EAH-23

Universidade Federal de Itajubá
Metais e Metalurgia
Hélio José da Silva 12494
Lívia Maria Pereira Andrade 14240
Sumário
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Ocorrência e distribuição dos metais
Pirometalurgia
Hidrometalurgia
Eletrometalurgia
Ligação metálica
Ligas
Metais de transição
Química de alguns metais de transição
Ocorrência e distribuição dos
metais
• Litosfera: terra sólida
abaixo de nossos pés.
• Os depósitos que
contêm metais em
quantidade
economicamente
exploráveis são
conhecidos como
minérios.
• Minerais: compostos inorgânicos sólidos.
As fontes mais importantes de metais são
os minerais de óxidos, sulfetos e
carbonatos.
• Metalurgia: ciência e tecnologia de
extração de metais a partir de suas fontes
naturais e de sua preparação para o uso
prático.
• Principais fontes minerais de alguns
metais comuns.
Metal
Alumínio
Cromo
Cobre
Ferro
Mineral
Bauxita
Cromita
Calcita
Hematita
Composição
Al2O3
FeCr2O4
Cu2S
Fe2O3
Etapas da metalurgia
1- Mineração;
2- Concentração do minério para tratamento
adicional;
3- Redução do minério para obter o metal livre;
4- Refinamento ou purificação do metal;
5- Mistura do metal com outros elementos para
modificar suas propriedades (ligas).
Pirometalurgia
• Processo metalúrgico que utiliza temperaturas
elevadas para alterar o mineral quimicamente e
para no final reduzi-lo a metal livre.
• Tipos: 1- Calcinação
2- Ustulação
3- Fusão
• Desvantagens: consome grande quantidade de
energia e é fonte de poluição atmosférica (SO2).
Pirometalurgia do Ferro
• Fontes: hematita (Fe2O3)
magnetita (Fe3O4)
• Redução em alto-forno
(reator químico enorme,
capaz de operação
contínua)
Hidrometalurgia
• Processo metalúrgico
que utiliza a água
para extração de
metais de seus
minérios.
• Lixiviação
Hidrometalurgia do alumínio
• Fonte: bauxita
• Principais impurezas da bauxita: SiO2 e Fe2O3
• Processo de Bayer
Eletrometalurgia
• Processo usado para reduzir minerais metálicos ou
metais refinados baseados na eletrólise.
• Importante para obtenção de metais mais ativos.
Ligação metálica
• Definição: Modelo de mar de
elétrons
Modelo de orbital
molecular
• Propriedades físicas dos
metais:
1- Alta condutividade térmica
2- Alta condutividade elétrica
3- Maleáveis
4- Dúcteis
5- Estruturas sólidas
(maioria)
Ligas
• Material que contêm mais de um elemento e têm
as propriedades características dos metais.
• Classificação: 1- Ligas de solução
2- Ligas heterogêneas
3- Compostos intermetálicos
Metais de transição
• Ocupam o bloco d da tabela periódica.
• Características: 1- Exibem mais de um estado de
oxidação estável,
2- Muitos de seus compostos são
coloridos,
3- Exibem propriedades
magnéticas.
Química de alguns metais de
transição
• Cromo:
• Ferro:
• Cobre:
Conclusão
• A metalurgia visa o entendimento das propriedades
dos metais para desenvolvimento de novos
materiais úteis.
• Principais processos: pirometalurgia,
hidrometalurgia e eletrometalurgia.
• As ligas metálicas são muito empregadas na
tecnologia moderna.
• A metalurgia atual está desenvolvendo novos
métodos que buscam minimizar os impactos sobre
o meio ambiente.
Referências bibliográficas
• Química: A Ciência Central, 9º ed., 2005