[Hidrometalurgia] Aula 06 - Metalurgia do Alumínio

[Hidrometalurgia] Aula 06 - Metalurgia do Alumínio

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Prof. Brenno Ferreira de Souza – Engenheiro Metalúrgico

Introdução

Na crosta terrestre, o alumínio é o 3° elemento na ordem crescente de abundância, contribuindo com 8% na sua composição ponderal;

•o 1° é o oxigênio com 47% (não inclui mares; oceanos etc.; pois só a água tem quase 90% de O2) e •o 2° é o silício com cerca de 28%.

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Ocorrência

Assim, o alumínio entra na composição de todas as rochas mais comuns em forma dos diversos minerais.

O composto natural de alumínio menos complexo conhecido é o seu óxido Al2O3, o mineral córindon (α - alumina) que é um material duríssimo e extremamente

refratário, além de bastante raro

Na ordem da complexidade de composição, seguem-se os óxidos hidratados, que se apresentam na natureza representados pelos seguintes minerais:

•Gibbsita ou hidrargita: α - Al2O3.3H2O

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Bauxita 4

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Minerais

Diásporo

Boehmita Gibbsita

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Ocorrência

laterização

Esses óxidos hidratados são mais abundantes, particularmente nas regiões tropicais e subtropicais da terra, onde as condições de intemperismo favorecem a sua concentração através de um mecanismo conhecido

laterita

Com alternância de estações secas e úmidas e possibilidade de contato prolongado com águas (superfícies em platôs de pequena inclinação), a rochas silicatadas (contendo Al naturalmente) como basaltos, gneisses, micaxistos, etc. são decompostas, solubilizando-se em sílica e deixando um resíduo composto principalmente de óxidos hidratados de Al e óxido de ferro; esse resíduo constitui o que se chama

Se a laterita é mais rica em óxido de alumínio hidratado, então recebe o nome de bauxita.

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Ocorrência

Apenas para ilustrar o processo, tomando como exemplo o mineral ortoclásio, a principal reação envolvida na laterização seria:

No mesmo processo, o pH da solução é tal que a precipitação da alumina hidratada é favorecida, enquanto que o hidróxido de silício e o carbonato de potássio permanecem em solução, tendendo a migrar.

K O SiO Al O emperie soluvel migra aluminaint

KAlSi O H O CO Si OH K CO Al O H O

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Ocorrência

Definições:

1 - Ortoclásio: Mineral monoclínico do grupo dos feldspatos, silicato de alumínio e potássio, que as vezes contém sódio.

2 - Basalto: Rocha vulcânica em geral fosfórica ou vítrea, constituída essencialmente de plagioclásio básico ou algita com ou sem oligina.

3 - Plagioclásio: Minerais do grupo dos feldspatos que se obtém mediante misturas isomorfas de albita e anortita em todas as proporções.

4 - Gneisse: Rocha metamórfica feldspática, composição mineral variável.

5 - Mica: Silicato de alumínio e de metais alcalinos aos quais freqüentemente se associam Mg e Fe.

6 - Xisto: Rochas lamelares formadas com pressão, aspecto folháceo.

7 - Feldspato: Designação comum aos silicatos de alumínio e de um ou mais metais e alcalinos terrosos.

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Ocorrência

Pela sua relativa abundância, bem como pela relativa facilidade de tratamento para obtenção de Al2O3 puro, as bauxitas têm constituído o minério de alumínio típico, embora em alguns casos, atendendo circunstâncias inteiramente particulares, outros tipos de rochas tenham sido usadas como matéria-prima na extração do metal.

O mineral foi descoberto em 1821, pelo geólogo francês Pierre Berthier, nas vizinhanças da vila de Les Baux de Provence no Sul da Franca, e por isso e denominada bauxita.

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Ocorrência

As maiores jazidas desse mineral se encontram nas áreas tropicais e subtropicais como Australia, Guine, Jamaica, Guiana Inglesa, Índia, e também nos Estados Unidos, Rússia, Hungria e na ex- Iugoslavia. Na Itália existem jazidas de modestas dimensões no Gargano, nas Murge (Puglia) e no Matese (Basilicata).

Oriximiná

As principais ocorrências brasileiras situam-se: em Minas Gerais, no quadrilátero ferrífero e na região de Poços de Caldas; na Amazônia, às margens do Rio Trombetas, na região de 10

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Ocorrência

Deve-se observar aqui que nas bauxitas européias em geral, o mineral portador de alumínio predominante é a boehmita, enquanto

gibbsita

que nas americanas e africanas predomina a

Do ponto de vista extrativo este fato é de fundamental importância: a gibbsítica é facilmente solubilizada pela soda cáustica, a boehmita é moderadamente solúvel e o diásporo é praticamente insolúvel, nas condições usuais da indústria.

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