Química e Geografia: Mineração
Auxiliando meu filho numa pesquisa da Disciplina de Geografia, sobre minerais e minérios, achei importante colocar aqui a disposição alguns itens, que também podem ser valiosos para as Disciplinas de Física e Química,espero que gostem da pesquisa e possam se aprofundar mais em relação às riquezas naturais, mas lembrem-se que aos poucos, na extração desses materiais, custa a Vida da Natureza, do Planeta, e consequentemente a nossa existência.
Importante lembrar que alguns materiais são recicláveis, e que outros radioativos, e auxiliam em termos de energia, porém cabe ao Ser Humano, saber cuidar muito do que Deus nos deu gratuitamente.
As diferenças entre o mineral e o minério são de cunho econômico.
O mineral é consistência de uma substância inorgânica, originada de um modo natural,que possui composição química e estrutura atómica bem definidas. Se bem que os minerais sejam elementos ou compostos químicos concretos, que se expressam por meio de fórmulas, é possível que tenham pequenas variações decomposição, conservando, apesar disso, a sua estrutura.
E o minério é o mineral com interesse econômico agregado. Sua exploração pode ser a céu-aberto ou subterrânea e acontece quando a extração é economicamente viável, ou seja, em locais com concentração anômala (concentração acima do normal).
Podem ser primários ou secundários: primário se os minerais de minério formam-se junto com a própria rocha mineralizada; secundário se eles correspondem a um enriquecimento por processos de alteração, infiltração e/ou cimentação (oxidação, sulfetação, carbonatação) da rocha mineralizada
Lembrando que alguns metais são condutores de eletricidade, como veremos a seguir.
Minério de Ferro
Transporte eficiente
Cristaliza no sistema cúbico, geralmente em cristais com forma octaédrica (8 faces) ou hexaquisoctaédrica (48 faces), frequentemente com superfícies curvas, arredondadas, incolores ou coradas. Os diamantes de cor escura são pouco conhecidos e o seu valor como gema é menor devido ao seu aspecto pouco atractivo.
Sendo carbono puro, o diamante arde quando exposto a uma chama, transformando-se em dioxido de carbono. É solúvel em diversos ácidos e infusível, excepto a altas pressões.
O diamante é o mineral mais duro actualmente conhecido, com uma dureza de 10 (valor máximo da escala de Mohs). Isto significa que não pode ser riscado por nenhum outro mineral ou substância que possua uma dureza inferior a 10. No entanto, é muito frágil, ficando esse facto a dever-se à clivagem octaédrica perfeita segundo {111}. Estas duas características fizeram com que o diamante não fosse talhado durante muitos anos.
A densidade é de 3,52. O brilho é adamantino, derivado do elevadíssimo índice de refracção (2,42). Recorde-se que todos os minerais com índice de refracção maior ou igual a 1,9 possuem este brilho. No entanto, os cristais não cortados podem apresentar um brilho gorduroso. Pode apresentar fluorescência sob luz ultravioleta, originando colorações azul, rosa, amarela ou verde.
http://minerais.blogtok.com/
Não só a escassez desses combustíveis – controlados pelo homem há séculos – tem causado sérias transformações nas sociedades contemporâneas, como sua queima para gerar energia é responsável pela emissão de enormes quantidades de gases que estão diretamente relacionados com o aquecimento global (GEEs, ou gases de feito estufa) e com a formação de chuvas ácidas.
O carvão mineral é oriundo do soterramento e da decomposição de material vegetal que, ao longo do tempo, perde oxigênio e água e ganha carbono. Usado como fonte geradora de energia, a combustão do carvão é responsável pela emissão de grandes quantidades de gás carbônico (CO2). Sua utilização como combustível, análoga aos derivados do petróleo, vem aumentando gradativamente e, como conseqüência, há uma previsão para os próximos 50 anos de um acréscimo de 50% na emissão de gases que provocam o aquecimento do planeta.
O petróleo é encontrado nos poros das rochas sedimentares que, ao apresentarem permeabilidade, permitem sua vazão e, conseqüentemente, a formação de reservatórios economicamente exploráveis. No entanto, uma bacia petrolífera leva milhares de anos para ser constituída, daí a caracterização do petróleo como combustível fóssil não-renovável na escala humana de tempo. A partir do refino do petróleo são extraídos produtos como solventes, gasolina, óleo diesel, lubrificantes, querosene, gás de cozinha (GLP) e matéria-prima para a fabricação de plásticos e asfalto.
Com toda essa gama de produtos, é difícil estabelecer, nos diversos setores da economia mundial, algo que não dependa, direta ou indiretamente, do petróleo, motivo pelo qual seu controle e exploração têm gerado graves disputas internacionais. Contudo, seu maior campo de aplicação encontra-se nos combustíveis usados em transportes motorizados, usinas termelétricas e equipamentos industriais.
O gás natural, assim como o petróleo, deriva da decomposição de material fóssil orgânico e encontra-se acumulado em rochas porosas no subsolo da Terra. Considerado fonte de energia limpa, por estar em estado gasoso e apresentar baixos índices de gás carbônico, compostos de enxofre e nitrogênio, o gás natural tornou-se uma matriz energética ecologicamente correta, porém não-renovável, uma vez que leva milhares de anos para ser formado. Em comparação ao GLP, o gás natural apresenta menores riscos de explosão, pois, sendo mais leve que o ar, se dissipa rapidamente pela atmosfera no caso de vazamento, ao contrário do GLP que, por ser mais pesado que o ar permanece acumulado junto ao local de vazão.
O transporte do gás natural de suas reservas às redes distribuidoras é feito por meio de tubulações enterradas e protegidas com placas de concreto (denominados gasodutos). No setor de transportes, o gás natural substitui os combustíveis derivados do refino do petróleo, como gasolina e óleo diesel. Também é utilizado nas indústrias como fonte geradora de calor e energia elétrica.
http://www.bioclimatico.com.br/document.aspx?IDDocument=188
O retículo cristalino desse metal é do
tipo cúbico de faces centradas (cfc) e os átomos constituintes apresentam baixaeletronegatividade (1,3 na escala Pauling).
Oestado de oxidação mais comum é o +4 e é o segundo elemento da
série dos actinídeos (possuindo relativa semelhança com todos os outros que
seguem essa série) e o penúltimo elemento cisurânico (com número atômico menor que o do urânio), atrás apenas do protactínio.
Concentrado de Minério de Urânio - U3O8
Importante lembrar que alguns materiais são recicláveis, e que outros radioativos, e auxiliam em termos de energia, porém cabe ao Ser Humano, saber cuidar muito do que Deus nos deu gratuitamente.
As diferenças entre o mineral e o minério são de cunho econômico.
O mineral é consistência de uma substância inorgânica, originada de um modo natural,que possui composição química e estrutura atómica bem definidas. Se bem que os minerais sejam elementos ou compostos químicos concretos, que se expressam por meio de fórmulas, é possível que tenham pequenas variações decomposição, conservando, apesar disso, a sua estrutura.
E o minério é o mineral com interesse econômico agregado. Sua exploração pode ser a céu-aberto ou subterrânea e acontece quando a extração é economicamente viável, ou seja, em locais com concentração anômala (concentração acima do normal).
Podem ser primários ou secundários: primário se os minerais de minério formam-se junto com a própria rocha mineralizada; secundário se eles correspondem a um enriquecimento por processos de alteração, infiltração e/ou cimentação (oxidação, sulfetação, carbonatação) da rocha mineralizada
Lembrando que alguns metais são condutores de eletricidade, como veremos a seguir.
Boa leitura!
Alumínio
Tanto na Grécia como na Roma antigas se empregava a pedra-ume (do latim alūmen ), um sal duplo de alumínio e potássio, comomordente em tinturaria e adstringente em medicina, uso ainda em vigor.
Geralmente é dado
a Friedrich Wöhler o
reconhecimento do isolamento do alumínio, fato que ocorreu em 1827, apesar de o metal ter sido obtido impuro alguns anos antes pelo físico
e químico Hans Christian Ørsted.
Em 1807, Humphrey Davy propôs o nome aluminum para
este metal ainda não descoberto. Mais tarde resolveu-se trocar o nome paraaluminium por
coerência com a maioria dos outros nomes latinos dos elementos, que usam o
sufixo -ium. Desta maneira ocorreu a derivação dos nomes atuais dos
elementos em outros idiomas. Entretanto, nos Estados Unidos, com o tempo se popularizou a outra
forma, hoje admitida também pela IUPAC.
Apesar do alumínio
ser um metal encontrado em abundância na crosta terrestre (8,1%) raramente é
encontrado livre. Suas aplicações industriais são relativamente recentes, sendo
produzido em escala industrial a partir do final do século XIX. Quando foi descoberto verificou-se
que a sua separação das rochas que o continham era extremamente difícil. Como
consequência, durante algum tempo, foi considerado um metal precioso, mais
valioso que o ouro. Com o avanço dos
processos de obtenção os preços baixaram continuamente até colapsar em 1889, devido à descoberta anterior de um método simples de extração do
metal. Atualmente, um dos fatores que estimulam o seu uso é a estabilidade do
seu preço, provocada principalmente pela sua reciclagem.
Em 1859, Henri
Sainte-Claire Deville anunciou melhorias no processo de obtenção, ao substituir o potássio por sódio e o cloreto simples pelo duplo.
Posteriormente, com a invenção do processo Hall-Héroult em 1886, simplificou-se e barateou-se a extração do alumínio a partir do mineral. Este processo, juntamente com o processo Bayer , descoberto no mesmo ano,
permitiram estender o uso do
alumínio para uma multiplicidade de aplicações até então economicamente
inviáveis. O processo Hall-Héroult envolveu os trabalhos independentes e
praticamente simultâneos do americano Charles Martin Hall (1886) e do
francês Paul Héroult (1888), jovens cientistas com menos de 27 anos na época da
descoberta do processo.
A recuperação do
metal a partir da reciclagem é uma prática
conhecida desde o início do século XX. Entretanto, foi a partir da década de 1960 que o processo se generalizou,
mais por razões ambientais do que econômicas.
O processo ordinário
de obtenção do alumínio ocorre em duas etapas: a obtenção da alumina pelo processo Bayer e,
posteriormente, a eletrólise do óxido para obter o alumínio. A elevada
reatividade do alumínio impede extraí-lo da alumina mediante a redução, sendo necessário obtê-lo através da
eletrólise do óxido, o que exige este composto no estado líquido. A alumina
possui um ponto de fusão extremamente alto (2000 °C) tornando inviável de
forma econômica a extração do metal. Porém, a adição de um fundente,
no caso acriolita, permite que a eletrólise ocorra a uma
temperatura menor, de aproximadamente 1000 °C. Atualmente, a criolita está
sendo substituída pela ciolita, um fluoreto artificial de alumínio, sódio e cálcio.
Chumbo
O chumbo
está sendo usado pelos humanos por, pelo menos, 7000 anos, porque era (e
continua sendo) muito difundido na natureza e de fácil extração. Também é fácil
de ser trabalhado por ser altamente maleá vel, ductil e
de baixo ponto
de fusão.
O chumbo
foi mencionado no "Livro do Exodus". A peça mais antiga de chumbo
descoberta pelos arqueólogos data de 3800 a.C. e, está guardada no Museu
Britânico. Por volta de 3000 a.C. há evidências que os Chineses já produziam este metal. Há indícios, também,
que os fenícios exploravam o chumbo em 2000 a.C. Encanamentos
de chumbo com as insígnias de imperadores romanos, de 300 a.C, ainda estão em
serviço. Os alquimistas achavam que o chumbo era o mais velho dos
metais e associavam este metal ao planeta Saturno. A
partir de 700 d.C. os alemães iniciaram a exploração deste metal,
juntamente com a da prata, nas
minas existentes nas montanhas de Hartz, no vale
do vale do
Reno e na Boêmia a partir do século
XIII. Na Grã-Bretanha, a
partir do século
XVII, principalmente nas regiões de Derbyshire e Gales as indústrias de fundições deste metal prosperaram.
O símbolo “Pb” do chumbo é uma abre viatura do nome latino plumbum.
Cobre
O cobre nativo, o primeiro metal usado pelo
homem, era conhecido por algumas das mais antigas civilizações que se tem
notícia e tem sido utilizado pelo menos há 10.000 anos - onde atualmente é o
norte do Iraque foi encontrado um colar de cobre de 8700 a.C.; porém o
descobrimento acidental do metal pode ter ocorrido vários milênios antes. Em
5000 a.C. já se realizava a fusão e refinação do cobre a partir de óxidos como
a malaquita e azurita. Os primeiros indícios de utilização
do ouro não foram vislumbrados até 4000 a.C.
Descobriram-se moedas, armas, utensílios domésticos sumérios de cobre e bronze
de 3000 a.C., assim como egípcios da mesma época, inclusive tubos de cobre. Os
egípcios também descobriram que a adição de pequenas quantidades de estanho facilitava a fusão do metal e aperfeiçoaram
os métodos de obtenção do bronze; ao
observarem a durabilidade do material representaram o cobre com o Ankh,
símbolo da vida eterna.
Na antiga China o uso do cobre é conhecido desde, pelo
menos, 2000 anos antes da nossa era, e em 1200 a.C. já fabricavam-se bronzes de
excelente qualidade estabelecendo um manifesto domínio na metalurgia sem
comparação com a do Ocidente. Na Europa o homem
de gelo encontrado no Tirol
(Itália) em1991,
cujos restos têm uma idade de 5300 anos, estava acompanhado de um machado de
cobre com uma pureza de 99,7%, e os elevados índices de arsênicoencontrados em seu cabelo levam a
supor que fundiu o metal para a fabricação da ferramenta. O cobre é um metal de
transição avermelhado, que apresenta alta condutibilidade elétrica e térmica,
só superada pela da prata. É possível que o cobre tenha sido o metal mais
antigo a ser utilizado, pois se têm encontrado objetos de cobre de 8700 a.C.
Pode ser encontrado em diversos minerais e pode ser encontrado nativo, na forma
metálica, em alguns lugares. Fenícios importaram o cobre da Grécia, não
tardando em explorar as minas do seu território, como atestam os nomes das
cidades Calce, Calcis e Calcitis (de χαλκος, bronze), ainda que tenha sido Chipre, a
meio caminho entre Grécia e Egito, por muito tempo o país do cobre por
excelência, ao ponto de os romanos chamarem o metal de aes cyprium ou simplesmente cyprium e cuprum,
donde provém o seu nome. Além disso, o cobre foi representado com o mesmo signo
que Vênus (a afrodite grega), pois Chipre estava consagrada a deusa
da beleza e os espelhos eram fabricados com este metal. O símbolo, espelho de Vênus da mitologia e da alquimia,
modificação do egípcio Ankh,
foi posteriormente adotado por Carl
Linné para
simbolizar o gênero feminino(♀).
O uso do
bronze predominou de tal maneira durante um período da história da humanidade
que terminou denominando-se «Era do
Bronze». O período de transição entre o neolítico (final da Idade da
Pedra) e a Idade do Bronze foi denominado período calcolítico (do grego Chalcos), limite que marca a
passagem da pré-história para a história.
Estanho
Estanho
(do latim stagnun vulgarizado para stannun na Idade Média) é um dos metais
conhecido há mais tempo, e foi usado como um dos componentes do bronze desde a antiguidade. As fontes clássicas de
estanho conhecidas do mundo antigo são a Cornualha, Portugal, Sul de Espanha,
Nigéria, Uganda, Bohemia, Sibéria1 . Devido a sua capacidade de endurecer o cobre, a liga de estanho-cobre (bronze) foi utilizada para
produzir armas e utensílios desde 3000 a.C.2 Acredita-se que a mineração do estanho tenha
se iniciado na Cornualha e Devon (Indústria de mineração de estanho de Dartmoor), Inglaterra, em
épocas clássicas, desenvolvendo um próspero comércio de estanho com as civilizações
do mediterrâneo.3 Entretanto, o metal puro não foi usado até
aproximadamente 600a.C..
No Brasil
colonial os pratos e copos utilizados pelas famílias mais abastadas eram de
estanho.
Ferro
Saiba o que é Ferro, definição, links relacionados, minério, características
Saiba o que é Ferro, definição, links relacionados, minério, características
Minério de Ferro
Definição
e características
O ferro é um metal muito utilizado pelas indústrias. É encontrado na natureza na forma de minério. O minério de ferro apresenta-se nas jazidas misturado com impurezas e terra.
Após passar por um processo de limpeza e purificação, o minério de ferro é levado para fornos de alta temperatura nas siderúrgicas. Neste processo ele é transformado em ferro gusa, de consistência dura, porém quebradiça.
Ferro gusa
O ferro é um metal muito utilizado pelas indústrias. É encontrado na natureza na forma de minério. O minério de ferro apresenta-se nas jazidas misturado com impurezas e terra.
Após passar por um processo de limpeza e purificação, o minério de ferro é levado para fornos de alta temperatura nas siderúrgicas. Neste processo ele é transformado em ferro gusa, de consistência dura, porém quebradiça.
Ferro gusa
O ferro
gusa pode passar por outros processos especiais até ser transformado em aço
(liga metálica de ferro e carbono). O aço tem a vantagem de ser flexível,
portanto é muito utilizado na fabricação de automóveis, eletrodomésticos, etc.
Curiosidades:
- O ferro possui número atômico 26.
Curiosidades:
- O ferro possui número atômico 26.
Tecnologia e
sustentabilidade
Menos
água
Economia
O peneiramento, uma das fases da produção de
minério de ferro, utiliza água para separar o minério grosso do fino. Uma
tecnologia desenvolvida pela Vale utiliza a umidade do próprio ambiente para
fazer esse processo.
Isso significa menos 19,7 milhões m³ de água por ano = economia equivalente ao consumo de cidade com 430 mil habitantes.
Isso significa menos 19,7 milhões m³ de água por ano = economia equivalente ao consumo de cidade com 430 mil habitantes.
Mais
reaproveitamento
O sistema de reaproveitamento de minério já
permitiu reprocessar 5,2 milhões de toneladas de minério ultrafino depositado
nas barragens, que, sem esta tecnologia, seria desperdiçado.
Transporte eficiente
Temos 10 mil
quilômetros de ferrovias próprias e utilizamos os maiores navios mineraleiros
do mundo. Os Valemax têm capacidade de 400 mil toneladas – 2,3 vezes mais do
que os tradicionais capesizes e emitem 35% menos CO2 por tonelada de minério transportado.
Cobre Cu. Elemento
de transição metálico marrom avermelhado. Z = 29, configuração eletrônica: [Ar]
4s1 3d10, MA
= 63,546, d = 8,93 g.cm-3, PF = 1083,4ºC, PE = 2582ºC. O cobre é
extraído há milhares de anos. Era conhecido dos romanos como cuprum, um nome
ligado à Ilha de Chipre. O metal é maleável, dúctil e um excelente condutor de
calor e eletricidade. Os minerais que contêm cobre são cuprita (Cu2O),
azurita
(2 CuCO3 . Cu(OH)2)), calcopirita (CuFeS2) e malaquita
(CuCO3 . Cu(OH)2). O cobre nativo aparece em manchas isoladas em algumas partes do mundo. Grandes minas nos Estados Unidos da América, Chile, Canadá, Zâmbia, Congo (ex Zaire) e Peru extraem minérios contendo sulfetos, óxidos e carbonatos. Os minérios são tratados por fusão, lixiviação e eletrólise. O cobre metálico é usado na produção de cabos elétricos. Suas ligas de cobre-zinco (latão) e cobre-estanho (bronze) também são muito usadas. A água não ataca o cobre, mas nas atmosferas úmidas forma lentamente película superficial verde (zinabre). O metal não reage com os ácidos clorídrico e sulfúrico diluído, mas com ácido nítrico forma óxidos de nitrogênio. Os compostos de cobre contêm o elemento nos estados de oxidação +1 e +2. Os compostos de cobre(I) são, na maioria, brancos (o óxido é vermelho). As soluções dos sais de cobre(II) são azuis. O metal também forma um grande número de composto de coordenação.
http://www.cdcc.sc.usp.br/elementos/cobre.html
(2 CuCO3 . Cu(OH)2)), calcopirita (CuFeS2) e malaquita
(CuCO3 . Cu(OH)2). O cobre nativo aparece em manchas isoladas em algumas partes do mundo. Grandes minas nos Estados Unidos da América, Chile, Canadá, Zâmbia, Congo (ex Zaire) e Peru extraem minérios contendo sulfetos, óxidos e carbonatos. Os minérios são tratados por fusão, lixiviação e eletrólise. O cobre metálico é usado na produção de cabos elétricos. Suas ligas de cobre-zinco (latão) e cobre-estanho (bronze) também são muito usadas. A água não ataca o cobre, mas nas atmosferas úmidas forma lentamente película superficial verde (zinabre). O metal não reage com os ácidos clorídrico e sulfúrico diluído, mas com ácido nítrico forma óxidos de nitrogênio. Os compostos de cobre contêm o elemento nos estados de oxidação +1 e +2. Os compostos de cobre(I) são, na maioria, brancos (o óxido é vermelho). As soluções dos sais de cobre(II) são azuis. O metal também forma um grande número de composto de coordenação.
http://www.cdcc.sc.usp.br/elementos/cobre.html
Minério de cobre nativo, Cu.
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Cuprita, Cu2O.
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Azurita, 2 CuCO3.Cu(OH)2.
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Malaquita, CuCO3.Cu(OH)2.
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Manganês (Mn)é o nome dado a um metal branco cinzento distribuído em diversos
ambientes geológicos, encontrando-se na forma de óxidos, hidróxidos, silicatos e
carbonatos. É um elemento dotado de qualidades importantes à utilização na
indústria siderúrgica, devido à sua composição físico-químicas, atuando como
agente dessulurante (diminuidor da quantidade de enxofre)
e desoxidante (propício a corrosão e ferrugem, por possuir maior afinidade com o oxigênio do que
com o ferro).
São as formas em óxidos que representam a maior parte da utilização industrial
e comercial do elemento, como por exemplo a pirolusita (MnO2),
a hausmannita (Mn3O4) bem como a manganita (Mn2O3H2O).
- Minério de manganês - composto de mais de 35% de manganês puro;
- Minério ferruginoso - com uma quantidade de manganês variável entre 10 e 35%;
- Minério de ferro manganesífero - com uma quantidade de manganês variável entre 5 e 10%;
Consome-se
o manganês em consideráveis quantidades na indústria siderúrgica, na produção
de ferroligas. Seu peso específico é de 5,95 g/cm³, com um ponto de fusão
localizado em aproximadamente 2061 graus Celsius, possuindo um peso atômico de
54,93. Seu número atômico é 25, valendo ao manganês um lugar entre os
denominados "metais de transição" na tabela periódica dos elementos químicos.
O
elemento possui similaridades com o ferro, sendo duro e bastante frágil,
refratário e de fácil oxidação. Em sua forma metálica, ele pode ser, por meio
de um tratamento especial, transformado em ferromagneto (ímâ artificial
criado a partir do ferro e elementos bastante similares em propriedades, como o
manganês.
Os
países industrializados da Europa Ocidental, Estados Unidos e Japão - com
exceção da Rússia - possuem dependência extrema de reservas de manganês para
suas indústrias siderúrgicas, sendo um mercado bastante vantajoso - como foi na
prática - para países da economia periférica como o Brasil.
Em
nosso país, a maioria das reservas concentram-se no estado do Mato Grosso,
sendo porém, as maiores quantidades do minério extraídas nos estados do Pará
(57,86% do total) e Minas Gerais (21,48%). Outras reservas dignas de menção são
as dos estados do Amapá, Bahia, Espírito Santo, São Paulo e Goiás. Entre 1987 e
2000, porém, há uma significativa queda na produção, propagando logicamente um
queda também na produção de ferroliga exatamente no mesmo período analisado.
Antes dessa queda, o primeiro posto na produção nacional pertencia ao Amapá,
com a ajuda de seu importante lavra na região da Serra do Navio.
Porém,
este mesmo posto, bem como as jazidas de Urucum e Carajás no
Pará foram fechadas, provocando um decréscimo na produção e a ocupação do primeiro lugar de produtor pelo estado de
Mato Grosso. Mas, o manganês daquela área, de qualidade bastante inferior,
torna as reservas de Minas Gerais as principais do país, apesar de sua menor
quantidade.
Leia
também:
Bibliografia:
http://www.dnpm.gov.br/assets/galeriadocumento/balancomineral2001/manganes.pdf - Página do DNPM - Departamento Nacional de Produção Mineral - Manganês (por Maria do Rosário M. Costa e Rômulo Castro Figueiredo)
http://www.dnpm.gov.br/assets/galeriadocumento/balancomineral2001/manganes.pdf - Página do DNPM - Departamento Nacional de Produção Mineral - Manganês (por Maria do Rosário M. Costa e Rômulo Castro Figueiredo)
Tungstênio
O Tungstênio,
conhecido por ser utilizado na fabricação do filamento de lâmpadas
incandescentes, é um metal de transição externa muito resistente à corrosão. É
sólido, apresenta coloração branco-acizentado e brilhante nas condições
ambiente e, é o elemento com o maior ponto de fusão e de ebulição da tabela periódica:
respectivamente, 3422°C e 5657°C. Seu símbolo químico é W.
Wolframita
É
muito duro (assim, é utilizado em ferramentas de corte nas formas de WC e W2C
– carboneto de tungstênio). Sua massa atômica ponderada vale
aproximadamente 184 u e seu número atômico é igual a 74 (elétrons e prótons).
O estado de oxidação mais comum é o W+6 (na forma
de trióxido – WO3), mas apresenta valores de valência iônica que
variam de -2 a +5. É um bom condutor de calor e de corrente elétrica.
Quando
exposto ao ar sofre oxidação, entretanto, por causa do óxido formado (que
protege o restante do metal) é considerado muito resistente à corrosão. Assim
como, só é atacado ligeiramente por ácidos minerais diluídos.
Age
biologicamente como o Molibdênio:
na formação de enzimasque promovem a transferência de
elétrons (enzimas oxirredutases).
Ocorrência e Abundância
Os
minérios fornecedores de tungstênio mais importantes são a wolframita (com o
tungstato de Ferro-Manganês,
FeWO4/MnWO4) e a scheelite (tungstato de cálcio,
CaWO4). A concentração deste metal na crosta terrestre é de 1,3 ppm.
Cerca
de 75% das reservas mundiais encontram-se na China (o maior produtor), mas
também são grandes produtores a Rússia, Áustria e Portugal. O Tungstênio é tão
raro quanto o Molibdênio e, a depender da região de exploração, os dois metais
podem estar juntos num mesmo minério (como a powellita, Ca(MoW)O4).
Observando-se
as reservas ao redor do globo (7.000.000 de toneladas), se as explorações
continuarem no mesmo ritmo as reservas durarão pouco mais de 100 anos.
Aplicações
- Ligas metálicas resistentes a altas temperaturas e corrosão;
- Peças
aeroespaciais;
- Armamentos
e munição;
- Brocas
de perfuração;
- Filamentos
de tungstênio para lâmpadas incandescentes.
- Eletrodos
para processo de soldagem a arco;
- Catalisadores;
- Lubrificantes
para condição operacional de até 500°C (sob forma de WS2).
Fontes:
THEODORE L. Brown, H. EUGENE LeMay, BRUCE E. Bursten. Química: A ciência central, São Paulo – SP: Editora Prentice-Hall, 2005. 9ª Edição. 992 págs.
THEODORE L. Brown, H. EUGENE LeMay, BRUCE E. Bursten. Química: A ciência central, São Paulo – SP: Editora Prentice-Hall, 2005. 9ª Edição. 992 págs.
http://nautilus.fis.uc.pt/st2.5/scenes-p/elem/e07400.html
http://pt.wikipedia.org/wiki/Tungstênio
http://www.usinagem-brasil.com.br/materias.asp?c=26/7/2009%2019:59:54
http://www.usinagem-brasil.com.br/materias.asp?c=26/7/2009%2019:59:54
Nióbio:
O nióbio (mitologia
grega: Níobe, filha de Tântalo) foi
descoberto por Charles
Hatchett em 1801.
Hatchett encontrou o elemento no mineral columbita enviado
para a Inglaterra em torno de 1750 por John
Winthrop, que foi o primeiro governador de Connecticut. Devido à semelhança, havia uma
grande confusão entre os elementos nióbio e tântalo que só foi resolvida em 1846 por Heinrich
Rose e Jean Charles Galissard de
Marignac que
redescobriram o elemento. Desconhecendo o trabalho de Hatchett, denominou o
elemento de nióbio. Em1864, Christian Blomstrand foi o primeiro a preparar o elemento pela
redução docloreto
de nióbio, por aquecimento, numa atmosfera de hidrogênio.
“Columbium”
foi o nome dado originalmente ao elemento nióbio por Hatchet, porém, a IUPAC adotou oficialmente o nome “niobium" em 1950, após
100 anos de controvérsias. Muitas sociedades químicas e organizações
governamentais referem-se ao elemento 41 pelo nome IUPAC. Entretanto, a maioria
dos metalúrgicos e produtores comerciais do metal, principalmente estadunidenses, adota o
seu nome original colúmbio.
Recentemente,
o professor Luiz Roberto Martins de Miranda, da COPPE, UFRJ (Universidade
Federal do Rio de Janeiro), em orientação a diversas teses de mestrado
e doutorado, descobriu ser o óxido de nióbio um poderoso agente anticorrosivo,
capaz de suportar a ação de ácidos extremamente agressivos, como os naftênicos,
hoje muito comuns no dia-a-dia da indústria de petróleo. Tal descoberta gerou
patentes de processos e produtos, hoje já em uso por indústrias de petróleo e
aciarias com o nome comercial de Niobização.
Níquel
O uso do níquel remonta aproximadamente ao
século IV a.C.geralmente junto com o cobre já que aparece com frequência nos minerais deste metal. Bronzesoriginários da atual Síria tem conteúdos de níquel superiores a 2%.
Manuscritos chineses sugerem que o «cobre branco» era utilizado no Oriente
desde 1400-1700 A.C, entretanto a facilidade de confundir as minas de níquel
com as deprata induzem a pensar que, na realidade, o uso do
níquel foi posterior, a partir do século IV A.C.
Os
minerais que contém níquel, como a niquelina, tem-se empregado para colorir o vidro. Em 1751 Axel Fredrik Cronstedt tentando extrair o cobre da niquelina, obteve
um metal branco que chamou de níquel, já que os mineiros de Hartzatribuem
ao «viejo Nick» (o diabo) o motivo pelo qual alguns minerais de cobre não
poderiam ser trabalhados. O metal responsável por isso foi descoberto por
Cronstedt na niquelina, o kupfernickel,
diabo do cobre, como se chamava e ainda é chamado o mineral.
Ouro:
O
ouro é conhecido desde a Antiguidade, sendo certamente um dos primeiros metais
trabalhados pelo Homem. Conhecido
na Suméria,
no Egito existemhieróglifos egípcios de 2600 a.C. que descrevem o metal, que é referido em várias
passagens no Antigo Testamento. É considerado como um dos metais mais
preciosos, tendo o seu valor sido empregue como padrão para muitas moedas ao
longo da história.
Cálcario
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Cristaliza no sistema cúbico, geralmente em cristais com forma octaédrica (8 faces) ou hexaquisoctaédrica (48 faces), frequentemente com superfícies curvas, arredondadas, incolores ou coradas. Os diamantes de cor escura são pouco conhecidos e o seu valor como gema é menor devido ao seu aspecto pouco atractivo.
Sendo carbono puro, o diamante arde quando exposto a uma chama, transformando-se em dioxido de carbono. É solúvel em diversos ácidos e infusível, excepto a altas pressões.
O diamante é o mineral mais duro actualmente conhecido, com uma dureza de 10 (valor máximo da escala de Mohs). Isto significa que não pode ser riscado por nenhum outro mineral ou substância que possua uma dureza inferior a 10. No entanto, é muito frágil, ficando esse facto a dever-se à clivagem octaédrica perfeita segundo {111}. Estas duas características fizeram com que o diamante não fosse talhado durante muitos anos.
A densidade é de 3,52. O brilho é adamantino, derivado do elevadíssimo índice de refracção (2,42). Recorde-se que todos os minerais com índice de refracção maior ou igual a 1,9 possuem este brilho. No entanto, os cristais não cortados podem apresentar um brilho gorduroso. Pode apresentar fluorescência sob luz ultravioleta, originando colorações azul, rosa, amarela ou verde.
http://minerais.blogtok.com/
Petróleo e gás
Carvão mineral, petróleo e gás natural são os combustíveis fósseis
não-renováveis mais utilizados para geração de energia e para o funcionamento
de máquinas industriais e veículos de transporte. Não são considerados recursos
renováveis porque levam milhares de anos para que a natureza os produza. Ainda
que numa escala geológica de tempo os combustíveis fósseis continuem sendo
gerados a partir da decomposição de matéria orgânica, não são suficientes para
atender a enorme demanda mundial ao longo da escala humana de tempo. Não só a escassez desses combustíveis – controlados pelo homem há séculos – tem causado sérias transformações nas sociedades contemporâneas, como sua queima para gerar energia é responsável pela emissão de enormes quantidades de gases que estão diretamente relacionados com o aquecimento global (GEEs, ou gases de feito estufa) e com a formação de chuvas ácidas.
O carvão mineral é oriundo do soterramento e da decomposição de material vegetal que, ao longo do tempo, perde oxigênio e água e ganha carbono. Usado como fonte geradora de energia, a combustão do carvão é responsável pela emissão de grandes quantidades de gás carbônico (CO2). Sua utilização como combustível, análoga aos derivados do petróleo, vem aumentando gradativamente e, como conseqüência, há uma previsão para os próximos 50 anos de um acréscimo de 50% na emissão de gases que provocam o aquecimento do planeta.
O petróleo é encontrado nos poros das rochas sedimentares que, ao apresentarem permeabilidade, permitem sua vazão e, conseqüentemente, a formação de reservatórios economicamente exploráveis. No entanto, uma bacia petrolífera leva milhares de anos para ser constituída, daí a caracterização do petróleo como combustível fóssil não-renovável na escala humana de tempo. A partir do refino do petróleo são extraídos produtos como solventes, gasolina, óleo diesel, lubrificantes, querosene, gás de cozinha (GLP) e matéria-prima para a fabricação de plásticos e asfalto.
Com toda essa gama de produtos, é difícil estabelecer, nos diversos setores da economia mundial, algo que não dependa, direta ou indiretamente, do petróleo, motivo pelo qual seu controle e exploração têm gerado graves disputas internacionais. Contudo, seu maior campo de aplicação encontra-se nos combustíveis usados em transportes motorizados, usinas termelétricas e equipamentos industriais.
O gás natural, assim como o petróleo, deriva da decomposição de material fóssil orgânico e encontra-se acumulado em rochas porosas no subsolo da Terra. Considerado fonte de energia limpa, por estar em estado gasoso e apresentar baixos índices de gás carbônico, compostos de enxofre e nitrogênio, o gás natural tornou-se uma matriz energética ecologicamente correta, porém não-renovável, uma vez que leva milhares de anos para ser formado. Em comparação ao GLP, o gás natural apresenta menores riscos de explosão, pois, sendo mais leve que o ar, se dissipa rapidamente pela atmosfera no caso de vazamento, ao contrário do GLP que, por ser mais pesado que o ar permanece acumulado junto ao local de vazão.
O transporte do gás natural de suas reservas às redes distribuidoras é feito por meio de tubulações enterradas e protegidas com placas de concreto (denominados gasodutos). No setor de transportes, o gás natural substitui os combustíveis derivados do refino do petróleo, como gasolina e óleo diesel. Também é utilizado nas indústrias como fonte geradora de calor e energia elétrica.
http://www.bioclimatico.com.br/document.aspx?IDDocument=188
Tório
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O tório (Th)
é um metal de transição interna (série dos actinídeos) pertencente ao grupo 3 da tabela periódica.
Possui número atômico Z = 90 (prótons e elétrons) e massa atômica ponderada igual a 232,0 u
(particularmente, o isótopomais estável, Th-232, é o único
disponível na natureza e corresponde à 100% de abundância do elemento).
Minério torita
Nas condições ambientes, é sólido de coloração
branco-prateada brilhante (ou gradativamente cinza, se exposto ao ar) e
levemente radioativo (o núcleo apresenta estabilidade considerável, uma vez que
o Th-232 possui meia-vida de
mais de 14 bilhões de anos. E, ao se desintegrar, dá origem a um isótopo do radônio,
Rn-220, ou outros isótopos, com Pb-208).
Propriedades Físico-químicas
O tório apresenta baixa atividade radioativa, ou
seja, a emissão de radiação dá-se de forma bem discreta (isso é válido apenas
para o isótopo mais estável, Th-232). Mas, mesmo assim oferece riscos à saúde humana por poder dar origem a
outras espécies.
A densidade específica do tório vale
aproximadamente 11720 Kg/m³, e os respectivos valores de ponto de fusão e
ebulição estão por volta de 1750°C e 4788°C. É um condutor intermediário de
calor – conduzindo 32,5% menos que o ferro, e também condutor de intermediário
de corrente elétrica –
conduzindo 25,6% menos que o ferro. Para efeito de comparação, a prata,
o melhor condutor de todos os metais, é cerca de 700% mais eficiente.
Ocorrência e Aplicações
O tório é mais abundante na crosta terrestre que o actínio.
A concentração média varia entre 6 e 15 ppm, o que o caracteriza como 3 vezes
mais abundante que o urânio. Entretanto, na Índia, alguns depósitos podem
apresentar até 90Kg a cada tonelada de terra (90.000 ppm).
Surge associado principalmente a terras-raras e
urânio – sendo as maiores fontes os minérios monazite e torite. Além da Índia,
o Brasil, Austrália, Malásia e outros seletos países possuem reservas
identificadas.
As principais aplicações do tório geralmente se
enquadram no ramo de ligas
metálicas, catálise de reações, produção de
energia (no processo de obtenção do U-233), fabricação dispositivos
termoelétricos (lâmpadas incandescentes, lampiões a gás, filamentos de tungstênio em
equipamentos eletrônicos) e células fotoelétricas.
Ação Biológica
Mesmo que seja pouco intensa a sua atividade
radioativa, a exposição ao tório livre pode acarretar danos, pois na cadeia de
decaimento para radônio Rn-220 e chumbo Pb-208,
alguns de seus isótopos são muito instáveis (emitem, portanto, algum tipo de
radiação ionizante).
Caso esteja pulverizado e disperso no ar, a sua
inalação aumenta o risco de contrair cânceres nos pulmões, pâncreas e
sangue. Logo, necessita-se sempre de uma atmosfera ventilada para o trabalho com esse metal. Caso esteja pulverizado, ou
sob forma de certas ligas, e contido em algum recipiente, ao entrar em contato
com o ar, pode explodir violentamente (é extremamente pirofórico sob estas
condições).
Bibliografia:
http://nautilus.fis.uc.pt/st2.5/scenes-p/elem/e09040.html (acesso em 05/06/2011)
http://www.tabela.oxigenio.com/actinidios/elemento_quimico_torio.htm (acesso em 05/06/2011)
http://nautilus.fis.uc.pt/st2.5/scenes-p/elem/e09040.html (acesso em 05/06/2011)
http://www.tabela.oxigenio.com/actinidios/elemento_quimico_torio.htm (acesso em 05/06/2011)
Urânio
Minério
de urânio é toda concentração natural de mineral ou minerais na qual o urânio
ocorre em proporções e condições tais que permitam sua exploração econômica -
Mineração e Beneficiamento.
O
elemento químico Urânio é um metal branco-níquel, pouco menos duro que o aço e
encontra-se, em estado natural, nas rochas da crosta terrestre. Sua principal
aplicação comercial é na geração de energia elétrica, na qualidade de
combustível para reatores nucleares de potência. É também utilizado na produção
de material radioativo para uso na medicina e na agricultura. A prospecção e
pesquisa de minerais de urânio tem por finalidade básica localizar, avaliar e
medir reservas de urânio. Tais trabalhos começam pela seleção de áreas
promissoras, indicadas por exame de fotografias aéreas, imagens de radar e de
satélites.
A
seguir é feita a verificação de campo, destinada a identificar as estruturas ou
condições geológicas favoráveis a tal ocorrência e, se positivos os resultados,
são implementados os trabalhos de prospecção e pesquisa.
Concentrado de Minério de Urânio - U3O8
Na
unidade de beneficiamento o urânio é extraído do minério, purificado e
concentrado sob a forma de um sal de cor amarela, conhecido como
"yellowcake". O minério de urânio é retirado da mina e após processos
de extração é enviado para usina de beneficiamento e obtenção do concentrado de
urânio, cuja composição química é o diuranato de amônia, conhecido como
yellowcake ou concentrado de U3O8.
Fonte: www.inb.com.br
http://www.wipédia.com
Complemento de pesquisa realizada por Emmanuel Gonçalves Mendes Castro e a escrita no blog por Téka Castro, escritora e educadora.
São Paulo, 27 de abril de 2013. 18:11h.
Complemento de pesquisa realizada por Emmanuel Gonçalves Mendes Castro e a escrita no blog por Téka Castro, escritora e educadora.
São Paulo, 27 de abril de 2013. 18:11h.
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