universidade federal de itajubá metais e metalurgia hélio josé da silva 12494 lívia maria...
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Universidade Federal de ItajubáMetais e Metalurgia
Hélio José da Silva 12494Lívia Maria Pereira Andrade 14240
Sumário
• 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 Mineral ComposiçãoAlumínio Bauxita Al2O3
Cromo Cromita FeCr2O4
Cobre Calcita Cu2SFerro Hematita 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.
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.