Pirometalurgia - Zn Pb Ti Cu
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OBTENÇÃO DE ZN, PB, TI E CU
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Forno Elétrico de Redução
Obtenção de Si, Mn, ferroligas
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Redução carbotérmica de minérios de zinco
Retortas horizontais Retortas verticais
•ZnO (s)+ C(s) = Zn (v) + CO (g)
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Processo Imperial Smelting Produção simultânea de zinco e chumbo
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Processo Imperial Smelting Produção simultânea de zinco e chumbo
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Processo eletrotérmico
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Forno de cuba de produção de chumbo Forno de camisa d’ água
PbO + C = Pb + CO
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Forno de cuba de produção de chumbo
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Fluxograma de produção de chumbo
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Alternativas para obter metais puros
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Obtenção de titânio
1. Cloração do TiO2
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2. Redução do cloreto por magnésio
processo Kroll
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3. Fusão da esponja de titânio-
electro slag melting
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PIROMETALURGIA DO COBRE
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• Principais minerais a partir dos quais o cobre é
extraído:
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O processo pirometalúrgico de extração e de
refino de cobre baseado em metalurgia de
mattes (mistura fundida de sulfetos)
compreende:
– Fusão dos “mattes” de cobre”
– Conversão dos “mattes de cobre a cobre
“blister”
– Refino a fogo do cobre “blister”
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• A fusão de “mattes” de cobre implica em se partir de minérios de cobre ricos em sulfetos. Os “mattes” são líquidos constituídos basicamente de Cu2S e FeS.
• A fusão parte de concentrados parcialmente ustulados , a 1150-1250 ºC, que conduz à formação de dois líquidos imiscíveis: uma escória (contendo óxidos: FeO, Fe3O4, CuO, SiO2, CaO, Al2O3) e matte de cobre (contendo Cu2S,FeS).
• Os “mattes” de cobre contem de 30 a 60% Cu. Grau de matte é o teor de Cobre no matte.
• Os mattes também são um ótimo solvente para os metais preciosos presentes no minério original de cobre
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• Propriedades físicas de “mattes”, escórias e outros
materiais
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• Os processos pirometalúrgicos de metalurgia do
cobre têm como vantagem que se parte do
concentrado e chega-se ao cobre metálico
• Contudo apresentam como principal desvantagem
a geração de SO2 , que é um importante poluente
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• A fusão de “mattes” de cobre pode ser feita em:
– Forno de cuba
– Forno de revérbero
– Forno Elétrico
– Forno de Processo “Flash Smelting”
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• Forno de cuba para fusão de “mattes”:
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• Fluxograma de produção de matte utilizando
forno de cuba:
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• Forno de revérbero
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• Forno elétrico para fusão de matte
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• Flash smelting
– Neste processo queima-se parte do S e do Fe presentes
no concentrado enquanto o mesmo é mantido em
suspensão numa atmosfera oxidante.
– Reações:
• 4CuFeS2 + 5 O2→2Cu2FeS + 4SO2 + 2 FeO
• Cu2O + FeS →Cu2S +FeO
• 2FeS+ 3O2→2FeO+ 2SO2
– No Brasil adota-se o processo de flash smelting na
Bahia, a partir de concentrado sulfetado de minérios
de cobre.
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• Corte do equipamento da Outokumpu de fusão de
matte pelo processo Flash Smelting:
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• Conversão do “matte de cobre”
– O matte contém cobre, ferro, enxofre e 3% de
oxigênio dissolvido. Além disso contém pequenas
quantidades de impurezas tais como As, Bi, Ni, Pb,
Sb, Zn e metais preciosos
– Esse “mate” é carregado a 1100°C no conversor para
transformá-lo em “cobre blister” que contém de 98,5%
a 99,5% Cu. A conversão do matte consiste na
oxidação do mesmo com oxigênio à temperatura de
1150-1250°C
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• A conversão dos “mattes” de cobre consiste de
duas etapas, a saber:
– Formação de escória a partir de FeS: é oxidado a
FeO, Fe3O4 e SO2
– 2FeO+SiO2→2FeO.SiO2
– O produto principal da fase de formação da escória
durante a conversão do matte é a formação do “Metal
branco”= Cu2S
– A fase seguinte é a de produção de cobre blister:
• Cu2S +O2→2Cu +SO2
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• O conversor Pierce-Smith
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![Page 32: Pirometalurgia - Zn Pb Ti Cu](https://reader034.fdocument.pub/reader034/viewer/2022050806/5886e48b1a28abba528b4bf7/html5/thumbnails/32.jpg)
![Page 33: Pirometalurgia - Zn Pb Ti Cu](https://reader034.fdocument.pub/reader034/viewer/2022050806/5886e48b1a28abba528b4bf7/html5/thumbnails/33.jpg)
• Análise de carga e produtos do conversor