A Disciplina: Metalurgia e Siderurgia

Disciplina: Metalurgia e siderurgia I  

Atividade 2 - Cobre e Alumínio

1.Descreva o processo de eletrorrefino do cobre. Liste as equações.

O refino eletrolítico de cobre, é realizado em células gigantescas, nas quais uma série de cátodos, que são feitos de cobre puro, e ânodos, de cobre impuro, é posicionada dentro de tanques de aço. Durante o processo de eletrorrefino, cobre metálico é depositado nos cátodos, pela redução dos íons cúpricos do eletrólito, enquanto esses íons são repostos em solução pela reação anódica principal de dissolução dos ânodos de cobre impuro, que, no caso da indústria de cobre, é proveniente do processo pirometalúrgico. O processo pirometalúrgico transforma concentrados de flotação de sulfetos de cobre num cobre metálico impuro, conhecido como cobre blister.

O processo de eletrorrefino de cobre pode ser descrito pelas seguintes equações:

No cátodo: Cu2+ + 2e ⇔ Cu0

No ânodo: Cu0 ⇔ Cu2+ + 2e

2.Liste um impacto ambiental acarretado pelo processo de produção pirometalúrgica do cobre.

Impacto pela poluição do ar.

3.Qual é a medida de controle possível para redução desse impacto.

Controle de emissão e de material particulado.

4.Descreva o processo Bayer e suas equações.

O processo Bayer é utilizado para o refino da bauxita na produção de alumina (Al2O3).

No início, denominado digestão, envolve num primeiro momento a moagem da bauxita, seguida pela digestão propriamente dita com uma solução cáustica de hidróxido de sódio (NaOH) sob temperatura e pressão. As condições em que se processa a digestão (concentração, temperatura e pressão), variam de acordo com as propriedades da bauxita. Nestas condições a maioria das espécies contendo alumínio é dissolvida, formando um licor verde, Eq. (1a) e (1b).

[pic 1]

A clarificação é uma das etapas mais importantes do processo, nela ocorre a separação entre as fases sólida e líquida (licor). Normalmente as técnicas empregadas envolvem espessamento seguido de filtração. O espessamento é um processo de decantação, o objetivo destas unidades é adensar o resíduo, aumentando seu teor de sólidos, para recuperar a maior quantidade de NaOH possível. Nesta fase é comum a adição de polímeros para induzir a floculação das partículas.

Em seguida, ocorre a etapa de precipitação do licor verde. Após este esfriamento é feita adição de uma pequena quantidade de cristais de alumina para estimular a precipitação, em uma operação reversa à digestão, Eq. (2).

[pic 2]

A alumina cristalizada é encaminhada para a calcinação e o licor residual contendo NaOH e alguma alumina é recirculada para a etapa de digestão

A calcinação é a etapa final do processo, em que a alumina é lavada para remover qualquer resíduo do licor e posteriormente seca. Em seguida a alumina é calcinada a aproximadamente 1000 °C para desidratar os cristais, formando cristais de alumina puros, de aspecto arenoso e branco, Eq. (3)

[pic 3]

5.Qual o principal resíduo gerado no processo Bayer e sua criticidade. Explique.