Lavra. Concessão de lavra Todos os minerais Água Petróleo DME. Lavra. Beneficiamento. Utilização industrial

(1)

Lavra

Concessão de lavra

Todos os minerais

Água

Petróleo

DME

Lavra

Beneficiamento

Utilização

industrial

(2)

(3)

Separação por flotação

Separação magnética,

Fe, Co, Ni

(4)

Mesas vibratórias e sep. por

densidade

(5)

Métodos de beneficiamento

hidrodinâmicos

Água

(6)

(7)

Descarte de sub-produtos

“Landfilling”, diques e depósitos

Altíssimo impacto ambiental

Degradação do ambiente original

Muitas vezes irremediáveis

Tratar destes problemas é uma grande

fonte de lucro!

(8)

Redução a alta temperatura

Processo Goldschmidt ou termite

Fe

₂

O

₃

+ 2Al 2Fe+ Al

₂

O

₃

Processo Kroll

MnO

₂

+ 2Mg Mn+ 2MgO

Ln

₂

O

₃

+ 3Ca 2Ln + 3CaO

(9)

(10)

Redução eletrolítica

Eletrólise ígnea

Processo

Halt-Héroult

Misturas eutéticas

950

o

_C

(11)

Manganês

●

Psilomelana (óxido)

●

Criptomelano (óxido)

●

Pirolusita (óxido)

●

Rodocrosita (carbonato)

Elemento metálico de transição, de cor cinza, frágil. Z = 25, configuração

eletrônica: [Ar] 4s2 3d5, MA = 54,94, d = 7,4 g.cm-3, PF = 1244ºC, PE =

2040ºC. As principais fontes são pirolusita ou manganês mole,(MnO

₂

),

psilomelana ou manganês duro (MnO

₂

) e rodocrosita (MnCO

₃

). O metal pode

ser extraído por redução do óxido usando magnésio (processo Kroll) ou

alumínio (processo Goldschmidt). Freqüentemente o minério é misturado com

minério de ferro e reduzido em forno elétrico para produzir ferro-manganês

para uso em ligas de aços. O elemento é bastante eletropositivo e reage com

água e ácidos diluídos dando hidrogênio. Quando aquecido combina com

oxigênio, nitrogênio e com outros metais. Sais de manganês contêm o

elemento nos estados de oxidação +2 e +3. Os sais de manganês (II) são mais

estáveis. Também forma compostos em estados de oxidação mais altos como

óxido de manganês (V) e sais de manganato (VI) e permanganato (VII). O

elemento foi descoberto em 1774 por Scheele.

(12)

Nióbio e tântalo

(Fe,Mn)(Nb,Ta)₂O₆

Columbita e Tantalita

Elemento metálico de transição azul acinzentado. Z = 73; configuração

eletrônica: [Xe]4f145d36s2; MA = 180,948; d = 16,63 g.cm-3; PF = 2996°C; PE = 5427°C. É encontrado juntamente com o nióbio nos minérios columbita – tantalita: (Fe, Mn) (Ta, Nb)₂O₆. É extraído por dissolução em ácido fluorídrico, que separa os fluoretos de nióbio e tântalo para dar K₂TaF₇ que é reduzido com sódio. O elemento apresenta os isótopos 181Ta que é estável e 180Ta que tem ocorrência de 0,12% e é radioativo com meia-vida maior do que 107 anos. Há vários outros isótopos de meia-vida curtas. O elemento é usado em algumas ligas especiais e em componentes eletrônicos. Por ser não reativo, peças metálicas de tântalo são usadas em cirurgias como por exemplo pinos para juntar ossos. Quimicamente o metal forma camada passiva de óxido no ar. Forma complexos nos estados de oxidação +2, +3, +4 e +5. O tântalo foi identificado em 1802 por Ekeberg e isolado em 1820 por Berzelius.

(13)

Estanho

Elemento metálico pertencente ao grupo do carbono na Tabela Periódica. É maleável e prateado. Z = 50; configuração eletrônica: [Kr]4d105s25p2; MA = 118,69; d = 7,29g.cm-3; PF = 231,97ºC; PE = 2270ºC. É encontrado como óxido de estanho (IV) nos minérios como a cassiterita (SnO₂) e é extraído por redução com carbono. O metal (chamado estanho branco) passa para outra forma alotrópica a 18ºC, o estanho cinza. A formação deste alótropo é um problema e pode ser revertida por aquecimento a 100ºC. O elemento natural tem 21 isótopos (o maior número encontrado para um só elemento). São conhecidos cinco isótopos radioativos. O metal é usado em camadas de proteção em chapas de aço e constitui importante elemento de ligas (por exemplo: bronze fosforado (liga à base de cobre e estanho contendo até 1% de fósforo), liga metálica para armas de fogo, solda, metal de Babbitt e latas que são ligas geralmente com 63% de estanho, para embalagens de alimentos. Quimicamente é reativo.

Combina diretamente com cloro e oxigênio e desloca o hidrogênio de ácidos diluídos. Também se dissolve em álcalis para formar estanatos. Há duas séries de compostos de estanho, respectivamente nos estados de oxidação +2 e +4.

Cassiterita

(Óxido)

Redução por Carbono

(14)

Alumínio

1 ton Al=15000 kW/h de energia

Bauxita (oxo-hidróxido)

AlOOH

Elemento metálico, prateado claro, brilhante, pertencente ao Grupo III da Tabela Periódica. Z = 13,

configuração eletrônica: [Ne] 3s2 3p1, MA = 26,98, d = 2,702 g.cm-3, PF = 660° C, PE = 2467° C. O

metal é muito reativo, mas é protegido por uma fina camada transparente de óxido que se forma

rapidamente no ar. O alumínio e seus óxidos são anfóteros. O metal é extraído da bauxita purificada

(Al

₂

O

₃

.2H

₂

O) por eletrólise. O principal processo usa cela de Hall-Heroult, mas estão sendo

desenvolvidos outros métodos eletrolíticos, incluindo a conversão de bauxita com cloro e eletrólise do

cloreto fundido. O alumínio puro é mole e dúctil, mas sua resistência pode ser aumentada por

tratamento adequado. São produzidas muitas ligas de alumínio contendo vários elementos inclusive

cobre, manganês, silício, zinco e magnésio. Sua leveza, resistência mecânica (em ligas), resistência à

corrosão e condutividade elétrica (62% da condutividade do cobre), o tornam adequado para muitas

finalidades inclusive na construção de veículos, aeronaves, construção civil (estruturas, portas, janelas

e esquadrias) e cabos condutores. Embora seja o terceiro elemento mais abundante na crosta terrestre

(8,1% em peso) só foi isolado em 1825 por H.C. Oersted (1777-1851).

(15)

Ouro

Aluvião (pepitas)

Intrusivo (veios)

(16)

Cianetação

2 Au + 4 CN-_{+ 0.5 O}

2 + H2O => 2 [Au(CN)2]

(17)

(18)

Silício

Monocristais de Si

(19)

(20)

Preparação de “wafers”

Por litografia obtém-se

circuitos integrados

(21)

(22)

Terras raras

Lantanídeos

Ocorrem todos juntos

Monazitas (fosfatos), xenotímio (YPO

₄

) e alguns outros

E.S. > Areias negras, monazíticas

Props parecidas dos elementos> contração lantanídica

Conf. Eletrônica estável 3+ em todos os elementos

Lantânio; La Cério; Ce Praseodímio; Pr Neodímio; Nd Promécio; Pm Samário; Sm Európio; Eu Gadolínio; Gd Térbio ; Tb Disprósio ; Dy Hôlmio; Ho Érbio; Er Túlio ; Tm Ytérbio ; Yb Lutécio ; Lu