Mineralogia

Mineralogia

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Ustulação Oxidantes seguida de Dissolução e Eletrólise.

EXEMPLO DE METAL EXTRAIDO DESTA FORMA: ZINCO (Zn) Este processo esta baseado na transformação do mineral sulfetado portador de zinco (esfarelita) em oxido (ZnS + 3/2 O2 = ZnO + SO2), que, por sua vez, e solubilizado em uma solução de acido sulfúrico. Esta etapa e implementada porque o sulfeto de zinco apresenta baixa solubilidade nesta solução. Em seguida, como o licor obtido contem outros elementos solubilizados, se faz necessária uma segunda etapa, dedicada a sua purificação. Esta e realizada através de

| 13 Página sucessivas precipitações seletivas de compostos contendo as espécies impurificadoras. Assim, apos as respectivas filtragens, obtém-se uma solução rica em zinco, a qual e submetida a uma eletrolise, em que, de forma semelhante ao alumínio, o metal e obtido no catodo através de uma reação do tipo: Zn2+ + 2e‐ = Zno.

Ustulação Seletiva seguida de Fusão Matica, Conversão e Eletrolise.

METAIS EXTRAIDOS DESTA FORMA: COBRE (Cu) E NIQUEL (Ni) Minerais sulfetados contendo cobre e outros metais impurificadores têm sido processados através desta rota que inclui, essencialmente, três etapas básicas. A primeira, chamada de “ustulacao seletiva”, contempla a reação da matéria-prima (sulfetos de Cu e outros elementos) com o oxigênio. Esta reação, quando implementada sob condições operacionais especificas do reator, transforma a maior parte dos sulfetos presentes na matéria-prima em óxidos, mas, ao mesmo tempo, mantendo a maior parte do sulfeto de cobre como tal. Essas reações de oxidação liberam muito calor e, em alta temperatura, as fases formadas pelos óxidos e sulfetos são liquidas imiscíveis e chamadas de “mate” e “escoria”, respectivamente. A segunda etapa separa a fase mate da fase escoria que contem a maior parte das impurezas, utilizando-se da completa imiscibilidade e diferença de densidade entre essas duas fases. Esta etapa e conhecida como “fusão matica”. Uma vez obtido o mate (rico em sulfeto de cobre), tem-se, em seguida, a chamada “conversão” deste sulfeto em cobre metálico (com aproximadamente 98% de pureza), através da reação: Cu2S (l) + O2 (g) = Cu (l) + SO2 (g). Finalmente, o cobre obtido e transformado em placas que servirão como anodo no refino eletrolítico (eletrorefino), em que o cobre e depositado no catodo com uma pureza mínima de 9,9%%. E fundamental observar que a transformação de sulfeto em metal e uma reação que ocorre apenas com certos sulfetos metálicos. Novamente, tal fundamentação pode ser aprofundada no detalhamento dos conceitos termodinâmicos e no entendimento dos mecanismos cinéticos que acompanham cada reação. Por exemplo, normalmente, a reação de um sulfeto com oxigênio conduz a obtenção do respectivo oxido. Todavia, no caso do cobre, sob certas condições, estas espécies reagem entre si em uma segunda etapa, produzindo o metal. Ou seja: Cu2S (l) + O2 (g) = Cu2O (l) + SO2 (g) etapa 1 2 Cu2O (l) + Cu2S (l) = 6 Cu (l) + SO2 (g) etapa 2 Para a maioria dos sulfetos metálicos, a ocorrência da “etapa 2” não se concretiza, inviabilizando a reação de transformação do sulfeto diretamente em metal. Todavia, como tal reação também acontece para o sulfeto de níquel, em linhas gerais os minerais sulfetados de níquel podem ser processados de forma semelhante, viabilizando a obtenção industrial do níquel metálico. Finalmente, cabe comentar que o cobre e o níquel também são encontrados em minerais oxidados e silicatados, respectivamente, os quais são processados, quimicamente, através de rotas industriais baseadas em três etapas, semelhantes àquelas utilizadas na

| 14 Página obtenção do zinco: solubilização das espécies metálicas, purificação da solução e eletrólise. Existem no país cerca de 1,4 mil empresas mineradoras que extraem em torno de 80 substâncias. Os principais minérios brasileiros são amianto, bauxita, cobre cromo, estanho, ferro, grafita manganês, níquel, ouro, potássio, rocha fosfática e zinco. O Brasil é o segundo maior produtor de minério de ferro do mundo (atrás apenas da China), respondendo por 18% do total do planeta. O ferro também é um dos minerais de maior importância econômica, pois representa 30% da receita das exportações do setor. Em 1998, sua produção atinge 195,3 milhões de toneladas, 5,5% a mais que em 1997. Entre as maiores empresas exploradoras de ferro no país estão Companhia Vale do Rio Doce, Mineração de Trindade (Samitri), Itaminas Comércio de Minérios, Companhia Siderúrgica Nacional, Samarco Mineração e Feterco Mineração. O quadrilátero ferrífero, em Minas Gerais, e a reserva de Carajás, no Pará, são as mais importantes áreas de minério de ferro no Brasil.

Conclusão

A partir desse trabalho concluímos que os minerais estão presentes em todos os setores do nosso dia a dia, e que os seus estudos são muito importantes para o desenvolvimento econômico, cientifico e humano do mundo.

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Bibliografia

Referencias Básicas: DANA, J. D, & HURLBULT, C. S. Manual de Mineralogia /// Trad. De Rui Ribeiro Filho. Rio de Janeiro. 1o ed. LTC - Livros Técnicos e Científicos, 1978, LEPREVOST, A. Minerais para a indústria. Livros Técnicos e Científicos. Rio de Janeiro: Editora S/A. 1978. LEINZ, V.; CAMPOS, J. E. S. Guia para determinação de minerais. 10o ed Nacional: São Paulo. 1982. LEINZ, V.; AMARAL, S. E. Geologia Geral. 11ª ed. São Paulo: Editora Nacional, 1989. POPP, José Henrique, Geologia geral. 4. ed. Rio de Janeiro : LTC- Livros Técnicos e Científicos, 1987. Referências Complementares:

http://web.ccead.puc-rio.br/condigital/mvsl/Sala%20de%20Leitura/conteudos/SL_os_metais.pdf http://www.dnpm-pe.gov.br/Geologia/Mineracao.php

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