Tungstênio

INSTITUTO FEDERAL SUL-RIO-GRANDENSE

CURSO SUPERIOR DE ENGENHARIA MECÂNICA

FUNDIÇÃO

TUNGSTÊNIO

Lucas Otaner Weber

Mateus Tiago Weber

Sapucaia do Sul, maio de 2015.

1 INTRODUÇÃO

Dois parágrafos

2 HISTÓRIA

        No século XVI, nos Montes Metalíferos, localizado na fronteira entre Alemanha e República Checa, é relatado o primeiro contato com esse metal, onde mineiros que extraíam estanho identificavam um mineral que acompanhava o minério, reduzindo seu rendimento na extração do estanho.

        Em 1779, Peter Woulfe foi o primeiro a indicar a existência de um novo metal, após analisar amostras do minério volframita, composto de ferro, manganês e tungstênio. Em 1781, Carl Wilhelm Scheele descobriu um novo mineral, atualmente chamado de scheelita, composto de cálcio e tungstênio. Ambos minérios eram capazes de fornecer um ácido, que em 1783, foi reduzido utilizando carvão vegetal, isolando o tungstênio (3)(4).

        As primeiras aplicações começaram a surgir no século XIX em compostos químicos e no aço e no século XX em filamentos e carbetos. Na Segunda Guerra Mundial o tungstênio teve papel importante nos negócios políticos, já que era utilizado na indústria bélica pela sua propriedade de suportar altas temperaturas e aumentar a de ligas em que estivesse envolvido. Portugal, naquela época, por possuir jazidas desse minério, foi pressionado por ambos os lados.

3 OBTENÇÃO DA MATÉRIA PRIMA

        O tungstênio é encontrado principalmente nos minerias (1)(2)(3):

• Volframita - tungstato de ferro-manganês, FeWO4/MnWO4;
• Scheelita - tungstato de cálcio, CaWO4;
• Ferberita - tungstato ferroso, FeWO4;
• Stolzita - tungstato de chumbo, PbWO4;
•  Hubnerita - tungstato de manganês, MnWO4;

As maiores jazidas para obtenção desses minérios estão situadas na China, Bolívia, Estados Unidos, Rússia e Portugal, sendo a China o maior fornecedor mundial, responsável por 75% da produção total.

[pic 1]

Volframita. Disponível em: http://pt.wikipedia.org/wiki/Tungst%C3%AAnio#/media/File:Wolframiteportugal2.jpg

3.1 Processamento do minério

        A primeira etapa para a produção final do tungstênio é a obtenção de trióxido de tungstênio (WO3). Ele pode ser obtido através do minério submetido a algum ácido, resultando em água e WO3. Utilizando a scheelita e ácido clorídrico, por exemplo, temos a seguinte reação (3):

CaWO4 + 2 HCl → CaCl2 + H2WO4

H2WO4 + calor → H2O + WO3

        Com o trióxido de tungstênio isolado, é possível a obtenção de pó desse metal. De forma geral, para a obtenção desses pós, podem ser utilizados processos químicos, físicos ou mecânicos (5). O processo que será utilizado depende das limitações dos outros e também do produto que se deseja obter (6).

        Um processo muito utilizado para a obtenção do pó de tungstênio é a técnica do gas-sólido. A redução do WO3 é geralmente feita em atmosfera de gás H2, que age como redutor, separando o oxigênio, formando água e o pó de tungstênio.

        Para a venda do tungstênio, ele é sinterizado, junto com alguma pequena quantidade de outro metal. É feito dessa forma, devido a propriedade de resistir a altas temperaturas, sendo difícil a produção de lingotes, por exemplo.

4 DESCRIÇÃO DO PROCESSO DE FUNDIÇÃO

        O tungstênio tem a maior temperatura de fusão entre os metais, cerca de 3422ºC, sendo inviável sua fundição. Dessa forma, é geralmente utilizado em ligas metálicas.

        Sua aplicação é mais abundante na metalurgia do pó, onde é misturado com outros pós, prensado e sinterizado. É muito utilizado o carbeto de tungstênio (WC), sinterizado junto com o cobalto, formando um metal duro, comparado ao diamante, por possuir alta dureza e alta resistência térmica (7)(8).

...