A Importância do Zinco

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Universidade Federal do Pará - UFPA

Instituto de Tecnologia – ITEC

Faculdade de Engenharia Mecânica

Centro Universitário de Parauapebas – CEUP

Tecnologia Metalúrgica

Professor Dr. Eduardo de Magalhães Braga

Cominuição, Redução e Refino do Minério de Zinco

Alunos:

Ezequiel Assunção da Silva

Fernando Marcell M. Barbosa

Paulo Gomes de Carvalho Junior

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SUMÁRIO

1. Introdução ................................................................................................... 3
2. Objetivo ....................................................................................................... 3
3. Fundamentação Teórica ............................................................................. 3
4. Estudo de Caso .......................................................................................... 5

1. Circuito de Cominuição ....................................................................... 7
2. Circuito de Flotação da Esfalerita ....................................................... 8
3. Circuito de Refino do Zinco ............................................................... 11

1. Considerações Finais ............................................................................... 14
2. Conclusão ................................................................................................. 15
3. Bibliografia ................................................................................................ 15

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1.  INTRODUÇÃO

Este trabalho, proposto na disciplina Tecnologia Metalúrgica, apresenta uma breve descrição do metal zinco, um enfoque no seu processo de beneficiamento (cominuição, redução e refino), utilização e reutilização (reciclagem) e relação com a saúde do ser humano.

1. OBJETIVO

Através de um estudo de caso – extração e beneficiamento do minério de zinco – mostrar os processos de obtenção do zinco metálico no Brasil, além de descrever sucintamente sua importância para a economia brasileira e relevância para a saúde humana.

1. FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA

O zinco é um elemento químico do grupo dos metais. Seu número atômico é 30 e o símbolo químico é Zn, é um metal de cor branco-azulada, e constitui cristais do sistema hexagonal, tem peso atômico: 65,38g, ponto de fusão (419ºC) e ponto de ebulição (920ºC).

Há vestígios de peças de latão datadas de 1000-1400 a.C. na Palestina, e outros objetos com até 87% de zinco foram encontrados na antiga região da Transilvânia (região Ada atual Romênia). Desde a Roma antiga tem sido usado combinado com o cobre para constituir uma liga de latão. Apesar do zinco, ser usado em ligas como o latão e o bronze desde os tempos Romanos, e ser produzido na Índia em larga escala a partir de 1200 d.C. o metal puro era desconhecido na Europa até o fim do século XVI. A produção em escala industrial na Europa só se iniciou no fim do século XVIII.

O Zinco representa em torno de 75 ppm (0.007%) da crosta Terrestre, o que faz dele o 24° elemento mais abundante da mesma. É encontrado na natureza principalmente sob a forma de sulfetos, associado ao chumbo, prata e ferro.

Entre os principais minerais de zinco estão a blenda ou esfalerita, a willemita, a smithsonita, a calamina ou hemimorfita, a wurtzita, a franklinita, a hidrozincita e a zincita, com destaque no caso do Brasil para os minerais calamina, willemita e esfalerita. A esfalerita é um sulfeto de zinco, normalmente encontrado associado à galena, pirita e outros sulfatos. Pode também associar-se à calcita, dolomita e fluorita.

De acordo com a fonte do metal, o zinco pode ser classificado em zinco primário, que constitui de 80 a 85% da produção atual, que tem como principal processo de produção o processo eletrolítico e, zinco secundário, obtido através de sucatas e resíduos.

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O zinco é um metal maleável, com propriedades físicas que lhe conferem facilidade para moldagem e para o trabalho mecânico. O seu baixo ponto de fusão (419ºC) facilita sua moldagem em peças injetadas e centrifugadas e a sua ductibilidade, permite seu uso na produção de fios metálicos. A sua grande facilidade de combinação com outros metais permite a utilização na fabricação de ligas, principalmente latões e bronzes e as chamadas ligas Zamac, as quais são utilizadas em peças fundidas, eletrodomésticos, indústria de material bélico e automobilístico. Dentre os metais não ferrosos o zinco é o terceiro metal mais consumido no mundo, só perdendo para o alumínio e o cobre.

O processo de obtenção do zinco a partir de concentrados minerais, sulfetados ou silicatados, se processa normalmente por processos hidrometalúrgicos com recuperação final do metal por eletrólise. O processo metalúrgico demanda elevada quantidade de energia elétrica, que constitui o principal insumo da indústria metalúrgica do zinco, além do insumo mineral.

O Brasil é o décimo segundo maior produtor mundial de Minério de Zinco, aproximadamente 284,4 mil toneladas de concentrado em 2011. Isto representa 2,3% da produção mundial, de 12,4 milhões de toneladas. A China é a maior produtora, com 3,9 milhões de toneladas em 2011 ou 31,45% da produção global. Na sequência, vêm o Peru com 11,30% e a Austrália com 11,30% (USGS – 2012).

As reservas medidas e indicadas de Zinco no Brasil alcançam 6,5 milhões de toneladas, a maioria no Estado de Minas Gerais (88%). O restante está distribuído nos Estados de Mato Grosso, Paraná e Pará. As reservas mundiais somam 250 milhões de toneladas. Austrália e China têm as maiores reservas: 22,4% e 17,2% do total, respectivamente (USGS – United States Geological Survey – 2012).

1. ESTUDO DE CASO

A Votorantim Metais Zinco S/A produz concentrado de zinco nas minas de Vazante e Morro Agudo, localizadas em Minas Gerais e zinco refinado nas usinas de Três Marias e Juiz de Fora, MG. A mina de Vazante é enquadrada no padrão de mina de grande porte G2, tem operação mista (céu-aberto e subterrânea) e sua capacidade atual é para lavra de 3.500.000 t/ano. A Mina de Morro Agudo classificada como mina de porte médio M1, opera atualmente com capacidade de lavra da ordem de 1.200.000 t/ano.