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7/31/2019 84535986-Conceitos-metalurgia-min-rio-minera-e-siderurgia

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Metalurgia Geral Prof. Gilvander


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Assuntos a serem abordadosAssuntos a serem abordados

Reviso de QumicaReviso de QumicaPrincipais elementos na crosta terrestrePrincipais elementos na crosta terrestreO que minrio e mineralO que minrio e mineral

Principais minrios de ferroPrincipais minrios de ferroConceitos de Metais, No-Metais e MetalurgiaConceitos de Metais, No-Metais e Metalurgia

Importncia de outros minerais metlicosImportncia de outros minerais metlicosTipos de indstriaTipos de indstria


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Fase de crescimento econmico como a que estamos vivendo sempre

,um desafio para os gestores porque neste momento aparecem nossas

.fragilidades e as necessidades negligenciadas ganham relevo

,Ao longo da minha atividade profissional seja como gestora ou, ( , ),agora como coach treinador instrutor percebo que um dos fatores

crticos para o sucesso de um profissional seu grau de, .conhecimento habilidade e maturidade

Por maturidade estou entendendo um conjunto de caractersticas

pessoais que indiquem condio emocional adequada para lidar com, ,frustraes e situaes complexas postura tica capacidade de

,sustentar posies difceis e impopulares capacidade de manter a( )logicidade lgica e a retido de carter diante dos inevitveis

, ,dilemas que a vida corporativa nos apresenta enfim capacidade de, .liderar a si prprio outras pessoas e equipes


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: neste contexto que aparece o quadro paradoxal em pleno momento

,de prosperidade h escassez de pessoas qualificadas e sobram.posies nas empresas

,Na minha experincia mesmo nos perodos de recesso ou de,estagnao por exemplo durante aquela que ficou conhecida como a

, , !dcada perdida mesmo l faltava gente

, ,No faltam candidatos no falta gente ambiciosa por vezes no.falta talento Falta gente que seja capaz de associar s

.diferentes competncias tcnicas as competncias essenciaisNo que seja fcil encontrar nos profissionais os requisitos

,tcnicos afinal temos estruturalmente um problema grave na

%educao e aproximadamente 30 da populao sofre com. ,analfabetismo funcional Ainda assim possvel com certafacilidade identificar o grau de domnio tcnico deste

, ,profissional suas possveis lacunas e investir treinar e.desenvolver o que lhe falta


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verdade que os gestores de um modo geral do prevalncia scompetncias tcnicas porque elas produzem resultados no curto

.prazo Como na vida corporativa o que se nota so os impactos no, -agora contratam se profissionais que sero um grande problema no. ,futuro Ou seja negligenciamos o risco de uma contratao

inadequada e depois temos que nos haver com toda a sorte de.desvios

,Entretanto quando buscamos mais que apenas as competncias,tcnicas e nos deparamos com os chamados perfis pessoais temos,enorme dificuldade de identificar atrair e reter as pessoas

" ".certas

,Falta aquilo que deveria ser fator de base faltam condies

,essenciais para uma vida bem sucedida no trabalho como, ,discernimento capacidade de anlise e julgamento logicidade sobre

, ( ), ,presso resilincia resistente empatia sensibilidade, ,interpessoal capacidade de dilogo verdadeiro capacidade para

, ,aprender e ensinar enfim faltam as capacidades que levam

.construo dos alicerces para que o crescimento se sustente


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Frequentemente nos deparamos com problemas que envolvem o uso de: , .trs dimenses comprimento largura e altura De posse de tais

,medidas tridimensionais poderemos calcular medidas de metros.cbicos e volume

-A unidade fundamental de volume chama se . O metro(cbico m3) medida correspondente ao espao ocupado por um cubo

.com 1 m de aresta


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, ,Na transformao de unidades de volume no sistema mtrico decimaldevemos lembrar que

.

: ,Exerccio Transformar 2 45 m3para dm3.

( - ) =1m l se um metro cbico 1000litros

( - ) =1dm l se um decmetro cbico1 litro

( - ) =1cm l se um centmetro cbico( )1 mililitro ml


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, ,Calcule a capacidade em litros de uma piscina com as seguintes: , ,dimenses 8 m de comprimento 6 m de largura e 1 8 m de

( ).profundidade altura

.Calculando o volume da piscina= * * ,V 8 6 1 8= ,V 86 4 m

, , :Como 1m corresponde a 1000 litros e a piscina possui 86 4m temos

, * =86 4 1000 86 400 litros,Portanto precisamos de 86 400 litros de gua para encher uma piscina com

: ,as seguintes dimenses 8m de comprimento x 6m de largura x 1 8m de.profundidade


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.Peso uma fora Ele a fora gravitacionalaplicada a um corpo

; = ( )onde m massa kg e a acelerao( , /gravitacional 9 81 m s2)

Uma balana comum mede a fora gravitacional que age.sobre um corpo

A massa de um corpo permanece a mesma independente de.sua localizao no universo


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Densidade:

definida como a quantidade de massa em umaunidade de volume

densidade = massa/volume

A densidade dos slidos e lquidos , em geral,expressa em (g/cm3) ou (g/mL). Em geral, adensidade de uma substncia depende datemperatura e da presso.

Exemplos: gua = 1,00 g/ cm3 sal de cozinha = 2,16 g/ cm3 ferro = 7,86 g/ cm3 ouro = 19,32 g/ cm3


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Densidade:

Exerccio: Uma amostra de tetracloreto de carbono, umlquido usado no passado em lavagem a seco, tem umamassa de 39,73g e um volume de 25 mL a 25C. Qual asua densidade a essa temperatura? O tetracloreto flutua nagua?

Um tanque est cheio de leo cuja densidade =850kg/m3. Se o volume de 2 m3, determine a quantidadede massa do tanque.

gua = 1,00 g/ cm3 sal de cozinha = 2,16 g/ cm3

ferro = 7,85 g/ cm3

ouro = 19,32 g/ cm3


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5.


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Dalton chegou a concluso sobre tomos com base nasobservaes qumicas do universo macroscpico do.laboratrio

A medida que os cientistas comearam a desenvolver

mtodos para uma investigao mais detalhada da natureza, , ,da matria o tomo que se supunha indivisvel comeou.a mostrar sinais de ser uma estrutura mais complexa

Sabemos hoje que o tomo composto de

(anda menores

,Em 1911 Rutherford descobriu que a maioria da massa dotomo e toda sua carga positiva residiam em uma regio

,extremamente densa o .


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http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/9/92/Rutherford_atom.svg


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Viso muito simples considerar que o tomo possui apenas , .trs partculas subatmicas prton nutron e eltron


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=Nmero de prtons nmero de eltrons

( ) =Nmero atmico Z nmero de prtons

( ) = +Nmero de massa A prtons nutrons de um tomo

,Os tomos so pequenos pedaos de matria portanto tm.massa

Hoje possvel determinar com alto grau de preciso as

. : ,massas dos tomos Ex o tomo de H tem massa 1 6735 x10-24 ; ,g o tomo de O tem massa 2 6560 x 10-23 .g


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Conceitos:

Molcula o conjunto de dois ou mais tomos,sendo a menor parte da substncia que mantm assuas caractersticas. As molculas sorepresentadas por frmulas (conjuntos de nmero e

smbolos).


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Reunio de dois ou mais tomos ligados firmemente entre. :si Ex H2 ,O CH4 .


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Mesmo as menores amostras com que se trabalha nolaboratrio contm enormes nmeros de tomos ou

.molculas Numa colher de ch de gua contm 2 x 1023,molculas de gua um nmero to grande que praticamente

.dificulta a compreenso

,Por isso os qumicos inventaram uma unidade de contagemespecial para descrever nmeros grandes de tomos e.molculas

Essa unidade o A partir de experimentos,determinaram que esse nmero 6 02 x 1023 e o chamaram

de nmero de avogrado.


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Conceitos:Ponto de fuso (P.F.): a temperatura constante na qual um slido setransforma em lquidoPonto de ebulio (P.E.): a temperatura constante na qual um lquido setransforma em vapor.Elemento Qumico um tipo de tomocaracterizado por um determinado nmero atmico.


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Unidades de energiaCaloria (cal):Energia necessria para elevar em 1C atemperatura de 1g gua de 14,5C 15,5C.1 caloria = 4,1868 J

Alimentos Quantidadekcal

Costeleta de porco 2 unidades (100g)483

Pizza quatro queijos 1 fatia (140g)432

Joule (J): SI sistema internacional deunidades


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A massa total de uma substncia presente ao final de umareao qumica a mesma massa total do incio da reao.

Os tomos no so nem criados nem destrudos durante

qualquer reao qumica

Ex:

CH4 + O2 CO2 + H2O (no balanceada)

CH4 + 2O2 CO2 + 2H2O (balanceada)


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Exerccios:Balancear as seguintes reaes

Ex:Fe(s) + O2(g) Fe2O3(s)


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Dois reagentes se combinam para.formar um nico produto Muitos

elementos reagemcom outros dessa

maneira para formar compostos

- Um nico reagente quebra se para.formar duas ou mais substnciasMuitos compostos reagem dessamaneira quando aquecidos


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onde a soma das entalpias dos

,produtos a soma das entalpias dos

.reagentes +
http://www.google.com.br/imgres?imgurl=http://www.cq.ufam.edu.br/moleculas/oxigenio/oxigenio_1.png&imgrefurl=http://www.cq.ufam.edu.br/moleculas/oxigenio/oxigenio.html&usg=__h15raMVV17nox_2ov3_JW8cSaL8=&h=296&w=400&sz=34&hl=pt-br&start=1&zoom=1&itbs=1&tbnid=axIiz7wO9xQDxM:&tbnh=92&tbnw=124&prev=/images?q=mol%C3%A9cula+de+oxigenio&hl=pt-br&safe=active&gbv=2&tbs=isch:1&ei=2uRaTemHN4GC8gbLxZDzDAhttp://www.google.com.br/imgres?imgurl=http://www.cq.ufam.edu.br/moleculas/oxigenio/oxigenio_1.png&imgrefurl=http://www.cq.ufam.edu.br/moleculas/oxigenio/oxigenio.html&usg=__h15raMVV17nox_2ov3_JW8cSaL8=&h=296&w=400&sz=34&hl=pt-br&start=1&zoom=1&itbs=1&tbnid=axIiz7wO9xQDxM:&tbnh=92&tbnw=124&prev=/images?q=mol%C3%A9cula+de+oxigenio&hl=pt-br&safe=active&gbv=2&tbs=isch:1&ei=2uRaTemHN4GC8gbLxZDzDA


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Dirigvel Hindenburg cujo interiortinha H ( ),2 g .Nova Jersey em 1937 Hoje

- ( ).utiliza se hlio He


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Cristais cbicosCristais cbicos

Os tomos de ferro ocupam posies definidas emposies definidas emcuboscubos que se repetem no espao tridimensional.

Existem trs tipos:

ubo imples ubo de orpo entrado ubo deaces entradas

( ) ( )( )


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Cristais CCC e CFCCristais CCC e CFC - Arranjo dos tomos -- Arranjo dos tomos -

CCCCCC CFCCFC


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Cristais CCC e CFCCristais CCC e CFC

- Planos e direes mais- Planos e direes maiscompactos-compactos-


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Defeitos pontuais - LacunasDefeitos pontuais - Lacunas

Algumas posies da rede cristalina podem estar vazias. Existe uma concentrao de equilbrioconcentrao de equilbrio de lacunas,que cresce com a temperatura.

As lacunas facilitam a difusofacilitam a difuso (movimentao detomos dentro da rede).


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Defeitos pontuais - Soluo slidaDefeitos pontuais - Soluo slida

tomos de soluto podem ocupar espaos na rede

cristalina (soluo slida). Essa soluo pode ser dedois tipos:

tomos que ocupam o lugar dos tomos do metal

(substitucional)(substitucional) tomos que ocupam espaos entre os tomos dometal (intersticial)(intersticial)


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Defeitos pontuais - soluoDefeitos pontuais - soluo

slidaslida

tomos dissolvidos no metal (substitucionais ouintersticiais) provocam distoro da rede cristalina.

Fe Fe


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Difuso nos slidosDifuso nos slidos

tomos se movimentam na rede cristalina. Quanto maiores a temperatura e o tempomaiores a temperatura e o tempo, mais fcil

ser a difuso. Vazios na redeVazios na rede podem facilitar a difuso.


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Principais elementos na Crosta Terrestre

C it B i


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Conceitos Bsicos

, do latim minera , so compostosqumicos naturais ( ),raramente elementos nativos

-formados a partir de diversos processos fsico.qumicos que operaram na crosta terrestre A

maioria esmagadora desses compostos ocorrem no

estado slido e compem as rochas.


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Conceitos


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Conceitos

C i
http://www.dnpm-pe.gov.br/Detalhes/Mineral.htm


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Conceitos

C it


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Conceitos

Os produtos de minrio de ferro no so definidos ou( )especificados apenas pelos teores mnimos de ferro Fe

( , , ),e mximos de impurezas slica alumina etc mas tambmpor classes de fraes granulomtricas rigidamente

.controladas

,Isso requer que mesmo para minrios de alto teor e,baixo nvel de impurezas o processo seja controlado de

tal forma que os produtos gerados atendam s. ,especificaes granulomtricas Para tanto necessrio

um rgido controle nas etapas de peneiramento e.classificao

Conceitos


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Conceitos


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Granulado: material grosseiro com tamanho mnimo de 6,35 mm e o

tamanho mximo varivel, geralmente na faixa de 50mm.

:, principalprodutodaValeummaterial,,. finocujotamanhoestentre635mme0150mmParaser

, utilizadonasiderurgiaosinterfeedsubmetidoauma operaodeaglomeraochamadasinterizao.


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Pellet feed: material super fino, seu tamanho est na faixagranulomtrica entre 0,150 mm e 0,037 mm. Para ser utilizado nasiderurgia, o pellet feed tem que ser aglomerado em um processochamado pelotizao.

: ,produto aglomerado a partir de pellet feed possui a forma esfrica e tamanho na faixa entre 8 e

18 mm.

C it


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Conceitos

,Para possibilitar o aproveitamento desse material fino.foram desenvolvidos os processos de aglomerao Osprincipais processos de aglomerao so a

e a , indicados para, , (minrios de granulometria entre 6 35mm e 0 15 mm sinter

feed) , (e menos de 0 149 mm-pellet feed).

A apresenta uma resistncia degradao notransporte bem maior do que o , facilitando a sua

.comercializao pelas empresas mineradoras

Conceitos


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Conceitos

Exemplos de minrios:


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Exemplos de minrios:

Exemplos:


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Exemplos:

CuFeS

TiO

i i d (


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Minrios de Ferro (

.: Ponto de Fuso 1535 C: , /Densidade absoluta 7 86 g cm3

:Propriedades Eltricas condutor de corrente

eltrica :Propriedades magnticas excelentes

,1 10 ,1 40 ,0 10 ,1 15 ,0 17 ,0 009

Mi i d F (
http://pt.wikipedia.org/wiki/Ficheiro:HematitaEZ.jpg


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Minrios de Ferro (

Mi i d F (


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Minrios de Ferro (

Fe2O3Fe3O4Fe2O3 2O

2Fe2O33H2O

FeCO3FeS2

FeTiO3

( ),Quadriltero Ferrfero Minas Gerais Serra dos Carajs( ), ( ).Par Morro do Urucum Mato Grosso do Sul

Mi i d F (


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Minrios de Ferro (

Minrios de Ferro (


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(

Distribuio dos principaisdepsitos de minrio de

.ferro do Brasil- ( );1 Serra dos Carajs PA

-2 Quadriltero Ferrfero( ); - ( ); -MG 3 Urucum MS 4 Morrodo Pilar e Conceio do

( ); -Mato Dentro MG 5 Regio( )de Porteirinha MG

Minrios de Ferro (


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(

Minrios de Ferro (


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(


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Min ios de Fe o (


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Minrios de Ferro (

A extrao de minrio de ferro uma indstria presente na maiorparte dos pases. Os quatro maiores produtores mundiais (dados de2009 so a Austrlia, Brasil, ndia e China.

A Austrlia o maior exportador.

As trs maiores companhias de minerao (Vale, Rio Tinto e BHP

Billiton controlam 35% do mercado mundial (2009)Os mtodos de minerao variam consoante o tipo de minrio.

Minrios de Ferro (


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Minrios de Ferro (

aractersticas principais

um metal malevel, tenaz, de colorao cinza prateado

apresentando propriedades magnticas; ferromagntico temperatura ambiente.

encontrado na natureza fazendo parte da composio de diversosminerais, entre eles muitos xidos e raramente encontrado livre.

Minrios de Ferro (


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Minrios de Ferro (

aractersticas principais

Para obter-se ferro no estado elementar, os xidos so

reduzidos com carbono, e imediatamente sosubmetidos a um processo de refinao para retirar asimpurezas.


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2)

4)

6)

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Metais No Metais e Metalurgia


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Metais, No-Metais e Metalurgia



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Metais No-Metais e Metalurgia


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A ligao entre o metal e uma corrente eltrica faz comque os eltrons livres sejam acelerados e criado o

.movimento trmico

http://www.infoescola.com/fisica/corrente-eletrica/http://www.infoescola.com/fisica/corrente-eletrica/http://www.infoescola.com/fisica/carga-eletrica/http://www.infoescola.com/quimica/eletron-livre/http://www.infoescola.com/fisica/corrente-eletrica/


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Metais, No Metais e Metalurgia



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Etapas da Metalurgia


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.Processo de extrao do mineraisMinerao

Concentrao do minrio

Reduo do minrio

Refinamento

a do metal com outros elementos

-O estgio de concentrao baseia se nas diferenasdas propriedades do mineral e no material no

,desejado que o acompanha chamado .ganga

.Etapa que consiste na obteno do metal livre

Retirada das impurezas presentes em um metal bruto

.a partir desse processo metalrgico

Processo para modificar as propriedades do metal o,que acaba produzindo uma liga material metlico.composto de 2 ou mais elementos

Siderurgia


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Siderurgia

Siderurgia


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Siderurgia

Importncia de outros minerais


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pmetlicos

, - O alumnio por suas excelentes propriedades fsico qumicas entre

,as quais se destacam o baixo peso especfico a resistncia

,corroso a alta condutibilidade trmica e eltrica e a infinita ,reciclagem apresenta uma ampla variedade de utilizao que o torna

- .o metal no ferroso mais consumido no mundo



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pmetlicos

A maior parte do alumnio produzido atualmente extrado da.bauxita ,Alm deste o nico minrio que serve de matria

(prima para o metal a nefelina NaAlSiO4), um silicato de

.sdio e alumnio

Bauxita freqentemente tratada como um mineral mas naverdade uma rocha composta de minerais hidrxidos e

( ( )oxihidrxidos tais como a gibbsita Al OH 3), ( -a boehmita

( )), ( ) ( - ( )), ,AlO OH e dispora mineral AlO OH assim como argilas,xidos de ferro e hidrxidos sendo que as propores dastrs formas variam dependendo da localizao geogrfica do

.minrio



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pmetlicos - alumnio

,Da bauxita extrado o alumnio metal muito,importante por ser utilizado na fabricao de carros

, , , , .avies portas janelas panelas etc E um grande

.condutor de eletricidade e anticorrosivo-A principal e maior jazida nacional encontra se no

, ,vale do rio Trombetas afluente do rio Amazonas em, .Oriximin no Par

A maior parte da bauxita extrada no pas exportadapara o Canad e a menor parcela destinada ao mercado

.interno



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pmetlicos



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pmetlicos - alumnio

http://1.bp.blogspot.com/_aJT3I8ICB-8/S--ko78YnzI/AAAAAAAAAwI/5cokfU_y1Pg/s1600/BAUXITA+2.jpg


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pmetlicos

Al2O3

Fe2O3

SiO2

TiO2

Zr

SO3

P2O5



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pmetlicos

Bauxita

Nefelina



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metlicos

,Devido sua elevada condutividade eltrica ductilidade,e baixa massa atmica freqentemente utilizado para

.linhas de transmisso eltricas O metal tem tambm sido,utilizado no revestimento de espelhos de telescpio bem

,como nas chamadas folha de alumnio utilizada na.embalagem de alimentos

, ,Puro o metal tem uma resistncia mecnica limitada sendo, ,portanto geralmente usado em ligas com cobre mangans

, ,silcio magnsio e zinco que apresentam uma vasta gama.de propriedades mecnicas Estas ligas so usadas na, ,construo civil estrutura de avies e de automveis

, ,sinais de trnsito dissipadores de calor depsitos de, .armazenamento pontes e utenslios de cozinha



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metlicos

Importncia de outros mineraismetlicos


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metlicos

,A obteno do alumnio feita a partir do mineral bauxita o: , .processo se d em trs etapas Minerao Refinaria e Reduo

Minerao: % % ,A bauxita contm de 35 a 55 de xido de alumnio

este mineral extrado da natureza e atravs dele se obtm a(Alumina produto intermedirio que leva produo de

).Alumnio A Alumina possui frmula Al2O3.,O Brasil muito rico em Bauxita possui a terceira maior

.reserva no mundoRefinaria:

, ,Nesta etapa a alumina precisa passar por uma purificao ento dissolvida em soda custica e logo aps passa por uma

.filtrao Um p branco de alumina pura obtido e enviado .Reduo

Import nc a e outros m nera smetlicos


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Import nc a e outros m nera smetlicos


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Mtodo utilizado para se provocar reaes de oxi-reduoem solues eletrolticas (que conduzemcorrente eltrica em soluo aquosa) ou liquefeitas

por fuso, empregando-se corrente eltrica contnua.

Na indstria e nos laboratrios, a eletrlise realizada em cubas ou celas eletrolticas, com doiseletrodos ligados aos terminais de um gerador decorrente contnua.

O material dos eletrodos tem de ser inerte (no-reativo), sendo que o que est ligado ao plo positivodo gerador de corrente contnua recebe o nome denodo enquanto que o que est ligado ao plonegativo o ctodo. No ctodo ocorre a reduo doction, enquanto no nodo se d a oxidao do nion.

Produo Alumnio


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Na figura abaixo, o esquema simplificado da produo. A bauxita purificadapela reao com hidrxido de sdio, resultando em hidrxido de alumnio.

O aquecimento produz o xido de alumnio, que sofre reduo eletroltica paraproduzir o alumnio puro. A adio da criolita (Na2AlF6) serve para reduzir oponto de fuso ( .P F = 1000C; .P F = )2050 C e o consumo de

.energia eltrica neste processo muito grandeA cuba eletroltica normalmente de ao com revestimento interno de grafite,que atua como catodo. O anodo tambm de grafite.

ro u o um n o


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O processo consumidor intensivo de energia eltrica, que participa, adepender do local, com 20 a 40% do custo total de produo. Para cadatonelada de alumnio produzido so gastos cerca de 14000 kWh de

eletricidade. Isso demonstra a importncia da reciclagem, uma vez que sonecessrios apenas 700 kWh para refundir a mesma quantidade do metal.

Eletrlise do alumnio



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metlicos



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metlicos



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metlicos



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metlicos

Conceitos e tipos de indstria


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