[Hidrometalurgia] Aula 09 - Metalurgia do Zinco

[Hidrometalurgia] Aula 09 - Metalurgia do Zinco

(Parte 1 de 4)

Prof. Brenno Ferreira de Souza – Engenheiro Metalúrgico

Introdução

O zinco(do alemão Zink) é um elemento químico de símbolo Zn, número atômico 30 (30 prótons e 30 elétrons) com massa atómica 65,4 uma.

À temperatura ambiente, o zinco encontra-se no estado sólido.

As ligas metálicas de zinco têm sido utilizadas durante séculos - peças de latão datadas de 1000-1400 a.C. foram encontrados na Palestina , e outros objetos com até 87% de zinco foram achados na antiga região da Transilvânia.

A principal aplicação do zinco - cerca de 50% do consumo anual - é na galvanização do aço ou ferro para protegê-los da corrosão, isto é, o zinco é utilizado como metal de sacrifício (tornando-se o ânodo de uma célula, ou seja, somente ele se oxidará).

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Introdução

Ele também pode ser usado em protetores solares, em forma de óxido, pois tem a capacidade de barrar a radiação solar.

O zinco é um elemento químico essencial para a vida: intervém no metabolismo de proteínas e ácidos nucleicos, estimula a atividade de mais de 100 enzimas, colabora no bom funcionamento do sistema imunológico, é necessário para cicatrização dos ferimentos, intervém nas percepções do sabor e olfato.

Foi descoberto pelo alemão Andreas Marggraf em 1746.

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Características

O zinco é um metal, às vezes classificado como metal de transição ainda que estritamente não seja, apresenta semelhanças com o magnésio e o berílio além dos metais do seu grupo.

Este elemento é pouco abundante na crosta terrestre, porém pode ser obtido com facilidade.

É um metal de coloração branca azulada que arde no ar com chama verde azulada.

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Características

O ar seco não o ataca, porém, na presença de umidade, forma uma capa superficial de óxido ou carbonato básico que isola o metal e o protege da corrosão.

Praticamente o único estado de oxidação que apresenta é 2+.

Reage com ácidos não oxidantes passando para o estado de oxidação 2+ e liberando hidrogênio, e pode dissolver-se em bases e ácido acético.

O metal apresenta uma grande resistência à deformação plástica a frio que diminui com o aquecimento, obrigando a laminá-lo acima dos 100 °C.

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Principais Minérios

Os principais minérios de Zinco são:

•Blenda - ZnS •Zincita - ZnO

•Smithsonita - ZnCO3 •Willemita - ZnSiO3.ZnO

•Franklinita - xFeZnO4.yMn3ZnO4 •Marmatita - xFeS.yZnS.

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Principais Minérios

raramente excedem 20% de Zn

Embora os minérios puros tenham alta percentagem de Zn, os minérios sulfetados nunca têm mais de 7% de Zn, ao passo que os oxidados

Deve-se considerar que a concentração de sulfetados é bem mais fácil.

•Geralmente por flotação

Composição típica de um concentrado de blenda:

MgO - 0,5%;Ni, Cu, Co, Al, As e Sb.

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Ocorrência

As reservas mundiais cuja exploração é economicamente viável ultrapassa a casa dos 220 milhões de toneladas, a maior parte nos Estados Unidos , Austrália, China e Cazaquistão.

As reservas mundiais (incluindo aquelas cuja extração atualmente não é viável) são estimadas em 2000 milhões de toneladas.

A produção mundial foi em 2003, segundo dados da

Agência de Prospecção Geológica dos Estados Unidos (US Geological Survey) de 8,5 milhões de toneladas, liderada pela China com 20% e Austrália com 19%.

Estima-se que um terço do zinco consumido é reciclado.

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Beneficiamento

A produção do zinco começa com a extração do mineral que pode ser realizada tanto a céu aberto como em jazidas subterrâneas.

Os minerais extraídos são triturados e, posteriormente, submetidos a um processo denominado flotação para a obtenção do mineral concentrado.

Os minerais com altos teores de ferro são tratados por via seca.

O concentrado é queimado (calcinação) para transformar o sulfeto em óxido, que recebe a denominação de calcina.

O óxido obtido é reduzido com carbono produzindo o metal (o agente redutor na prática é o monóxido de carbono formado).

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Beneficiamento

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