{"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-extracao-de-bauxite-e-alumina","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/aluminaceramics.net\/pt_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 a tempo inteiro da Alcoa da Austr\u00e1lia.<\/p>\n<p>A bauxite \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 bauxite \u00e9 triturada e cozinhada numa solu\u00e7\u00e3o de soda c\u00e1ustica antes de ser semeada com sementes de hidr\u00f3xido de alum\u00ednio chamadas gibbsita para induzir a sua precipita\u00e7\u00e3o em res\u00edduos de lama vermelha, deixando um res\u00edduo de lama vermelha prejudicial ao ambiente que tem tido graves 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 este min\u00e9rio de bauxita em alumina - o primeiro passo para a produ\u00e7\u00e3o de alum\u00ednio met\u00e1lico puro atrav\u00e9s do processo eletrol\u00edtico Hall-Heroult.<\/p>\n<p>As etapas de digest\u00e3o e clarifica\u00e7\u00e3o no Processo Bayer s\u00e3o ambas de import\u00e2ncia vital. 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 - a utiliza\u00e7\u00e3o de uma solu\u00e7\u00e3o c\u00e1ustica sem NaCl, a purifica\u00e7\u00e3o por troca i\u00f3nica ou a sinteriza\u00e7\u00e3o a alta temperatura podem ajudar a controlar os n\u00edveis de impureza nestes dois fluxos.<\/p>\n<p>A clarifica\u00e7\u00e3o de uma solu\u00e7\u00e3o de aluminato \u00e9 efectuada atrav\u00e9s da decanta\u00e7\u00e3o por gravidade e do enxaguamento com \u00e1gua em espessadores (tamb\u00e9m designados por 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 grosseiras s\u00e3o extra\u00eddas atrav\u00e9s de ciclones brutos, enquanto os s\u00f3lidos mais finos s\u00e3o retidos por filtragem; em seguida, a solu\u00e7\u00e3o \u00e9 novamente arrefecida para aumentar a supersatura\u00e7\u00e3o antes de ser bombeada para precipitadores altos de tipo sil\u00edcio; este processo 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 ferrite (impurezas menores) \u00e9 separado do sal fundido (uma mistura de cloreto de s\u00f3dio e cloreto de c\u00e1lcio) atrav\u00e9s da passagem de uma corrente el\u00e9ctrica atrav\u00e9s de uma solu\u00e7\u00e3o de aluminato contendo carbono a partir de um el\u00e9trodo 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 adicionados para produzir alum\u00ednio puro.<\/p>\n<p>Manter os n\u00edveis de impureza no fluxo de sopro do processo Bayer abaixo dos n\u00edveis pr\u00e9-determinados \u00e9 um desafio significativo, ao mesmo tempo que se produz um efluente que pode ser descarregado diretamente em corpos receptores naturais sem tratamento adicional. Para conseguir este feito, factores como a gest\u00e3o das altera\u00e7\u00f5es na mineralogia da bauxite, a otimiza\u00e7\u00e3o das taxas de produ\u00e7\u00e3o, o controlo das reac\u00e7\u00f5es concorrentes e a minimiza\u00e7\u00e3o das perdas dos dep\u00f3sitos de lama vermelha t\u00eam de se conjugar em harmonia para que o processo seja bem sucedido.<\/p>\n<h2>Fundi\u00e7\u00e3o<\/h2>\n<p>A bauxite, uma rocha de \u00f3xido de alum\u00ednio, pode ser extra\u00edda e refinada para produzir alum\u00ednio. Os processos de extra\u00e7\u00e3o e refina\u00e7\u00e3o produzem res\u00edduos significativos que cont\u00eam elementos t\u00f3xicos como os TENORM (elementos vestigiais de origem natural). A alumina vai depois para uma fundi\u00e7\u00e3o de alum\u00ednio para convers\u00e3o por eletr\u00f3lise em metal; para minimizar os res\u00edduos gerados durante este 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 o vidro, a porcelana e as tintas met\u00e1licas para autom\u00f3veis. A alumina tamb\u00e9m possui muitas outras aplica\u00e7\u00f5es devido \u00e0 sua baixa condutividade el\u00e9ctrica, resist\u00eancia ao ataque qu\u00edmico, extrema for\u00e7a e dureza (9 na escala de dureza de Mohs).<\/p>\n<p>No \u00e2mbito dos processos de extra\u00e7\u00e3o mineira e de refina\u00e7\u00e3o da alumina, \u00e9 necess\u00e1rio limpar o terreno de vegeta\u00e7\u00e3o e \u00e1rvores que possam obstruir as opera\u00e7\u00f5es. A bauxite \u00e9 fragmentada com recurso a explos\u00f5es, perfura\u00e7\u00f5es, rasg\u00f5es e bulldozers de grandes dimens\u00f5es antes de ser carregada em cami\u00f5es, vag\u00f5es ferrovi\u00e1rios ou correias transportadoras para ser transportada para as refinarias situadas nas proximidades.<\/p>\n<p>No in\u00edcio do processo de refina\u00e7\u00e3o da alumina, a alumina \u00e9 fragmentada e imersa numa solu\u00e7\u00e3o de soda c\u00e1ustica para formar uma solu\u00e7\u00e3o supersaturada de aluminato de s\u00f3dio. Em seguida, \u00e9 transferida para um reator de lamas, onde \u00e9 aquecida a altas temperaturas a fim de remover a \u00e1gua quimicamente combinada atrav\u00e9s de um processo conhecido por calcina\u00e7\u00e3o, produzindo hidrato de alumina solidificada que \u00e9 ent\u00e3o armazenada em vasos revestidos de tijolos antes de serem introduzidos \u00e2nodos de carbono e de lhes ser passada uma corrente el\u00e9ctrica a fim de eletrolisar a alumina em alum\u00ednio puro, que \u00e9 ent\u00e3o transferido de novo para vasos antes de ser finalmente transferido de novo para as casas de fundi\u00e7\u00e3o onde s\u00e3o formados tarugos com v\u00e1rias formas por inser\u00e7\u00e3o manual.<\/p>\n<p>Depois de os biletes terem sido cortados em lingotes, s\u00e3o utilizados para enrolar var\u00f5es longos, denominados var\u00f5es para bet\u00e3o, que podem ser cortados em v\u00e1rios comprimentos e utilizados em conformidade. Por fim, estes var\u00f5es longos s\u00e3o fundidos 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, utilizado em todo o lado, desde edif\u00edcios e autom\u00f3veis a embalagens e equipamento desportivo. Mas o alum\u00ednio n\u00e3o ocorre naturalmente como metal puro; em vez disso, passa por um intrincado processo de convers\u00e3o desde as suas origens como min\u00e9rio de bauxite at\u00e9 se tornar no metal leve que todos conhecemos e apreciamos atualmente.<\/p>\n<p>Em primeiro lugar, a bauxite \u00e9 extra\u00edda da terra com recurso a t\u00e9cnicas que incluem a perfura\u00e7\u00e3o, o rebentamento e o arranque com grandes bulldozers. Seguem-se a tritura\u00e7\u00e3o e a lavagem antes do transporte para uma refinaria de alumina situada nas proximidades, que utiliza o processo de refina\u00e7\u00e3o Bayer para produzir alumina.<\/p>\n<p>A solu\u00e7\u00e3o quente de soda c\u00e1ustica \u00e9 utilizada para dissolver os minerais que cont\u00eam alum\u00ednio presentes na bauxite (gibbsite, bohmite e di\u00e1sporo), formando uma solu\u00e7\u00e3o supersaturada de aluminato de s\u00f3dio, conhecida como licor gr\u00e1vido, que \u00e9 depois enviada para ser calcinada num forno de \u00f3xido de alum\u00ednio (Al2O3) para calcina\u00e7\u00e3o, antes de ser lavada, seca e novamente aquecida para eliminar qualquer \u00e1gua de cristaliza\u00e7\u00e3o remanescente, produzindo alumina de elevada pureza, que forma um material arenoso branco e seco conhecido como hidrato de alumina.<\/p>\n<p>A alumina \u00e9 utilizada em v\u00e1rios produtos, incluindo materiais refract\u00e1rios, produtos qu\u00edmicos e mat\u00e9rias-primas como o gesso e a s\u00edlica; alguma \u00e9 mesmo reciclada no pr\u00f3prio processo de refina\u00e7\u00e3o.<\/p>\n<p>A refina\u00e7\u00e3o da alumina gera duas a tr\u00eas toneladas de res\u00edduos por cada tonelada produzida; estes materiais, conhecidos como lama vermelha, devem ser manuseados cuidadosamente para minimizar os impactos ambientais.<\/p>\n<p>Uma vez refinada, a alumina \u00e9 moldada em lingotes para utiliza\u00e7\u00e3o em v\u00e1rias aplica\u00e7\u00f5es. Podem ser laminados em folhas, l\u00e2minas e barras; estirados em fios que s\u00e3o enfiados em cabos para linhas de transmiss\u00e3o el\u00e9ctrica; moldados em formas complexas ou perfis extrudidos, tais como caixilhos de janelas; podem mesmo ser reciclados de novo em lingotes - tornando o alum\u00ednio um metal infinitamente recicl\u00e1vel! Al\u00e9m disso, existem diferentes ligas que oferecem propriedades espec\u00edficas para satisfazer as diferentes necessidades dos clientes.<\/p>\n<h2>Reciclagem<\/h2>\n<p>O alum\u00ednio \u00e9 um dos metais mais difundidos, utilizado em numerosos produtos, desde latas de refrigerante a componentes de autom\u00f3veis, mas n\u00e3o existe naturalmente na sua forma pura. Em vez disso, tem de ser extra\u00eddo de rochas de bauxite que cont\u00eam v\u00e1rias formas de \u00f3xidos de alum\u00ednio e refinado em alumina antes de finalmente se transformar em alum\u00ednio, neste processo de tr\u00eas fases que consome energia e recursos h\u00eddricos.<\/p>\n<p>Como parte do seu processo de extra\u00e7\u00e3o, a explora\u00e7\u00e3o mineira de alumina necessita de remover primeiro a sobrecarga - camadas de rocha e argila que cobrem a bauxite - utilizando m\u00e9todos de detona\u00e7\u00e3o ou perfura\u00e7\u00e3o. Uma vez solto, este material pode ser carregado em cami\u00f5es para ser transportado para uma f\u00e1brica de processamento de alumina para processamento.<\/p>\n<p>Numa f\u00e1brica de transforma\u00e7\u00e3o de bauxite, o min\u00e9rio \u00e9 triturado para reduzir o seu tamanho antes de ser submerso em soda c\u00e1ustica quente para dissolver os minerais que cont\u00eam alum\u00ednio, como a gibbsita e a bohmite, antes de ser separado da s\u00edlica para se tornar numa solu\u00e7\u00e3o supersaturada de aluminato de s\u00f3dio, conhecida como licor gr\u00e1vido.<\/p>\n<p>Parte do licor gr\u00e1vido \u00e9 processado para criar hidr\u00f3xido de alum\u00ednio, mais vulgarmente designado por cal apagada, enquanto o resto \u00e9 enviado diretamente para uma refinaria de alumina, onde os seus componentes ser\u00e3o submetidos a reac\u00e7\u00f5es qu\u00edmicas que os transformar\u00e3o em alum\u00ednio met\u00e1lico.<\/p>\n<p>A alumina \u00e9 um material industrial indispens\u00e1vel, utilizado para muitas aplica\u00e7\u00f5es diversas nas ind\u00fastrias, desde o fabrico de pl\u00e1sticos at\u00e9 aos abrasivos. A alumina tamb\u00e9m desempenha um papel fundamental em muitos tipos de retardadores de fogo.<\/p>\n<p>Embora a extra\u00e7\u00e3o e a refina\u00e7\u00e3o de alumina possam ser altamente recicl\u00e1veis, continuam a existir algumas preocupa\u00e7\u00f5es ambientais associadas \u00e0 sua extra\u00e7\u00e3o e refina\u00e7\u00e3o. Estas incluem a polui\u00e7\u00e3o sonora, quest\u00f5es ergon\u00f3micas, riscos de trauma e salpicos de soda c\u00e1ustica na pele ou nos olhos. Al\u00e9m disso, tanto o p\u00f3 de bauxite como 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 referiram problemas de sa\u00fade como cancro, doen\u00e7as renais e les\u00f5es hep\u00e1ticas atribu\u00eddas \u00e0 exposi\u00e7\u00e3o a poeiras de bauxite e de alumina, bem como a v\u00e1rios contaminantes; no entanto, os estudos realizados determinaram que as melhores pr\u00e1ticas actuais na explora\u00e7\u00e3o mineira e na refina\u00e7\u00e3o n\u00e3o parecem aumentar os riscos destes problemas.<\/p>","protected":false},"excerpt":{"rendered":"<p>Dr Donoghue and Mr Frisch are full-time employees of Alcoa of Australia. 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