Calcinaçao

ENG06632-Metalurgia Extrativa dos Metais Não-Ferrosos II-A Nestor Cezar Heck - DEMET / UFRGS

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2 CALCINAÇÃO
2.1 INTRODUÇÃO É o tratamento de remoção da água, CO2 e de outros gases ‘ligados fortemente’, ‘químicamente’ a uma substância – tipicamente hidratos e carbonatos. A calcinação – um processo vigorosamente endotérmico – é usada principalmente na produção de óxidos, segundo: MgCO3 = MgO + CO2(g) ou Al2O3⋅3H2O = Al2O3 + 3H2O(g). A reação inversa é lenta, porém existe! A calcinação serve para eliminar gases, diminuir o volume da carga ou para evitar o consumo de um combustível caro, sendo então realizada à parte do processo principal. As temperaturas de calcinação variam; o MgCO3 se decompõe aproximadamente à temperatura de 400°C, enquanto que para decompor o CaCO3 deve-se atingir aproximadamente 900°C. A estrutura e a morfologia do calcinado sofrem modificações com a exposição ao calor – tão mais profundas quanto maior forem a temperatura e a duração do processo e isso pode diminuir a reatividade de alguns produtos calcinados. Algumas substâncias, ao perderem água de cristalização, sofrem hidrólise, impossibilitando a sua calcinação. Uma característica desse processo é o uso de uma fase gasosa para transferir o calor necessário e, simultaneamente, arrastar os produtos gasosos da decomposição. A calcinação é realizada em reatores do tipo forno de cuba, forno rotativo e leito fluidizado. A agitação mecânica, por exemplo, por meio de pás ou por tamboreamento, é um fator importante do processo. 2.2 TERMODINÂMICA DA CALCINAÇÃO O caso da eliminação da água é muito interessante para mostrar que não existe uma fronteira nítida entre água ‘livre’ e a água ‘ligada quimicamente a um composto’. Isto é observado claramente em substâncias minerais do tipo argilas e hidratos (ver Figura 2.1); para elas, a temperatura na qual a pressão parcial da água é igual a uma atmosfera, em função do quociente molar H2O / Me2O3, cresce continuamente, com inclinações variadas, desde