O Resumo Pirometalurgia

1. Resumo de Combustíveis

O que é: Combustível é tudo aquilo (gasoso, líquido ou sólido) que gera energia (calor) quando sofre queima (combustão)

Para que serve: Para fornecimento de energia (elevação de temperatura) em etapas de reação química ou transformação de fase. Vale lembrar que os combustíveis variam em Poder Calorífico.

Tipos:

• Estado físico: Sólido, Líquido ou Gasoso
• Origem: Natural ou Artificial
• Tipos de Artificial: Manufaturado ou Sub-produto

Combustíveis Gasosos:

Vantagens:

• Flexibilidade do transporte
• Controle fácil da combustão
• Não produz cinza

Tipos:[pic 1]

• Pobre: Baixo poder calorífico

Ex: Hidrocarbonetos

• Rico: Alto poder calorífico[pic 2]

Ex:   Gás Hidrogênio e CO

Exemplos:

1)  Gás de gasogênio: Produzido por queima de COQUE ou CARVÃO VEGETAL com presença de ar (enriquece o H2 e produz água) ou água/vapor d’água. [pic 3]

A presença de água:

2) Gás de alto forno: Produzido por redução do MINÉRIO DE FERRO em altos fornos

3) Gás d’água: Produzido através da passagem de vapor d’água por COQUE ou CARVÃO INCANDESCENTE

4) Gás natural: Produzido através do PETRÓLEO quando aquecido acima de seu Ponto de Fulgor

Combustíveis Líquidos:

1) Petróleo: Combustível fóssil de combinação complexa de hidrocarbonetos

2) Piche: Produzido através da destilação do ALCATRÃO ou da TEREBITINA. O alcatrão é produzido através da destilação do CARVÃO, MADEIRA ou PETRÓLEO.

3) Óleos Combustíveis: Produzidos através da destilação do PETRÓLEO. Atenção pois seu coeficiente de expansão é alto![pic 4]

Tipos: 

Combustíveis Sólidos:

1. Xisto: É um tipo de rocha

[pic 5]

Tipos: 

1. Carvão Mineral: Resultante da decomposição/combustão de materiais inorgânicos.

Etapas:

1. Decomposição da celulose
2. Mudança de estado metamórfico: TURFA🡪 LINHITO🡪 CARVÃO BETUMINOSO🡪 CARVÃO ANTRACÍTICO🡪 GRAFITA. (aumenta o %C e diminui o % de material volátil)

1. Coque: É produzido por pirólise do CARVÃO MINERAL BETUMINOSO. Há subproduto voláteis.

ALTA % Material Volátil do carvão: CONTRAÇÃO do coque

BAIXA % Material Volátil do carvão: EXPANSÃO do coque

Coqueificação: É a produção do COQUE metalúrgico.

• Tipos:

• Com recuperação de subprodutos gasosos
• Em forno Heat Recovery

• Etapas:

1. Preparação da mistura de carvão: Etapa que compreende a britagem do carvão e sua mistura. O ideal é 30% de Material Volátil.[pic 6]
2. Enfornamento
3. Aquecimento

1. Desgaseificação:
2. Amolescimento: Início da formação de poros.
3. Inchamento: Primeiro, ocorre contração devido ao amolescimento do carvão. Depois, os gases produzidos pela pirólise ocasionam inchamento da massa plástica.
4. Ressolidificação: A viscosidade e o volume de poros aumetam com a temperatura. Ocorre conversão irreversível em estado sólido de SEMICOQUE.
5. Contração: Reações de craqueamento e grafitização que tornam a estrutura mais estável e contraída, ou seja, o SEMICOQUE se transforma em COQUE.  

1. Desenfornamento

1. Ustulação

O que é: Transformação de um sólido em outro sólido que seja mais adequado ao processamento metalúrgico. É um processo exotérmico e, portanto, é necessário que haja controle da temperatura pois pode ocorrer superaquecimento do processo, possibilitando uma transformação de fases indesejadas. Por outro lado, é interessante pois há economia de combustível.

Para que serve: Para tornar a extração do metal mais economicamente viável. Os metais podem ser encontrados em forma de Óxidos, Sulfetos e Haletos. Os sulfetos são de difícil reação com o carbono enquanto sulfatos são facilmente dissolvidos em água e os haletos são facilmente destilados de massa com impurezas (Tf e Te são baixas). Utiliza-se a USTULAÇÃO para que seja possível extrair estes metais de forma mais adequada, ou seja, em forma de Haletos, Sulfatos ou óxidos mais fáceis de processar.

Principais características do processo:

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