Universidade Federal de Itajubá Metais e Metalurgia Hélio José da Silva 12494 Lívia Maria Pereira Andrade 14240.

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.

Química de alguns metais de transição

• Cromo:

• Ferro:

• Cobre:

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.

Referências bibliográficas

• Química: A Ciência Central, 9º ed., 2005