TRATAMENTO TERMICO

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TRABALHO DE TRATAMENTO TERMICO

TRATAMENTO TERMICO EM METAIS NÃO FERROSOS








Carlos Felipe da Cruz – RA: 44918
Sebastião M. de Oliveira – RA:44180
Sumário










FIGURAS



TABELAS



PRODUTO

Para analise de tratamentos térmicos em metais não ferros nos aprofundaremos na fabricação de rodas de ligas leves, mais especificamente nesse trabalhofalaremos sobre a aplicação das ligas de alumínio empregadas nesse tipo de fabricação, passando desde a extração do minério para obter o alumínio até o tratamento térmico indicado para essa liga.

Figura - Rodas em liga leve

EXTRAÇÃO DO ALUMINIO

A obtenção do alumínio é feita a partir da bauxita, um minério que pode ser encontrado em três principais grupos climáticos: o Mediterrâneo, oTropical e o Subtropical.
A produção mundial de bauxita em 2004 foi de 157,4 milhões de toneladas, sendo os principais países produtores Austrália, Brasil, Guiné e Jamaica.
Ocupando a 2ª posição no ranking mundial, em 2004, o Brasil produziu 21 milhões de toneladas de bauxita. Possui também a terceira maior reserva mundial de bauxita, cujo potencial é da ordem de 2,5 bilhões de toneladas,concentrada principalmente na região Norte do país (estado do Pará), a qual tem como principal concessionária a empresa Mineração Rio do Norte S.A. - MRN.
A bauxita deve apresentar no mínimo 30% de alumina aproveitável para que a produção de alumínio seja economicamente viável. O processo de obtenção de alumínio primário divide-se em três etapas: Mineração, Refinaria e Redução.


Figura – BauxitaMineração

O alumínio não é encontrado diretamente em estado metálico na crosta terrestre. Sua obtenção depende de etapas de processamento até chegar ao estado em que o vemos normalmente.
O processo da mineração da bauxita, que origina o alumínio, pode ser exemplificado da seguinte maneira.


Figura – Minério sendo extraído

Remoção planejada da vegetação e do solo orgânico;
Retirada dascamadas superficiais do solo (argilas e lateritas);
Beneficiamento:
1. Inicia-se na britagem, para redução de tamanho;
2. Lavagem do minério com água para reduzir (quando necessário) o teor de sílica contida na parcela mais fina;
3. Secagem

Refinaria

A refinaria é a fase do processo que transforma a bauxita em alumina calcinada.
O procedimento mais utilizado é o Bayer. Esta é primeiraetapa até se chegar ao alumínio metálico.
1. Dissolução da alumina em soda cáustica;
2. Filtração da alumina para separar o material sólido;
3. O filtrado é concentrado para a cristalização da alumina;
4. Os cristais são secados e calcinados para eliminar a água;
5. O pó branco de alumina pura é enviado à redução, na redução ocorre o processo conhecido como Hall-Héroult, por meio daeletrólise para obtenção do alumínio.
As principais fases da produção de alumina, desde a entrada do minério até a saída do produto final são: moagem, digestão, filtração/evaporação, precipitação e calcinação.
As operações de alumina têm um fluxograma de certa complexidade, que pode ser resumido em um circuito básico simples, conforme figura abaixo.


Figura – Circuito básico

Além da bauxita e decombustíveis energéticos, a produção de uma tonelada de alumina requer outros insumos, cujo consumo depende da qualidade do minério.

Tabela - Parâmetros de consumo da alumina
Parâmetros de consumo da alumina
Bauxita (t/t)

1,85 a 3,4
Cal (kg/t)

10 a 50
Soda cáustica (kg/t)

40 a 140
Vapor (t/t)

1,5 a 4,0
Óleo combustível - calcinação (kg/t)

80 a 130
Floculante sintético(g/t)

100 a 1000
Energia elétrica (kWh/t)

150 a 400
Produtividade (Hh/t)

0,5 a 3,0
Água m³/t

0,5 a 2,0






Fonte:
Boletim Técnico - ABAL/Produtores de Alumínio Primário



Redução do alumínio

Redução é o processo de transformação da alumina em alumínio metálico:

1. A alumina é dissolvida em um banho de criolita fundida e fluoreto de alumínio em baixa tensão,...
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