO2)
5.4 REDUÇÃO EM ALTO-FORNO:
Processos de Fabricação de Metais
Metalurgia Extrativa e Siderurgia
5.4 REDUÇÃO EM ALTO-FORNO:
Entra:
- Minério de Ferro;
- Fundente;
- Coque.
Produtos Resultantes:
- Ferro Gusa;
- Escória (óxidos);
- Poeira (cinzas);
- Gases (CO2)
Processos de Fabricação de Metais
Metalurgia Extrativa e Siderurgia
5.4 REDUÇÃO EM ALTO-FORNO:
Processos de Fabricação de Metais
Metalurgia Extrativa e Siderurgia
FIM