Processos de Extração e Metalurgia: Do Minério ao Alumínio

Diferença entre Mineral e Minério

Mineral refere-se aos elementos encontrados na natureza, compondo a estrutura do nosso planeta. Por sua vez, minério é qualquer rocha da qual o homem extrai elementos economicamente úteis. Exemplo: a bauxita, de onde se extrai o alumínio.

Fases do Processamento de Minérios

• Primeira fase: Os minérios são britados, moídos, classificados por peneiramento e concentrados.
• Segunda fase: É a etapa em que o metal é extraído do concentrado obtido na primeira fase.

Métodos de Extração Metalúrgica

• Pirometalurgia: Utiliza altas temperaturas com o auxílio de um agente redutor. O calor é fornecido pela queima de combustíveis ou energia elétrica. A escolha do redutor varia conforme a composição do minério (ex: alto-forno).
• Eletrometalurgia: Utiliza a eletrólise, aplicando uma corrente elétrica em uma solução aquosa ou de sais fundidos que contém o metal. É o método utilizado na extração do alumínio.
• Hidrometalurgia: Tratamento do minério em soluções aquosas para dissolver e reprecipitar os metais (ex: cobre, níquel e zinco).

Processo de Obtenção do Alumínio

A extração da bauxita exige que o minério apresente, no mínimo, 30% de alumina para tornar o processo economicamente viável.

Lavra

Durante a extração da bauxita, é feita a remoção da camada superior do solo, que é armazenada para uso posterior na recuperação da área lavrada. A bauxita encontra-se depositada perto da superfície (2 a 10 metros).

Processos de Refino

Incluem: moagem, digestão, filtração ou evaporação, precipitação e calcinação. A bauxita é moída e dissolvida em soda cáustica. A solução é filtrada para a obtenção do material sólido, que será cristalizado, seco e calcinado para eliminar a água, sendo a alumina enviada para redução.

Redução

Consiste na separação do alumínio do oxigênio, dissolvendo a alumina em uma solução de sais fundidos (Eletrometalurgia). Após a eletrólise, o alumínio ionizado torna-se metálico e, por ser mais denso que a mistura de sais fundidos, deposita-se no fundo do tanque.

Técnicas de Fundição

Fundição por Gravidade

Primeiramente, confecciona-se o modelo (peça que moldará a areia no formato desejado), geralmente feito de madeira ou metal. Consideram-se os canais de alimentação e os massalotes. A areia é depositada em duas caixas, moldada em cada metade e fechada. Após o molde pronto, o metal fundido é despejado, a peça é retirada e segue para processos de usinagem. Após a desmoldagem, 98% da areia é reaproveitada. Este processo pode ser automatizado ou semi-automatizado.

Fundição Contínua

É o método que garante melhor produtividade. O metal é depositado em um molde longo, onde se movimenta e solidifica, tomando o formato do molde (semelhante ao lingotamento).