PROCESSO DE ALUMÍNIO, Slides de Metalurgia

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Processo de Produção do Alumínio

Beatriz Marinho

Manoel Franco

Stefane Miranda

Professor: Paulo Luiz Santos Junior

Metalurgia Extrativa

ABAL - 2017

6000 a.C. Os Persas fabricaram potes e recipientes de argila que continham óxido de alumínio. Argilas com alumina eram utilizadas por povos antigos do Egito e Babilônia 3000 a.C. 1809 Humphrey Davy fundiu ferro na presença de alumina 1821 P. Berthier descobre a bauxita, o minério mais comum de alumínio 1825 Hans Christian consegue isolar o alumínio 1855 Deville mostra, na exposição de Paris, o primeiro lingote de um metal muito mais leve que o ferro 1888 O processo Bayer foi desenvolvido e patenteado por Karl Josef Bayer

1. INTRODUÇÃO HISTÓRIA DO ALUMÍNIO - Cronologia

1. INTRODUÇÃO BAUXITA

Fonte: CBA - 2020

A bauxita é o minério mais importante para produção de alumínio primário, basicamente contendo de 35% a 50% de oxido de alumínio Al2O Os outros componentes são óxidos de ferro, manganês, silício,titânio etc, que se constituem em impurezas ao alumínio Composto por 1 ou mais tipos de hidróxido de alumínio:

• Gibbsita Al(OH)
• Boemita AlO(OH)
• Diáspora AlO(OH)

Gráfico 1 – Principais climas:

Figura 2 – Localização das Minas e refinarias no Brasil

Fonte: ABM, 2020.

1. INTRODUÇÃO BAUXITA Tabela 1 – Distribuição de Bauxita por empresa

2. PROCESSO DE PRODUÇÃO Produção Alumína - Brasil

Composição 2018

Empregos (Diretos e Indiretos) 419,

Faturamento (R$ bilhões) 61,

Investimento (R$ bilhões) 0,

Produção de Alumínio Primário (mil t) 659

Exportação (mil t) 287

Importação (mil t) 690

Produção (mil ton) 2016 2017 2018

Alcan Alumina Ltda - São Luiz (MA) 370,7 369,8 351,

Alcoa Alumínio S.A - Poços de caldas

(MG) / São luiz (MA)

Campanhia Brasileira de Alumínio -

Alumínio (SP)

Norsk Hydro Brasil Ltda - Bacarena

(PA)

South32 Minerals S.A - São Luiz (MA) 1334,5 1328,6 1264,

Outras 84,1 101,4 101,

Importações 21,9 29,8 27,

Total 10907,4 11090,1 8258,

Fonte - ABAL, 2020

2. PROCESSO DE PRODUÇÃO Produção Alumínio Primario - Brasil

Produção por Usina (1000 toneladas)

Produtores 2017 2018 2019

Albras – Bacareba (PA) 446,1 446,7 307,

Companhia Brasileira de

Alumínio - Aluminio (SP)

Total 790 801,7 659,

Produção Mensal

(1000Ton)

Janeiro 64,6 67,7 66,8 51, Fevereiro 60,9 61,3 60,5 45, Março 65,1 67,9 67,8 50, Abril 64,5 66,2 60,3 49 Maio 66,9 68,3 51,6 49, Junho 65,0 66,1 49,8 48, Julho 67,4 68,4 51,6 54, Agosto 68,2 68,1 51,5 59, Setembro 66,0 66,1 49,1 59, Outubro 68,0 68,5 50,5 62, Novembro 66,0 66,6 48,8 59, Dezembro 67,4 66,5 50,7 60, Total Ano 790,0 801,7 659,0 650,

Fonte - ABAL, 2020

• (^) O Brasil é o décimo quarto produtor de alumínio primário, precedido pela China, Rússia, Canadá, Emirados Árabes, Índia, Austrália, Noruega, Bahrein, Arábia Saudita, Estados Unidos, Islândia, Malásia e África do Sul;

2. PROCESSO DE PRODUÇÃO Processo Bayer

Fonte: Manoel Robério - 2019

• (^) Alumina é misturada a uma solução de hidróxido de sódio (NaOH)
• (^) Reage sob pressão e temperatura
• (^) Nestas condições é formando uma solução de aluminato de sódio Al(OH)4+Na
• (^) Separar o liquido do solido
• (^) As partículas sólidas vão se sedimentando (lama vermelha)
• (^) O liquido é o aluminato de sódio

2. PROCESSO DE PRODUÇÃO Processo Bayer

Fonte: Amaral (2004)

Precipitação

Calcinadores

Fonte:

Mecânica Industrial (2020)

• (^) Etapa aonde se dá o resfriamento do licor rico.
• (^) É feita adição de uma pequena quantidade de cristais de alumina (semeadura) para estimular a precipitação.
• (^) A alumina cristalizada é transportada para a calcinação
• (^) O licor pobre (pobre em alumina) é recirculado para a etapa de digestão.
• (^) A calcinação é a etapa final do processo
• (^) A alumina é lavada para remover o hidróxido de sódio
• (^) A alumina é calcinada a aproximadamente 1000 °C para desidratar os cristais, formando cristais de alumina, de aspecto arenoso e branco.

Fonte : ABAL - 2020

2. PROCESSO DE PRODUÇÃO Processo Hall-Héroult

2. PROCESSO DE PRODUÇÃO Reações Mistura líquida Semirreação: Cátodo Semirreação: Anodo Reação com Carbono Reação global Fonte: Mundo da Educação

3. Produto Final - Alumínio Propriedades ❏ (^) Densidade: 2,7 g/cm3; ❏ (^) Ponto de fusão: 660°C; ❏ (^) Capaz de formar ligas com maior parte dos metais; ❏ (^) Resistente a corrosão, camada passiva; ❏ (^) Condutibilidade elétrica; ❏ (^) Condutibilidade térmica; ❏ (^) Antimagnético; ❏ (^) Infinitamente reciclável.

3. Produto Final - Alumínio Aplicações ❏ (^) Embalagens ❏ (^) Automotivo e transporte ❏ (^) Construção Civil ❏ (^) Energia ❏ (^) Bens de Consumo ❏ (^) Outros setores Fonte : PORTAL EMBALAGENS DE ALUMINIo,2018 Fonte : ALUAUTO - 2017 Fonte : ESAL ESQUADRIA,

Fonte : INOVAÇÃO TECNOLÓGICA,2009 Fonte : AMERICANAS,

4. RECICLAGEM ASPECTOS AMBIENTAIS

Fonte: ABAL - 2020

Hoje a reciclagem de alumínio no Brasil funciona com altíssimos índices de eficácia, acima da média mundial, reciclando praticamente toda sucata disponível Em 2015, o país reciclou 602 mil toneladas de alumínio. Desse total, 292, mil toneladas referem-se à sucata de latas de alumínio para bebidas, o que corresponde a 97,9% do total de embalagens consumidas em 2015 A capital nacional da reciclagem do alumínio é Pindamonhangaba, cidade localizada no interior de São Paulo 28 de outubro o Dia Nacional da Reciclagem do Alumínio

4. RECICLAGEM ASPECTOS AMBIENTAIS Geração de renda a um número de famílias que vivem da atividade. O processo de reciclagem utiliza apenas 5% da energia elétrica O processo de reciclagem libera somente 5% das emissões de gás de efeito estufa. Diminui o volume de lixo gerado que teria como destino os aterros sanitários Por que reciclar?