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Ouro e Aço ARBL - Processos Industriais, Trabalhos de Processo de Produção

Trabalho para a disciplina de Processos Industriais

Tipologia: Trabalhos

2021

Compartilhado em 11/03/2021

danilo-nascimento-66
danilo-nascimento-66 🇧🇷

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INSTITUTO FEDERAL DO ESPÍRITO SANTO
CURSO SUPERIOR DE ENGENHARIA DE PRODUÇÃO
JULIA BRANDÃO
MATHEUS GOBBI
MARIA EDUARDA CASEIRA GIMENES
ROGÉRIO BONELLY JUNIOR
PROCESSOS INDUSTRIAIS – A EXTRAÇÃO E UTILIZAÇÃO DO OURO
Cariacica
2021
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INSTITUTO FEDERAL DO ESPÍRITO SANTO

CURSO SUPERIOR DE ENGENHARIA DE PRODUÇÃO

JULIA BRANDÃO

MATHEUS GOBBI

MARIA EDUARDA CASEIRA GIMENES

ROGÉRIO BONELLY JUNIOR

PROCESSOS INDUSTRIAIS – A EXTRAÇÃO E UTILIZAÇÃO DO OURO

Cariacica 2021

FORMAÇÃO DO METAL

O ouro é um metal extremamente raro, especialmente se comparado com outros como o ferro, alumínio, cobre, etc. O fato de ele ser raro e de não se oxidar, se mantendo brilhante e puro, tornou o ouro um metal muito valioso. Descobrir ouro se tornou sinônimo de algo bom e quando vemos uma grande oportunidade a chamamos de uma “mina de ouro”. Então, a primeira resposta sobre de onde vem o ouro é esta: ele é retirado através da mineração. Esse metal raro e precioso surgiu do mesmo jeito que todos os outros elementos químicos: por causa de uma fusão nuclear. “No período de formação do Sistema Solar 15 bilhões de anos atrás, núcleos dos átomos de hidrogênio e hélio, os elementos mais simples, combinaram-se a altíssimas temperaturas, dando origem a elementos mais complexos, como o ouro”, afirma o geólogo Roberto Perez Xavier, da Universidade Estadual de Campinas (Unicamp). Na Terra, formada há 4,5 bilhões de anos, o ouro apareceu na forma de átomos alojados na estrutura de outros minerais. Mas a quantidade é muito pequena. Para se ter uma ideia, na crosta terrestre – a camada mais superficial do planeta – em cada bilhão de átomos, apenas cinco são de ouro. As jazidas apareceram milhões de anos atrás, criadas pela ação de processos geológicos que modificaram a cara da superfície terrestre, como vulcões e erosões. Essa teoria pressupõe que o ouro e outros elementos da mesma família de metais seriam mais solúveis do que se imaginava inicialmente. De outra forma, quantidades insuficientes do metal teriam se dissolvido no magma. Mas por enquanto se trata apenas de uma nova hipótese, ainda não endossada pela maior parte dos cientistas. CONTEXTO HISTÓRICO A descoberta do ouro em Minas Gerais nos primórdios do século XVII ativou a vida socioeconômica do Brasil e , principalmente, da Província Minas Gerais, gerando um novo centro de produção e consumo. Durante mais de um século foram desenvolvidas atividades extrativas na região onde hoje estão implantadas as cidades de Ouro Preto e Mariana, com o desenvolvimento tanto nos vales e aluviões, como nas vertentes da serra de Ouro Preto, feição fisiográfica marcante na região.

CARACTERÍSTICAS DO OURO

  • Possui cor amarela brilhante
  • É resistente à corrosão
  • Ocorre livre na natureza na forma de pepitas ou grãos
  • Metal macio e flexível
  • Pouco abundante na natureza EXTRAÇÃO DO METAL Mineração é a prática responsável por extrair minérios da natureza para uso comercial. Consiste na pesquisa, exploração, lavra (extração) e beneficiamento de minérios presentes no subsolo. A porção rochosa do planeta Terra é composta por rochas, que, por sua vez, são compostas por minerais. Alguns desses minerais e rochas são considerados valiosos por terem algum tipo de utilidade econômica que faz com eles tenham um maior valor no mercado, são os chamados minérios. Alguns exemplos de minérios são: ferro, cobre, ouro, granito, mármore e muitos outros. Os tipos de mineração são conhecidos como métodos de lavra, que se referem às técnicas aplicadas na extração do minério. Esses métodos levam em consideração as características da área em que será realizada a atividade, como forma, profundidade do minério e aspectos geológicos. Nesse momento, são considerados também aspectos econômicos, sociais e ambientais, bem como questões de segurança e higiene, a fim de manter a vida útil da mina. O Brasil é um dos principais países no que diz respeito à mineração, por possuir uma zona territorial muito grande. É considerado um país com enorme potencial no setor de mineração e, de acordo com o Departamento Nacional de Produção Mineral, produz cerca de 70 substâncias minerais. Há ouro em várias partes da região amazônica; ferro, cobre e alumínio, no Pará e em Minas Gerais; petróleo, nas regiões Sudeste e Nordeste; e carvão mineral, na região Sul. Segundo o Instituto Brasileiro de Mineração, o Brasil conta com mais de oito mil empresas mineradoras, que se distribuem entre as regiões, e mais de três mil minas. A Região Sudeste é o local onde essas empresas concentram-se mais, seguida pela Região Sul. A região que apresenta o menor número de empresas é a Região Norte.

A exploração do ouro remonta aos tempos do Brasil Colônia. O ouro era encontrado nos estados de Minas Gerais, Goiás e Mato Grosso, e descobertas recentes afirmam que havia ouro também em São Paulo. Antigamente, os mineradores que iam em busca do ouro procuravam-no, contando com a sorte, em meio aos leitos dos rios e rochas. À medida que a tecnologia foi avançando, novas técnicas de exploração e extração do ouro tornaram a mineração mais precisa. A exploração do minério varia segundo as características geológicas do depósito. Se a jazida se encontrar próxima à superfície, será aplicado o método de lavra a céu aberto. Caso encontre-se mais distante da superfície, o método aplicado será o de lavra subterrânea. Resumidamente, a mineração do ouro acontece da seguinte maneira: Estudos topográficos são realizados na área, a fim de analisar-se as amostras do minério antes de iniciarem-se as perfurações. A segunda etapa refere-se à extração do minério, seguida pela terceira etapa, conhecida como beneficiamento. Essa última etapa representa a preparação do minério por meio da britagem (processo em que o minério é reduzido em pedaços menores.); do peneiramento (processo em que se separa os grandes dos pequenos pedaços); da moagem (processo em que o minério é misturado em pó fino. A mistura resultará em um minério mais fino conforme as horas que durar a mistura); e da classificação (processo em que partículas grosseiras são separadas das partículas finas). Finalizada a etapa de beneficiamento, inicia-se a fase de concentração, podendo esta ser gravítica ou por meio da flotação. FABRICAÇÃO E ECONOMIA DO OURO O Brasil foi o maior produtor mundial de ouro chegando a produzir 16 toneladas anuais provenientes principalmente de aluviões e outros depósitos superficiais explorados pelos Bandeirantes na região do Quadrilátero Ferrífero, em Minas Gerais. Foi também nesta região que se instalou a primeira mina subterrânea do Brasil – Mina de Morro Velho – operada pela St John D’El Rey Mining Co. Desde o início da operação da mesma, em 1834, até hoje já foram produzidas 470 toneladas de ouro representando aproximadamente 25% da produção brasileira acumulada no mesmo período (Vieira e Oliveira, 1988, Lobato et al., 2001). Foi somente a partir dos anos 80, com a descoberta do garimpo de Serra Pelada, que a produção brasileira saltou de cerca de 20 toneladas para mais de 100 toneladas anuais no final da década de

Na indústria eletrônica, o ouro é utilizado em combinação com outros metais como ferro, níquel e sais de cobalto. Eles atuam na condução de eletricidade nos laminados de placas de computadores, telefones celulares, câmeras e TVs. O grande problema da utilização desses metais é o descarte incorreto de lixo eletrônico. Se fossem reciclados corretamente, poderiam render uma boa cifra de matérias-prima por meio de um método chamado de mineração urbana. Um relatório da Organização das Nações Unidas para o Meio Ambiente (Unep, na sigla em inglês), mostrou que o reaproveitamento de uma tonelada de celulares renderia: 3,5 kg de prata; 130 kg de cobre e 340 g de ouro. O ouro também é aplicado em peças de cerâmica para a decoração, como reserva monetária e até mesmo na gastronomia, em forma de pó de ouro, na decoração de bolos e doces. Suas aplicações são diversas, por isso, não é de se imaginar que ele também tenha chegado na medicina e em tratamentos de estética. O mais comum é usar o ouro para a fabricação de próteses dentárias, devido à resistência e a maleabilidade do metal. Mas não para por aí. O ouro é importante até mesmo para a realização de algumas cirurgias de reparação de vasos, nas quais se utilizam finas malhas de ouro. O metal também se faz presente em pesquisas medicinais, sobretudo para utilizar o elemento na área de nanotecnologia, biologia e medicina de forma geral. AÇOS ESTRUTURAIS ARBL Os aços de alta resistência e baixa liga (ARBL) são aços destinados a diversas aplicações estruturais e apresentam resistência mínima especificada de 550 MPa. Estes aços apresentam baixo teor de carbono e contêm pequenas quantidades de elementos de liga para que possam alcançar a resistência especificada no processo de laminação controlada. O processamento deste aço envolve laminação controlada sendo exigidos os seguintes requisitos no produto final: boa soldabilidade, bom comportamento em dobramento, boas propriedades de fadiga e boa tenacidade.

QUANDO OS AÇOS ARBL SÃO UTILIZADOS

 Aumentar a resistência mecânica, para que seja possível aumentar a carga unitária ou diminuir proporcionalmente a seção da estrutura, conseguindo assim empregar estruturas mais leves.  Melhorar a resistência à corrosão atmosférica para que, com a utilização de seções mais finas, a vida útil da estrutura não diminua.  Aumentar a absorção de energia ao choque e o limite de fadiga.  Elevar o patamar do limite de escoamento e o limite de resistência à tração sem perder significativamente a ductilidade. REFINO DE GRÃO NOS AÇOS ARBL O refino de grão nos aços ARBL pode ser alcançado mediante adições de nióbio, vanádio, titânio ou alumínio. Nióbio ou vanádio podem ser adicionados nos aços parcialmente acalmados, que permitem maior rendimento de produção (de lingote para placa) do que os aços totalmente acalmados, reduzindo assim o custo de fabricação. Entre estes dois elementos, o nióbio é o mais favorável, uma vez que sua solubilidade na austenita é menor do que a do vanádio, e consequentemente favorece mais a formação de carbetos e nitretos, de modo que um considerável refino de grão pode ser obtido com menores adições deste elemento. O refino de grão ferrítico em microestruturas ferrítico-perlíticas é obtido mediante restrição ao crescimento de grão austenítico durante a laminação a quente ou pela inibição da recristalização da austenita durante a laminação a quente, de modo que a transformação de austenita para ferrita ocorra a partir de uma austenita não recristalizada.

REFERÊNCIAS

Associação Brasileira dos Metais Preciosos (ABRAMP). Aplicações do ouro na atividade H Humana. 2019. Disponível em: . Acesso em: 02/03/ BBC Brasil. Como surgiu a teoria que o ouro veio do espaço? 2013. Disponível em: . Acesso em: 02/03/ Coutinho, Mauricio C. Economia de Minas e economia da mineração em Celso Furtado Nova Economia, vol. 18, núm. 3, septiembre-diciembre, 2008, pp. 361-378 Universidade Federal de Minas Gerais Belo Horizonte, Brasil. Disponível em: ; Acesso em: 02/03/ Educa Mais Brasil. Atividade econômica importante para o Brasil. 2020. Disponível em: https://www.educamaisbrasil.com.br/enem/historia/ciclo-do-ouro. Acesso em: 02/03/ HOLLANDA, S. B. Metais e pedras preciosas. In: HOLLANDA, S. B. (Org.). História geral da civilização brasileira, tomo 1 – A Época Colonial, v. 2. São Paulo: Difel, 1960b.