{"id":102,"date":"2024-06-07T14:33:44","date_gmt":"2024-06-07T06:33:44","guid":{"rendered":"https:\/\/aluminaceramics.net\/?p=102"},"modified":"2024-07-15T20:14:28","modified_gmt":"2024-07-15T12:14:28","slug":"o-processo-de-mineracao-de-bauxita-e-alumina","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/aluminaceramics.net\/pt\/the-bauxite-alumina-mining-process\/","title":{"rendered":"O processo de minera\u00e7\u00e3o de bauxita e alumina"},"content":{"rendered":"<p>O Dr. Donoghue e o Sr. Frisch s\u00e3o funcion\u00e1rios em tempo integral da Alcoa da Austr\u00e1lia.<\/p>\n<p>A bauxita \u00e9 a principal mat\u00e9ria-prima para a produ\u00e7\u00e3o de alum\u00ednio e pode ser encontrada em grandes dep\u00f3sitos em todo o mundo. A bauxita \u00e9 triturada e cozida em uma solu\u00e7\u00e3o de soda c\u00e1ustica antes de ser semeada com sementes de hidr\u00f3xido de alum\u00ednio chamadas de gibbsita para induzir sua precipita\u00e7\u00e3o em res\u00edduos de lama vermelha, deixando um res\u00edduo de lama vermelha prejudicial ao meio ambiente que teve s\u00e9rias repercuss\u00f5es em muitos pa\u00edses.<\/p>\n<h2>Processo Bayer<\/h2>\n<p>O min\u00e9rio de bauxita, extra\u00eddo para a produ\u00e7\u00e3o de alum\u00ednio, cont\u00e9m hidr\u00f3xidos e oxi-hidr\u00f3xidos de alum\u00ednio2 (gibbsita, bayerita e nordstrandita), \u00f3xidos de ferro2 (ferrisita e goethita) e di\u00f3xido de tit\u00e2nio2 (rutilo e di\u00e1sporo). O Processo Bayer converte quimicamente esse min\u00e9rio de bauxita em alumina - o primeiro passo para a produ\u00e7\u00e3o de alum\u00ednio met\u00e1lico puro por meio do processo eletrol\u00edtico Hall-Heroult.<\/p>\n<p>As etapas de digest\u00e3o e clarifica\u00e7\u00e3o no Processo Bayer s\u00e3o de vital import\u00e2ncia. Qualquer res\u00edduo insol\u00favel produzido durante a digest\u00e3o \u00e9 conhecido como lama vermelha e deve ser limpo por raz\u00f5es ambientais. Al\u00e9m disso, uma solu\u00e7\u00e3o de aluminato deixada ap\u00f3s a clarifica\u00e7\u00e3o deve ser purificada - o uso de solu\u00e7\u00e3o c\u00e1ustica sem NaCl, a purifica\u00e7\u00e3o por troca i\u00f4nica ou a sinteriza\u00e7\u00e3o em alta temperatura podem ajudar a controlar os n\u00edveis de impureza nesses dois fluxos.<\/p>\n<p>A clarifica\u00e7\u00e3o de uma solu\u00e7\u00e3o de aluminato \u00e9 realizada por meio de decanta\u00e7\u00e3o por gravidade e enx\u00e1gue com \u00e1gua em espessadores (tamb\u00e9m chamados de espessadores de raking), criando uma solu\u00e7\u00e3o concentrada de aluminato de s\u00f3dio adequada para a precipita\u00e7\u00e3o em alumina tri-hidratada. As part\u00edculas grossas s\u00e3o extra\u00eddas usando ciclones brutos, enquanto os s\u00f3lidos mais finos s\u00e3o retidos por filtragem; em seguida, a solu\u00e7\u00e3o \u00e9 resfriada ainda mais para aumentar a supersatura\u00e7\u00e3o antes de ser bombeada para precipitadores altos do tipo silol; isso produz hidrato de alumina precipitado, que deve ser lavado, filtrado e seco antes de ser decomposto em alumina comercialmente pura2.<\/p>\n<p>No processo eletrol\u00edtico de Hall-Heroult, o alum\u00ednio met\u00e1lico com pequenas quantidades de impurezas de ferrita (impurezas menores) \u00e9 separado do sal fundido (uma mistura de cloreto de s\u00f3dio e cloreto de c\u00e1lcio) pela passagem de uma corrente el\u00e9trica por uma solu\u00e7\u00e3o de aluminato contendo carbono de um eletrodo an\u00f3dico, onde o carbono reage com outras impurezas formando um composto branco-cristalino chamado Aluminato, que \u00e9 transferido para grandes fornos de reten\u00e7\u00e3o, onde as impurezas s\u00e3o removidas e os elementos de liga s\u00e3o adicionados para produzir alum\u00ednio puro.<\/p>\n<p>Manter os n\u00edveis de impureza dentro do fluxo de sopro do processo da Bayer abaixo dos n\u00edveis predeterminados \u00e9 um desafio significativo, ao mesmo tempo em que se produz um efluente que pode ser descarregado diretamente em corpos receptores naturais sem tratamento adicional. Para realizar essa fa\u00e7anha, fatores como o gerenciamento das mudan\u00e7as na mineralogia da bauxita, a otimiza\u00e7\u00e3o das taxas de produ\u00e7\u00e3o, o controle das rea\u00e7\u00f5es concorrentes e a minimiza\u00e7\u00e3o das perdas dos dep\u00f3sitos de lama vermelha devem estar em harmonia para que o processo seja bem-sucedido.<\/p>\n<h2>Fundi\u00e7\u00e3o<\/h2>\n<p>A bauxita, uma rocha de \u00f3xido de alum\u00ednio, pode ser minerada e refinada para produzir alum\u00ednio. Os processos de minera\u00e7\u00e3o e refino produzem res\u00edduos significativos contendo elementos t\u00f3xicos como o TENORM (Trace Elements of Natural Origin). A alumina segue para uma fundi\u00e7\u00e3o de alum\u00ednio para ser convertida em metal por eletr\u00f3lise. Para minimizar os res\u00edduos gerados durante esse processo, seria ben\u00e9fico encontrar m\u00e9todos para reutilizar o m\u00e1ximo poss\u00edvel de alumina.<\/p>\n<p>A alumina \u00e9 amplamente utilizada como mat\u00e9ria-prima em produtos industriais como vidro, porcelana e tintas met\u00e1licas para autom\u00f3veis. A alumina tamb\u00e9m possui muitas outras aplica\u00e7\u00f5es devido \u00e0 sua baixa condutividade el\u00e9trica, resist\u00eancia a ataques qu\u00edmicos, extrema for\u00e7a e dureza (9 na escala de dureza de Mohs).<\/p>\n<p>Como parte dos processos de minera\u00e7\u00e3o e refino de alumina, \u00e9 necess\u00e1rio limpar a vegeta\u00e7\u00e3o e as \u00e1rvores que possam obstruir as opera\u00e7\u00f5es. A bauxita \u00e9 quebrada com o uso de explos\u00f5es, perfura\u00e7\u00f5es, rasgos e escavadeiras muito grandes antes de ser carregada em caminh\u00f5es, vag\u00f5es ferrovi\u00e1rios ou correias transportadoras para ser transportada para as refinarias localizadas nas proximidades.<\/p>\n<p>No in\u00edcio do processo de refino de alumina, a alumina \u00e9 quebrada e imersa em uma solu\u00e7\u00e3o de soda c\u00e1ustica para formar uma solu\u00e7\u00e3o supersaturada de aluminato de s\u00f3dio. Em seguida, ela \u00e9 transferida para um reator de lama, onde \u00e9 aquecida a altas temperaturas para remover a \u00e1gua quimicamente combinada por meio de um processo conhecido como calcina\u00e7\u00e3o, produzindo hidrato de alumina solidificado que \u00e9 ent\u00e3o armazenado em vasos revestidos de tijolos antes de os \u00e2nodos de carbono serem introduzidos e uma corrente el\u00e9trica passar por eles para eletrolisar a alumina em alum\u00ednio puro, que \u00e9 ent\u00e3o transferido de volta para os vasos antes de ser finalmente transferido de volta para as casas de fundi\u00e7\u00e3o, onde tarugos com v\u00e1rios formatos s\u00e3o formados manualmente.<\/p>\n<p>Depois que os tarugos s\u00e3o cortados em lingotes, eles s\u00e3o usados para enrolar hastes longas, chamadas de vergalh\u00f5es, que podem ser cortadas em v\u00e1rios comprimentos e usadas adequadamente. Por fim, essas hastes longas s\u00e3o derretidas para produzir lingotes para processamento posterior.<\/p>\n<h2>Fundi\u00e7\u00e3o<\/h2>\n<p>O alum\u00ednio \u00e9 um elemento central no mundo moderno de hoje, usado em todos os lugares, desde edif\u00edcios e carros at\u00e9 embalagens e equipamentos esportivos. Mas o alum\u00ednio n\u00e3o ocorre naturalmente como metal puro; em vez disso, ele passa por um intrincado processo de convers\u00e3o de suas origens como min\u00e9rio de bauxita para se tornar o metal leve que todos n\u00f3s conhecemos e apreciamos hoje.<\/p>\n<p>Primeiramente, a bauxita \u00e9 extra\u00edda da terra por meio de t\u00e9cnicas que incluem perfura\u00e7\u00e3o, detona\u00e7\u00e3o e rasgamento com grandes escavadeiras. Em seguida, \u00e9 feita a tritura\u00e7\u00e3o e a lavagem antes do transporte para uma refinaria de alumina pr\u00f3xima, que utiliza o processo de refino Bayer para produzir alumina.<\/p>\n<p>A solu\u00e7\u00e3o quente de soda c\u00e1ustica \u00e9 usada para dissolver os minerais que cont\u00eam alum\u00ednio encontrados na bauxita (gibbsita, bohmita e di\u00e1sporo) para formar uma solu\u00e7\u00e3o supersaturada de aluminato de s\u00f3dio conhecida como licor gr\u00e1vido, que \u00e9 ent\u00e3o enviada para ser calcinada em um forno de \u00f3xido de alum\u00ednio (Al2O3) para calcina\u00e7\u00e3o antes de ser lavada, seca e aquecida novamente para eliminar qualquer \u00e1gua de cristaliza\u00e7\u00e3o restante para produzir alumina de alta pureza, que forma um material arenoso branco e seco conhecido como hidrato de alumina.<\/p>\n<p>A alumina \u00e9 usada em v\u00e1rios produtos, incluindo materiais refrat\u00e1rios, produtos qu\u00edmicos e mat\u00e9rias-primas, como gesso e s\u00edlica; parte dela \u00e9 at\u00e9 mesmo reciclada de volta para o pr\u00f3prio processo de refino.<\/p>\n<p>O refino da alumina gera de duas a tr\u00eas toneladas de res\u00edduos para cada tonelada produzida; esses materiais, conhecidos como lama vermelha, devem ser manuseados com cuidado para minimizar os impactos ambientais.<\/p>\n<p>Depois de refinada, a alumina \u00e9 fundida em lingotes para uso em v\u00e1rias aplica\u00e7\u00f5es. Eles podem ser laminados em folhas, l\u00e2minas e barras; transformados em fios, que s\u00e3o enfiados em cabos para linhas de transmiss\u00e3o el\u00e9trica; moldados em formas complexas ou perfis extrudados, como esquadrias de janelas; eles podem at\u00e9 mesmo ser reciclados novamente em lingotes - tornando o alum\u00ednio um metal infinitamente recicl\u00e1vel! Al\u00e9m disso, existem diferentes ligas que oferecem propriedades espec\u00edficas para atender \u00e0s diferentes necessidades dos clientes.<\/p>\n<h2>Reciclagem<\/h2>\n<p>O alum\u00ednio \u00e9 um dos metais mais difundidos, usado em v\u00e1rios produtos, desde latas de refrigerante at\u00e9 componentes de autom\u00f3veis, mas n\u00e3o ocorre naturalmente em sua forma pura. Em vez disso, ele precisa ser extra\u00eddo de rochas de bauxita que cont\u00eam v\u00e1rias formas de \u00f3xidos de alum\u00ednio e refinado em alumina antes de finalmente se tornar alum\u00ednio nesse processo de tr\u00eas etapas que consome energia e recursos h\u00eddricos.<\/p>\n<p>Como parte de seu processo de minera\u00e7\u00e3o, a minera\u00e7\u00e3o de alumina precisa primeiro remover a sobrecarga - camadas de rocha e argila que cobrem a bauxita - usando m\u00e9todos de detona\u00e7\u00e3o ou perfura\u00e7\u00e3o. Uma vez solto, esse material pode ser carregado em caminh\u00f5es para ser transportado para uma usina de processamento de alumina para processamento.<\/p>\n<p>Em uma usina de processamento de bauxita, o min\u00e9rio \u00e9 triturado para reduzir seu tamanho antes de ser submerso em soda c\u00e1ustica quente para dissolver minerais que cont\u00eam alum\u00ednio, como gibbsita e bohmita, antes de ser separado da s\u00edlica para se tornar uma solu\u00e7\u00e3o supersaturada de aluminato de s\u00f3dio, conhecida como licor gr\u00e1vido.<\/p>\n<p>Parte do licor gr\u00e1vido \u00e9 processada para criar hidr\u00f3xido de alum\u00ednio, mais comumente chamado de cal apagada, enquanto o restante \u00e9 enviado diretamente para uma refinaria de alumina, onde seus componentes passar\u00e3o por rea\u00e7\u00f5es qu\u00edmicas que os transformar\u00e3o em alum\u00ednio met\u00e1lico.<\/p>\n<p>A alumina \u00e9 um material industrial indispens\u00e1vel, usado para diversas aplica\u00e7\u00f5es em setores que v\u00e3o desde a fabrica\u00e7\u00e3o de pl\u00e1sticos at\u00e9 abrasivos. A alumina tamb\u00e9m desempenha um papel fundamental em muitos tipos de retardantes de fogo.<\/p>\n<p>Embora a minera\u00e7\u00e3o e o refino de alumina possam ser altamente recicl\u00e1veis, algumas preocupa\u00e7\u00f5es ambientais continuam associadas \u00e0 minera\u00e7\u00e3o e ao refino. Essas preocupa\u00e7\u00f5es incluem polui\u00e7\u00e3o sonora, problemas ergon\u00f4micos, riscos de trauma e respingos de soda c\u00e1ustica na pele ou nos olhos. Al\u00e9m disso, tanto o p\u00f3 de bauxita quanto o p\u00f3 de alumina t\u00eam sido associados a complica\u00e7\u00f5es respirat\u00f3rias, incluindo irrita\u00e7\u00e3o ou inflama\u00e7\u00e3o dos pulm\u00f5es.<\/p>\n<p>Alguns trabalhadores relataram problemas de sa\u00fade, como c\u00e2ncer, doen\u00e7as renais e danos ao f\u00edgado, atribu\u00eddos \u00e0 exposi\u00e7\u00e3o \u00e0 poeira de bauxita e \u00e0 poeira de alumina, bem como a v\u00e1rios contaminantes; no entanto, estudos realizados determinaram que as melhores pr\u00e1ticas atuais na minera\u00e7\u00e3o e no refino n\u00e3o parecem aumentar os riscos desses problemas.<\/p>","protected":false},"excerpt":{"rendered":"<p>Dr Donoghue and Mr Frisch are full-time employees of Alcoa of Australia. 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