preparação de carga

30/5/2012

1

Professor: Humberto Contin Neto

O que é carga

30/5/2012

2

Fundamentos da preparação de carga Preparação para processos pirometalurgicos

Preparação para processos hidrometalurgicos

Fatores que podem influenciar na carga

30/5/2012

3



30/5/2012

4


Minério para carga

30/5/2012

5

Minério para carga

Minério para carga

30/5/2012

6

Minério para carga

30/5/2012

7

Processo siderurgico

Siderurgia Minério de ferro

O minério explorado possui uma grande quantidade demineral hematita e magnetita(principal mineral do minério), mastambém existem outros minerais tais como a goethita e pirita.

Fe2O3 Hematita

FeO(OH)Goethita

Fe3O4 Magnetita

FeS2Pirita

30/5/2012

8

Siderurgia Comparação de algumas propriedades de minerais de ferro

Hematita Magnetita Goethita Pirita

Classe Oxido Oxido Oxido Sulfetado

Sistema cristalino Trigonal tetraédrico e octatédrico

Ortorrombico

Brilho

Clivagem ou fratura

Dureza

Densidade

Habito

Cor do traço

Aço

É uma liga Fe-C que pode ter em sua constituição outros elementos adicionados para que esta adquira uma melhor propriedade a determinada situação, estes elementos são chamados de elementos de liga.

30/5/2012

9

Siderurgia Fluxograma básico de uma siderurgia

Área de lingotamento

Lingotamento Convencional ou contínuo

Área da aciaria

Refino em conversor LD, Adição de elementos de liga em forno panela

Area da redução

Preparação de carga( beneficiamento, sinter, coque pelotização ) , redução em alto forno

Siderurgia

Área de lingotamento

Lingotamento Convencional ou contínuo

Área da aciaria

Refino em conversor LD, Adição de elementos de liga em forno panela

Area da redução

Preparação de carga( beneficiamento, sinter, coque pelotização ) , redução em alto forno

30/5/2012

10

Siderurgia O processo de redução consiste na reação da carga no

auto forno, ela é colocada em camadas entretanto alguns ingredientes da carga precisam ser preparados

Coque

Sinter

Siderurgia (Preparação de carga)

Coque Sinter

30/5/2012

11

CoqueriaO carvão mineral passa por um forno que tem o objetivo de tirar

seus elementos voláteis por um processo de destilação.

Siderurgia Alto Forno ( Carga do alto forno)

30/5/2012

12

Siderurgia Reações do alto forno

Reação parcial da redução do minério pelo agente redutorC (Carbono fixo presente no coque)

Fe2O3 + 3C (fixo) Fe0 + 3CO2(G)

A reação acima esta representada de maneira parcial,pois além da hematita e do carbono fixo existentes emagentes redutores, existem um a série de outroselementos tais como Si , Mg , S etc...

Siderurgia Produtos do alto forno

Ferro gusa – Mais denso, é vasado pela bica inferior

Escória – Menos denso, vasado pela bica superior

30/5/2012

13

Siderurgia O produto do alto forno é o ferro gusa

O ferro gusa possui um teor de C de aproximadamente 4,3 %, o que é aproximadamente o valor do ponto eutético do diagrama Fe C

Além do teor de aproximadamente 4,3 % de C existem diversos outros elementos que podem prejudicar as propriedades do aço tais como P, S etc...

Estes são retiradas na aciaria

Siderurgia Alto Forno

30/5/2012

14

Siderurgia Regiões e temperatura do alto forno

Arrumar este slide

Siderurgia Vídeo do auto forno 1

30/5/2012

15

Siderurgia

Processo ferro níquel Fluxograma básico do processo ferro níquel

Área de refino e expedição

Uso de forno a arco para o refino

Pré redução e redução

Uso de fornos calcinadores e fornos a redução por arco submerso

Preparação de carga

Preparação de carga( beneficiamento de minérios e criação da carga “mistura de elementos no minério tal como cavaco de madeira

30/5/2012

16

Fe -ni O processo de preparação de carga visa ajustar o minério

para o processo.

Na preparação de carga o minério tema sua granulometriaajustada, suas propriedades físicas e químicas corrigidaspara um bom aproveitamento futuro.

Após esta etapa, o correto não é chamar o material deminério, mas sim de carga

Fe -ni Existem 3 fatores principais de se considerar na

preparação de carga.

Granulometria do minério

Quantidade e granulometria do

agente redutor

Teor de minerais no minério

30/5/2012

17

Fe -ni Uma observação importante é que o ajuste de uma

propriedade pode influenciar na outra

Em diversas empresas que usam o processo Fe-Ni, énotado que o fino possui alto teor de Ni

Granulometria vs concentração

Se a granulometria for inadequada, será necessário maisagente redutor para se conseguir pré redução

Granulometria vs quantidade de redutor

Fe -niGranulometria

do minério


agente redutor


30/5/2012

18

Fe -ni Granulometria do minério

Como todo processo de metalurgia extrativa, ela é de sumaimportância, e sua dimensão final e definida numa série deprocessos unitários chamados de beneficiamento deminério, pela necessidade das etapas posteriores

Fe –ni (fluxograma de beneficiamento)

Britagem terciária

È a última britagem, a ganulometria alcançada será a de menor faixa, se pode usar britadores conicos.

Britagem primária e secundária

Pode ser realizado com britadores de rolo dentado, mandíbulas etc

Mina

Rompedor hidraulico fragmenta rochas com granulometria alta

30/5/2012

19

Fe -ni Granulometria do minério

Para definir a granulometria do minério se deveconsiderar tanto o processo de calcinação quanto o deredução em forno elken, tendo em vista as duas análisese conclui que sua granulometria ideal está em tornode 2,5 mm, ou seja, so deve passar pelo processo debritagem.

As justificativas da granulometria pelo forno decalcinação e pelo forno elkem serão vistasposteriormente.

Fe -ni

Granulometria do minério


agente redutor


30/5/2012

20

Fe -ni Teor da pilha

O teor de minerais contido no minério (porcentagensde minerais) também é de grande importância, tendo emvista que cada pilha de mineral possui diferentesproporções de minerais tais como Ni, SiO2(silica), MgO eCaO são feitas pilhas blendadas destas a fim de se alcançara pilha com o teor desejado

Devido a grande dificuldade em se calcular aquantidade precisa de cada pilha para se chegar a um teordesejado, ferramentas de informatica podem ser usadasneste processo, podemos citar o complemento do excell“solver “ ou mesmo o programa Lindo para tal ação.

Fe -ni Teor da pilha

Outro aspécto que não deve ser esquecido é que osfornos que virão a frente são constituidos pordiferentes refratários (ácidos e básico), a preservaçãodestes fornos dependem da interação ph minério como ph refratário

Deve ficar claro no projeto do forno, o refratário escolhidopara o forno será em função do minério que a pilhaapresenta, e não ao contrário

Com a atividade de exploração de uma mina, esta tende adiminuir o teor dos minérios de interesse, assim sendo umamina que possui um minério básico com o passar do tempopode tende a ter um minério ácido.

30/5/2012

21

Fe -niPh do minério

Conforme a teoria de Bronsted –Lowry ácidos sãosubstâncias que liberam prótons e bases são substânciasque aceitam prótons

Acido = Libera próton

Base = Recebe próton

Para compreender o PH do minério, temos que realizarum balanço de massa entre os minerais ácidos e básicosque formam o minério.


Determinação do ph da sílica SiO2

A teoria do orbital molecular nos mostra que os orbitais formadosentre o silício Si e os 2 oxigênios O, possibilitam a criação de 2orbitais vazios, criando no átomo de Si uma forte tendência areceber carga negativa

O Si O

Orbital ocupado

Orbital vazio

30/5/2012

22


Determinação do ph da sílica SiO2

Se a sílica SiO2 for colocada em meio aquoso, os orbitais que estãolivres no sílício e apresentam o aspécto positivo atraem umahidroxila, se ligando com ela e liberando um íon próton.

O Si O

Orbital ocupado

Orbital vazio

OH-H+

Orbital de ligaçãocom a hidroxila

Íon prótonliberado


Determinando o comportamento do ph do Óxido de cálcio e deÓxido de magnésio.

O oxigênio é muito mais eletronegativo do que o Ca ou que o Mg, assimsendo, a ligação entre Mg e O e entre Ca e O tem quase um caráteriônico. Não é dificil perceber que os 2 elétrons da camada de valênciado Ca ou do Mg estarão mais voltados para o O.

Mg +2 O -2

Ca +2 O -2 Note ainda que o Óxido de Ca tem ocarater mais básico que o Óxido demagnésio

H+

H+ OH-

OH-Íon hidroxila liberado

30/5/2012

23

Fe -ni Basicidade do minério

Relação = Quantidade de minérios ácido

Quantidade de minérios básicos

Faixa Ph do minério

Maior que 1,58 ácido

Entre 1,58 e 1,44 intermediário

Abaixo de 1,44 básico

Fe -ni Para efeito prático de calculos de basicidade

consideramos 3 elementos de maior teor , o MgO,SiO2 e FeO

Basicidade= SiO2

MgO

Desta maneira o calculo de basicidade do minério fica descrito como a razão entre silica e MgO.

30/5/2012

24

Fe -ni O diagrama ternário nos mostra tanto a basicidade como a

temperatura na qual existirá uma zona líquida (líquidus).

Fe -ni Cada canto do triângulo retângulo representa a

quantidade de um componenete.

Para verificar um determinado ponto se deve Passo 1:

Traçar uma linha reta do lado da Silica (linhavermelha)

30/5/2012

25

Fe -ni Para verificar um determinado ponto se deve Passo 2:

Traçar uma reta a 60 o chegando na linha do MgO (Linhaazul) paralela ao eixo da sílica

Fe -ni Para verificar um determinado ponto se deve Passo 3 :

Traçar uma reta a 60 o chegando na linha do FeO (LinhaVerde) paralela ao eixo do Óxido de Magnésio

30/5/2012

26

Fe -ni Desta maneira podemos ler as quantidades percentuais de

cada elemento bem como sua temperatura líquidos.

SiO2 = 20 %

MgO = 50 %

FeO = 30 %

Temperatura líquidos = 1980 o C

Fe -ni Outro fator importante que o diagrama nos mostra são as

áreas de basicidade .

30/5/2012

27

Fe -ni Diagrama Ternário MgO SiO2 FeO completo (basicidade e

tempetatura0

Fe -ni Pela análise do diagrama podemos perceber:

Se o teor de SiO2 estiver alto : temperatura líquidos tende a serbaixa e o minério tende a ser ácido

Se o teor de MgO estiver alto : temperatura líquidos tende aser alta e o minério tende a ser básico

Se o teor de FeO estiver alto : temperatura líquidos tende a seralta e o minério tende a ser ácido

30/5/2012

28

Fe -ni

Com o uso das informações dadas pelo diagrama podemostanto estudar a basicidade do minério quanto a temperaturade líquidus

Deve ficar claro que os fornos são feitos para operar sobre certascondições para que estes possuam maior vida útil , como foivisto tanto a temperatura do liquidus quanto a basicidadepode ser controlada por mesclagem de minérios

Fe -ni Exercícios 1: Desenhe o diagrama ternário MgO, SiO2, FeO

30/5/2012

29

Fe -ni Exercício 2 :Defina as porcentagens e as temperaturas de

líquidos para o ponto X



30/5/2012

30





30/5/2012

31

Fe -ni As pilhas são bendadas com o uso de uma máquina que é

chamada triper, o objetivo da blendagem é controlar asproporções dos elementos constituintes na pilha final, ecom isto se define parâmetros tais como temperatura defusão do minério e basicidade do minério

Fe -ni Blendagem 1 : formar uma pilha usando a mesma

quantidade de massa de cada uma das pilhas abaixo 1/3 de cada Ni = 1,9

SiO2 = 42

MgO = 28

Ni = 2,0

SiO2 = 45

MgO = 29

Ni = 2,5

SiO2 = 43

MgO = 32

Ni = 2,14

SiO2 = 43,34

MgO = 30

1/3 + 1/3 + 1/3 = 1

30/5/2012

32

Fe -ni O exemplo do slide anterior nos mostra uma blendagem

onde foi retirado a mesma quantidade de massa de cada umadas 3 pilhas, ou seja foi retirado 1/3 de cada pilha para formaruma quarta pilha

Ni – 1,9*1/3 + 2,0*1/3 + 2,5*1/3 = 2,14 %

SiO2 – 42*1/3 + 45*1/3 + 43*1/3 = 43,34 %

MgO – 29*1/3 + 29*1/3 + 32*1/3 = 30

Outra forma de expressar 1/3 é em porcentagem , seria33,33%

Ni – 1,9*0,334 + 2,0*0,334+ 2,5*0,334 = 2,14 %

SiO2 – 42*0,334 + 45*0,334 + 43*0,334 = 43,34 %

MgO – 29*0,334 + 29*0,334 + 32*0,334= 30 %

Fe -ni Blendagem 2 : formar uma pilha usando 2/3 de massa

da primeira pilha e 1/6 de massa de segunda e da terceira pilha Ni = 1,9

SiO2 = 42

MgO = 28

Ni = 2,0

SiO2 = 45

MgO = 29

Ni = 2,5

SiO2 = 43

MgO = 32

Ni = 2,02%

SiO2 = 42,67%

MgO = 29,5 %

2/3

1/6

1/62/3 + 1/6 + 1/6 = 1

30/5/2012

33

Fe -ni Neste exemplo, a pilha possui a massa constituida por 2/3

da massa da primeira pilha e 1/6 da segunda e terceirapilha.

Ni – 1,9*2/3 + 2,0*1/6 + 2,5*1/6 = 2,02 %

SiO2 – 42*2/3 + 45*1/6 + 43*1/6 =42,67%

MgO – 29*2/3 + 29*1/6 + 32*1/6 = 29,5 %

Outra forma de expressar 2/3 é em porcentagem , seria0,667 e 1/6 seria 0,167

Ni – 1,9*0,667 + 2,0*0,167+ 2,5*0,334 = 2,02 %

SiO2 – 42*0,667 + 45*0,167 + 43*0,167 = 42,67 %

MgO – 29*0,667 + 29*0,167 + 32*0,167= 29,5%

Fe -ni Exercício 1 : Calcule os teores da pilha formada abaixo,

sabendo que a massa da pilha formada constitui ¼ daprimeira pilha , ¼ da segunda pilha e 1)2 da terceira pilha

Ni = 2,4

SiO2 = 41,8

MgO = 29

Ni = 2,3

SiO2 = 46

MgO = 31

Ni = 2,5

SiO2 = 43

MgO = 32

Ni =

SiO2 =

MgO =

1/4

1/4

1/2

30/5/2012

34

Fe -ni Exercício 2 :Se deseja fazer uma pilha blendando as

pilhas abaixos nas proporções indicadas, calcule os teorespercentuais da pilha a ser blendada

Ni = 2,4

SiO2 = 41,8

MgO = 29

Ni = 2,3

SiO2 = 46

MgO = 31

Ni = 2,6

SiO2 = 43

MgO = 32

Ni =

SiO2 =

MgO =

1/5 1/102/5

Ni = 2,8

SiO2 = 42

MgO = 33

Ni = 3,0

SiO2 = 45

MgO = 32

1/10 2/10

Fe -ni

No dia a dia da empresa nos deparamos com oproblema inverso, devemos colocar certas quantidadesde minérios de algumas pilhas que possuem teoresdiferentes e conhecidos para obter uma pilha de umdeterminado teor. Note que neste contesto a questão ésaber quanto de minério deve ser pego de cada pilhapois o teor final já e conhecido.

30/5/2012

35

Fe -ni Ni = 2,8

SiO2 = 41,8

MgO = 29

Ni = 2,2

SiO2 = 48

MgO = 31

Ni = 2,9

SiO2 = 43

MgO = 32

Ni = 2,6

SiO2 = 45

MgO = 30

X %

Y %

Z %

X % Y % Z %+ + = 100%

Qual a quantidade de cada pilha deve ser blendadapara se obter o teor final desejado ?

Fe -nio Este tipo de calculo e extremamente difícil ecomplicado para se realizar, para resolver tal situaçãoforam desenvolvidos sofwares para este fim, esta árease denomina programação linear.

o Podemos citar dois exemplos de sofwares querealizam este tipo de calculo:

Solver – Complemento do Excell

Lindo – Software em plataformas Windows e Unix e derivados para esta finalidade.

30/5/2012

36

Fe -ni

Uma ótima referêcia para o estudo do solver e Lindo éo livro Programação Linear do autor Darci Prado,volume 1

Fe -niGranulometria

do minério


agente redutor


30/5/2012

37

Fe -ni Agente redutor : Elemento que oxida e força a redução

do outro elemento numa reação de oxiredução.

Fe2O3 + 3CO Fe + 3 CO2

Fe nox = +3 Fe nox = 0ReduziuAgente Oxidante

C nox = +2 C nox = +4Oxidou Agente redutor

Fe -ni Alguns aspéctos são de grande importância para se determinar a

composição do agente redutor usado num processo de metalurgiaextrativa

Carbono fixo

Reatividade

Faixa granulométrica

Materiais voláteis

Composição da cinza

30/5/2012

38

Fe -ni

Tabela comparativa de propriedades de agentes redutores

Item Unidades Cavaco de madeira

Carvão Vegetal

Coque

Carbono fixo % 65 - 80 65-75 ~88

Materiais voláteis % 20 – 30 25-35 ~1

Cinza % 1 - 5 2-5 10-12

S % 0,03 – 0,10 0,45 – 0,70

Composição da cinza

SiO % 5-10 50-55

CaO % 37-56 4-5

MgO % 5-7 4-5

Al2O3 % 2-12 25-30

Fe2O3 % 6-13 5-7

P2O5 % 8-12 0,4-0,8

K2O % 15-25 2-4

Na2O % 2-3 1-3

Faixagranulometrica

Mm 9-10 25-75

Reatividade Maior que o carvão vegetal

Maior Menor

Minério com agente redutor

30/5/2012

39

Fe -ni Fluxograma da carga em relação a agente redutor


Forno Calcinador

Forno a arco submerso

(Elken)

Fe -ni Preparação : É adicionado certa quantidade de cavaco

de madeira e uma pequena quantidade de coque


Forno Calcinador


(Elken)

30/5/2012

40

Fe -ni Forno calcinador : O cavaco de madeira reage fazendo a carga do

minério sofrer uma pré redução. Esta carga de cavaco de madeira reage e se transformo em carvão

vegetal A pouca quantidade de coque adicionado não chega a reagir


Forno Calcinador


(Elken)

Fe -ni Forno elken : O carvão vegetal formado no forno de calcinação e o

cavaco que sobrou reagem reduzindo o minério (o metalizando) formando metal mais escória

A pequena quantidade de coque que foi adicionada reage poupando os eletrodos de ataques drasticos do agente oxidante (minério), ajustando sua forma de desgastes e evitando sua quebra


Forno Calcinador


(Elken)

30/5/2012

41

Fe -ni Conclusões sobre a preparação do agente redutor

A reatividade do cavaco de madeira “que tende a virar carvão vegetal” é maiorque a do coque, por isto ao contrário do coque ele serve como agente redutor para oforno calcinador.

A granulometria do cavaco de madeira é muito importante, pois se esta formuito baixa, grande parte do cavaco será sugado pelo exaustor do forno calcinador, eainda a sua combustão será muito rapida, se ela for muito alta não haverá tempo paraque ela reaja totalmente no forno calcinador, indo para o forno elken, o que gera umagrande quantidade de gases.

O uso de cavaco tende a diminuir o uso de óleo 2A, pois quando ele tende avirar carvão vegetal pelo processo de pirólise que é um processo exotérmico, ele tende aliberar calor.

Fe -ni Conclusões sobre a preparação do agente redutor

A quantidade de cavaco adicionado na carga tem uma limitação do fornocalcinador, esta quantidade depende do forno, por exemplo, num determinado fornocalcinador se for colocado mais que 20% do volume da carga com cavaco, o cavaco tendea ser puxado em alta escala e pode vir a entupir o sistema de exaustão.

Se faz necessário uma pequena quantidade de coque na carga, mesmo ele nãoreagindo dentro do forno calcinador , ele propicia a proteção do eletrodo soderberg noforno elken.

30/5/2012

42

Fe -ni Beneficiamento e preparação de carga

O processo de preparação de carga é um processodinâmico, ele varia de instante a instante e o que vaimostrar a necessidades de tais variações são dados deensaios tais como a perda ao fogo, ensaio de porcentagemde minério reduzido, análise de escória do forno elkenetc...

Hidrometalurgia

Preparação de carga LixiviaçãoBeneficiamento do

licor

Eletrometalurgia

30/5/2012

43

Hidrometalurgia A preparação de carga visa

Tornar possível o próximo passo lixiviação

Obter a máxima quantidade de metal de interessedissolvido na solução no próximo passo.

Ustulação

Redução e Metalização Cominuição

Decantação e flotação Oxidação

Alguns dos processos de preparação de carga estão citadosabaixo

Hidrometalurgia

Cominuição

30/5/2012

44

Hidrometalurgia Cominuição : Ao contrário dos demais processos de preparação

de carga hidrometalúrgica, a cominuição sempre é usada !!!

Em processos hidrometalurgicos, ao contrário de processospirometalúrgico, a granulometria deve se apresentar em forma de pó,por esta razão é utilizado além da britagem o processo de moagem

Tal fato é explicado pelo aumento da área superficial daspartículas no processo de lixiviação.

Existe uma granulometria mínima para se usar em cadaprocesso hidrometalúrgico, mesmo que seja tentadora a idéia dediminuir mais ainda a granulometria, isto nos leva a um erro, pois se agranulometria for muito fina pode causar problemas futuros noprocesso tais como entupimento de tubulações.

Importante !!

Hidrometalurgia

Decantação eflotação

30/5/2012

45

Hidrometalurgia

Decantação e flotação

A idéia da decantação é simples, usar algum reagente químicona carga, que faça uma separação prévia do metal de interesseda ganga, e grande parte desta cai por gravidade.

Hidrometalurgia


A idéia da flotação é parecida com a decantação, porém nestecaso a carga sobe ao invés de cair, pela ação do uso de umpolímero que é colocado na carga e se une as moléculas demetal de interesse.

30/5/2012

46

Hidrometalurgia


Tendo em vista a facilidade da decantação em relação aflotação, o processo de decantação é o mais utilizado, poisalém do uso do polímero na flotação, existe o incovenientede se ter a necessidade de uma nova etapa para retirar opolímero utilizado no processo

Um exemplo de uma empresa que usa o processo de decantaçãopara preparar a carga, concentrando o metal de interesse parafacilitar e reduzir os custos da lixiviação é a Serra Grande, ondese usa os processos hidrometalurgicos para se obter o ouro.

Hidrometalurgia

Oxidação e Ustulação

30/5/2012

47

Dentre as classificações químicas de compostos de enxofretemos

Sulfetos: R + S

Sulfatos : R + SO4

Sulfitos : R + SO3

Tiu Sulfatos : R + S2O3

Hidrometalurgia

EnxofreSe trata do 16o elemento em abundancia na crosta terrestre, ele é

um não metal que possui cor amarelada e odor característico deovo podre. Seu número atômico é 16 e a média ponderada damassa atômica de seus isótopos vale 32. Seu retículo cristalinoé ortorrômbico

Hidrometalurgia

O enxofre no aço e na metalurgia

O enxofre (S) é um dos principais contaminantes do aço, seja ligado ou não, não sepode esquecer que um dos objetivos do refino é retirar o enxofre residual, masalém deste fato podemos citar fatores que prejudicam as operações unitárias noprocesso piro e hidrometalúrgico, tendo em vista a grande quantidade demotivos que o S pode prejudicar as operações unitárias do processohidrometalúrgico, vamos citar 3 motivos.

1 : Sulfetos são de difícil redução pelo carbono

2 : Sulfatos podem ser dissolvidos facilmente em solução aquosa

3 : Devido ao baixo ponto de fusão, compostos de S podem ser destiladosfacilmente, assim sendo o processo passa a possuir impurezas com enxofre

30/5/2012

48

Hidrometalurgia Minerais que possuem enxofre

Acantinta – Ag2S


Estibina – Sb2S3

30/5/2012

49


Pirita– FeS2


Calcopirita – CuFeS2

30/5/2012

50

Hidrometalurgia

Ustulação

A ustulação é uma classe de operações unitárias que visam apreparação de minérios que possuam enxofre para futurosprocessos metalurgicos extrativos . Existem 4 tipos deustulação, a oxidação parcial, oxidação a sulfato,halogenação e oxidação total.

Para tais operações se usa calor (forno) e oxigênio (agenteoxidante)

Hidrometalurgia

Ustulação

Existe 4 classes de operações de ustulação

• Remove uma parte do S

• MeS2 + O2 ↔ MeS + SO2Oxidação Parcial

• Transforma sulfeto em sulfato

• MeS + O2 ↔MeSO4Oxidação a sulfato

• Visa halogenar o mineral da carga

• MeO + CaCl2 ↔MeCl2(g) + CaOHalogenação

Oxidação Total• Remove completamente o S

• MeS + 1,5 O2 ↔ MeO + SO2

30/5/2012

51

HidrometalurgiaUstulação : Oxidação Parcial

Remoção parcial do S do minério, desta forma formando umamistura de 2 compostos de enxofre (mate). O íon sulfato liberadoSO2

-2 é a matéria prima para o ácido sulfúrico

Se trata de um processo exotérmico (libera calor) e este calorliberado pode ser aproveitado para a fusão da carga.

Este tipo de ustulação acontece a temperatura de aproximadamente500 oC, e sua atmosfera tem que ser do tipo oxidante

Oxidação da Pirita : FeS2 + O2(g) ↔ FeS + SO2

Oxidação da Calcopirita : CuS.Fe2S3 + O2(g) ↔ CuS.2FeS + SO2

HidrometalurgiaUstulação : Transformação de sulfeto em sulfato

Esta categoria de lixiviação visa converter um sulfeto numsulfato, para que este possa ser lixiviado futuramente.

Para este processo a temperatura tem que possuir um controlepreciso, e o meio tem que ser fortemente oxidante, pois omecanismo consiste em oxidar (S)a carga que anteriormenteestava em forma de sulfeto e a transformar em sulfato (SO4).

MeS + O2 ↔MeSO4

30/5/2012

52

HidrometalurgiaUstulação : Halogenação

Esta categoria de ustulação visa halogenar o mineral da carga.

Halogênios ( 7 A )

MeO + CaCl2 ↔MeCl2(g) + CaO

Embora não seja explorada comercialmente , a halogenaçãopode ser usada para tirar sulfeto da carga metálica).

MeS + Cl2 + O2 ↔ MeCl2 + SO2

HidrometalurgiaUstulação : Oxidação Total

Este tipo de ustulação visa retirar totalmente o S da carga,também conhecido como ustulação oxidante.

MeS + 1,5 O2 ↔ MeO + SO2

Utilizado nos processos de obtenção de elementos taiscomo Ni, Zn, Cu, Ag

30/5/2012

53

HidrometalurgiaFornos para ustulação

Hidrometalurgia

Metalização

30/5/2012

54

Hidrometalurgia

Redução e metalização

Um exemplo deste tipo de preparação de cargapode ser visto no processo caron, se sabe quetanto os óxidos e silicatos são incapazes delixiviar em solução amoniacal, por isto se deveos reduzir de tal forma que estes metalizem esoltem dos íons de O–2 e SiO–3 para que sejapossível uma posterior lixiviação

NiO + CO ↔ Ni0 + CO2

CoO + CO ↔ Co0 + CO2

HidrometalurgiaExercício

Crie um resumo descrevendo o por que de preparar acarga e descreve pelo menos 2 tipos de preparação

preparação de carga

Documents