Processo de Extração do Estanho - Metalurgia, Aplicações e Referências ABNT

O texto deve abordar entre outros assuntos os aspectos do processo os principais equipamentos tipo de forno ou conversor etapas das operações reações químicas vantagens e desvantagens etc Utilizem como referência livros apostilas sites de fabricantes artigos etc não esquecendo de mencionálas nas referências do trabalho sugiro a utilização das normas da ABNT para as referências Cuidado com plágio tentem sempre resumir um texto com suas próprias palavras e incluílo no trabalho escrito fazendo a adequada citação Imagens e fluxogramas também devem conter referências mesmo se tiradas da internet O trabalho escrito deve conter capa e referência da literatura desenvolvimento do conteúdo considerações finais ou conclusão referências bibliográficas Utilizar fonte Times New Roman tamanho da fonte 12 espaçamento de linha 12 margens da página sup 2cm inf 2cm esq 2cm dir 2cm O trabalho deve ser entregue em word ou pdf UNIVERSIDADE NOME ALUNO PROCESSO DE EXTRAÇÃO DO ESTANHO CIDADE 2023 Aspectos gerais O estanho Figura 1 é um metal que é representado pelo símbolo Sn na tabela periódica é um material com coloração esbranquiçada e ligeiramente azulada No entanto diferente de outros materiais o estanho é bem maleável ou seja produtos como recipientes que são fabricados com esse material facilmente perdem o seu formato original DIAS CHAVES CARDOSO 2018 Figura 1 Estanho Fonte DIAS CHAVES CARDOSO 2018 Este material é empregue em utensílios pelo homem por muito tempo sendo que é um dos primeiros metais utilizados pelos humanos Uma das suas utilizações é em liga de estanhocobre pelo fato do estanho endurecer o cobre DIAS CHAVES CARDOSO 2018 Aplicações Pode ser utilizado para a fabricação de flandres ou chapas de estanho que possuem aplicação em embalagens de alimentos no entanto este material para esta finalidade pode ser substituído por outros materiais que não contenham o estanho na composição Além disso é empregue em ligas metálicas como por exemplo o estanhocobre estanhochumbo estanhoníquel e estanhochumboantimônio DIAS CHAVES CARDOSO 2018 A partir disso a sua aplicação é bem ampla podendo ser utilizado em soldas macias para equipamentos eletrônicos para a odontologia tubos cosméticos como perfumes e esmaltes fusíveis tipografia e até na indústria aeroespacial DIAS CHAVES CARDOSO 2018 A aplicação como material para solda se dá pelo fato do mesmo apresentar baixo ponto de fusão e afinidade em formar ligas RAMOS 2008 Processo de extração do estanho Existem diversos minerais que dispõem de estanho na sua composição no entanto a cassiterita SnO2 Figura 2A é o principal utilizado para a extração do estanho porém a estanita Cu2FeSnS4 também pode ser utilizada para a sua obtenção A cassiterita dispõe de uma coloração escura e pertence ao sistema tetragonal com habito prismático e bipiramidal conforme a Figura 2B além disso apresenta comumente geminações em cotovelo que pode ser visualizado na Figura 2C DIAS CHAVES CARDOSO 2018 Figura 2A Cassiterita Figura 2B Habito prismático e bipiramidal da Cassiterita Figura 2C Geminações em cotovelo da Cassiterita Fonte DIAS CHAVES CARDOSO 2018 A cassiterita é usualmente encontrada em pequenas quantidades e geralmente próximo a greisens e veios hidrotermais entretanto este mineral devido a sua alta densidade pode se acumular em depósitos aluvionares DIAS CHAVES CARDOSO 2018 As técnicas de processamento para a extração do estanho variam conforme o tipo de depósito de cassiterita no qual para depósitos de cassiterita que são formados em rios principalmente que sedimentam por origem fluvial aluvial eólica entre outras o seu processo para obtenção da cassiterita é a partir da lavagem mesa vibratória e separação magnética e eletrostática Em casos em que a cassiterita é encontrada em rochas duras a sua extração é a partir da britagem e cominuição RAMOS 2018 Para que seja obtido o estanho presente na cassiterita é utilizado o seu aquecimento com carbono a temperaturas entre 1200C a 1300C porém antes que seja realizado o processo de redução em forno deve ser determinado o teor de estanho e de outros minérios presentes na cassiterita sendo que este processo deve ser realizado em laboratório químico MARIANO et al 2016 Para a produção do estanho primeiramente é realizado a extração da cassiterita e em seguida o seu processo de redução que ocorre em fornos elétricos de redução no qual ocorre a decomposição do oxigênio da partícula de estanho e assim transforma o minério em metal porém na sua forma bruta Após esse processo o material bruto é levado para aparelhos de tratamento principalmente o cristalizador que realiza a separação do chumbo que está presente no estanho bruto MARIANO 2017 A Figura 3 apresenta um fluxograma do processo de redução e refino da cassiterita em forno para obtenção do estanho Figura 3 Processo de redução e refino da cassiterita Fonte MARIANO et al 2016 Principais equipamentos O estanho é obtido pela utilização de fornos elétricos no qual após ser realizado a sua fundição é feito um processo de purificação do mesmo e assim o transformando em estanho Estes fornos elétricos de redução realizam a redução da cassiterita com a adição de carbono em altas temperaturas e a partir deste processo é obtido o estanho bruto MARIANO 2017 Outro equipamento utilizado é principalmente o cristalizador porém pode ser utilizado outro aparelho de tratamento no qual esse equipamento realiza a separação do estanho e do chumbo que estão presentes no estanho bruto esta separação e dá pela diferença de peso molecular dos dois minerais ou seja por conta de o chumbo ter maior densidade este se deposita na parte inferior e o estanho na parte superior MARIANO 2017 A Figura 4 apresenta o processo de refinamento da cassiterita para a obtenção do estanho Figura 4 Processo de refinamento da cassiterita para obter o estanho Fonte MARIANO 2017 Reações químicas De acordo com Bianchini 2011 o processo de extração do estanho quando é adicionado a cassiterita e o carbono no forno o carbono reagem com o dióxido de carbono da atmosfera do forno e forma o monóxido de carbono Com isso este monóxido de carbono acaba reagindo com a superfície solida do óxido de estanho e assim é produzido o estanho e dióxido de carbono A cassiterita dispõe de sílica na sua composição que com o aumento da temperatura reagem formando silicato estenoso e dióxido de carbono O ferro também é reduzido de férrico para ferroso e assim reagem com a sílica e forma silicato ferroso e dióxido de carbono Assim com a fundição dos silicatos de estanho e ferroso se forma uma escoria liquida que é o monóxido de carbono e assim se torna um agente redutor eficaz A partir disso o carbono na sua forma sólida é capaz de reduzir tanto o silicato estenoso para estanho como o silicato ferroso para ferro Reservas mundiais Com relação as reservas mundiais desse material em 2014 as reservas mundiais possuíam cerca de 45 milhões de toneladas de estanho associados às jazidas de cassiterita Sendo a China o país com maior reserva e também o maior produtor 4040 da produção mundial o segundo maior produtor é a Indonésia 2715 e em terceiro o Brasil 825 No Brasil os estados que mais dispõem desse mineral é a Amazônia e Rondônia DIAS CHAVES CARDOSO 2018 Vantagens e desvantagens Uma das vantagens do estanho é que se trata de um material quimicamente inerte na forma metálica sendo utilizado inclusive para a fabricação de embalagens de alimentos e bebidas MARIANO et al 2016 Além disso é um mineral muito utilizado em ligas químicas e apresenta as mais diversas aplicações ou seja é utilizado em setores desde automobilístico a embalagens de alimentos DIAS CHAVES CARDOSO 2018 As principais desvantagens do estanho estão no processo de extração da cassiterita e na produção do estanho A extração da cassiterita se dá pela retirada em jazidas o que causa inúmeros dados ambientais pela atividade garimpeira além disso no processo de redução da cassiterita para a extração do estanho podem ser utilizados água neste processo que após a sua utilização apresenta um aumento significativo de metais pesados e assim é uma grande fonte de contaminação caso não sejam tratados BIANCHINI 2011 CONCLUSÃO O estanho é um material amplamente utilizado pelos serem humanos a milhares de anos sendo utilizado para diversas aplicações como por exemplo embalagens de alimentos e bebidas na odontologia indústria automobilística indústria aeroespacial e também devido as suas propriedades são bastante usadas em ligas metálicas com diversos outros materiais O estanho é obtido geralmente da cassiterita que pode ser encontrado em diversos depósitos sendo que o processo de obtenção dessa cassiterita varia conforme o tipo de depósito Após a obtenção da Cassiterita a mesma é adicionada em fornos elétricos de redução juntamente com carbono que no final é obtido o estanho bruto este estanho então é preciso que seja feito o seu refino ou seja é levado principalmente para um cristalizador que de acordo com a densidade do estanho e do chumbo presente fazem a separação desses materiais e assim é obtido o estanho Com relação a produção mundial de cassiterita temos que o principal produtor é a China em segundo lugar a Indonésia e em terceiro lugar o Brasil Apesar do estanho sem um material amplamente utilizado nos mais diversos setores e ser um material inerte existem alguns problemas com relação a sua extração que podem causar problemas para o meio ambiente caso esse processo não seja realizado de forma correta então para a produção do estanho é interessante todo o acompanhamento do processo de produção para que assim evite ao máximo o despejo de água contaminada no meio ambiente por exemplo REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS DIAS Coralie Heinis CHAVES Mario Luiz de Sá Carneiro CARDOSO Daniel Kroeling Rodrigues Estanho S l s n 2018 RAMOS Carlos Romano Estanho na Amazônia o apogeu e o caso da produção Novos Cadernos NAEA v 6 n 2 2008 BIANCHINI Karina Análise da água gerada da lavagem dos gases do processo de redução de cassiterita em estanho Ariquemes Rondônia Brasil 2011 MARIANO Mariana Brustolon et al ANÁLISE COMPARATIVA DAS TÉCNICAS ANALÍTICAS VIA RAIOX E VIA ÚMIDA PARA DETERMINAÇÃO DO TEOR DO ESTANHO DA CASSITERITA Revista Científica da Faculdade de Educação e Meio Ambiente Ariquemes Ro v 7 n 2 p 105113 2016 MARIANO Mariana Brustolon ANÁLISE COMPARATIVA DE TÉCNICAS ANALÍTICAS NA DETERMINAÇÃO DO TEOR DE ESTANHO NA CASSITERITA 2017 37 f Monografia Doutorado Curso de Licenciatura em Química Faculdade de Educação e Meio Ambiente Ariquemes Ro 2017 PROCESO DE EXTRAÇÃO DO ESTANHO Aluno Professor Estanho Fonte DIAS CHAVES CARDOSO 2018 O estanho é um metal que é representado pelo símbolo Sn na tabela periódica é um material com coloração esbranquiçada e ligeiramente azulada No entanto diferente de outros materiais o estanho é bem maleável ou seja produtos como recipientes que são fabricados com esse material facilmente perdem o seu formato original Aplicações do estanho Este material é empregue em utensílios pelo homem por muito tempo sendo que é um dos primeiros metais utilizados pelos humanos Uma das suas utilizações é em liga de estanhocobre pelo fato do estanho endurecer o cobre além disso é um material que devido as suas propriedades é bastante utilizado em ligas metálicas como por exemplo o estanhocobre estanhochumbo estanhoníquel e estanhochumboantimônio Aplicações do estanho Pode ser utilizado para a fabricação de flandres ou chapas de estanho que possuem aplicação em embalagens de alimentos no entanto este material para esta finalidade pode ser substituído por outros materiais que não contenham o estanho na composição Aplicações do estanho A sua aplicação é bem ampla podendo ser utilizado em Soldas macias para equipamentos eletrônicos Odontologia Tubos Cosméticos como perfumes e esmaltes Fusíveis Tipografia Indústria aeroespacial Existem diversos minerais que dispõem de estanho na sua composição no entanto a cassiterita SnO2 é o principal utilizado para a extração do estanho porém a estanita Cu2FeSnS4 também pode ser utilizada para a sua obtenção A cassiterita dispõe de uma coloração escura e pertence ao sistema tetragonal com habito prismático e bipiramidal além disso apresenta comumente geminações em cotovelo Processo de extração do estanho Processo de extração do estanho Fonte DIAS CHAVES CARDOSO 2018 Figura A Cassiterita Figura B Habito prismático e bipiramidal da Cassiterita Figura C Geminações em cotovelo da Cassiterita A cassiterita é usualmente encontrada em pequenas quantidades e geralmente próximo a greisens e veios hidrotermais entretanto este mineral devido a sua alta densidade pode se acumular em depósitos aluvionares O processo de extração do estanho depende do tipo de depósito de cassiterita Processo de extração do estanho O processo de obtenção da cassiterita pode ser Para depósitos de cassiterita que são formados em rios principalmente que sedimentam por origem fluvial aluvial eólica entre outras o seu processo para obtenção da cassiterita é a partir da lavagem mesa vibratória e separação magnética e eletrostática Para depósitos de cassiterita encontrados em rochas duras a sua extração é a partir da britagem e cominuição Processo de extração do estanho Para que seja obtido o estanho presente na cassiterita é utilizado o seu aquecimento com carbono a temperaturas entre 1200C a 1300C porém antes que seja realizado o processo de redução em forno deve ser determinado o teor de estanho e de outros minérios presentes na cassiterita sendo que este processo deve ser realizado em laboratório químico Processo de extração do estanho Para a produção do estanho primeiramente é realizado a extração da cassiterita e em seguida o seu processo de redução que ocorre em fornos elétricos de redução no qual ocorre a decomposição do oxigênio da partícula de estanho e assim transforma o minério em metal porém na sua forma bruta Após esse processo o material bruto é levado para aparelhos de tratamento principalmente o cristalizador que realiza a separação do chumbo que está presente no estanho bruto Processo de extração do estanho Fluxograma do processo de redução e refino da cassiterita em forno para obtenção do estanho Processo de extração do estanho Fonte MARIANO et al 2016 O estanho é obtido pela utilização de fornos elétricos Estes fornos elétricos de redução realizam a redução da cassiterita com a adição de carbono em altas temperaturas e a partir deste processo é obtido o estanho bruto Principais equipamentos Outro equipamento utilizado é o cristalizador porém pode ser utilizado outro aparelho de tratamento no qual esse equipamento realiza a separação do estanho e do chumbo que estão presentes no estanho bruto esta separação e dá pela diferença de peso molecular dos dois minerais ou seja por conta do chumbo ter maior densidade este se deposita na parte inferior e o estanho na parte superior Principais equipamentos Fonte MARIANO 2017 Principais equipamentos A Figura a seguir apresenta o processo de refinamento da cassiterita para a obtenção do estanho De acordo com Bianchini 2011 para o processo de extração do estanho é adicionado a cassiterita e o carbono no forno o carbono reagem com o dióxido de carbono da atmosfera do forno e forma o monóxido de carbono Reações químicas De acordo com Bianchini 2011 para o processo de extração do estanho é adicionado a cassiterita e o carbono no forno o carbono reagem com o dióxido de carbono da atmosfera do forno e forma o monóxido de carbono Reações químicas Com isso este monóxido de carbono acaba reagindo com a superfície solida do óxido de estanho e assim é produzido o estanho e dióxido de carbono Reações químicas A cassiterita dispõe de sílica na sua composição que com o aumento da temperatura reagem formando silicato estenoso e dióxido de carbono Reações químicas O ferro também é reduzido de férrico para ferroso e assim reagem com a sílica e forma silicato ferroso e dióxido de carbono Reações químicas Assim com a fundição dos silicatos de estanho e ferroso se forma uma escoria liquida que é o monóxido de carbono e assim se torna um agente redutor eficaz A partir disso o carbono na sua forma sólida é capaz de reduzir tanto o silicato estenoso para estanho como o silicato ferroso para ferro Reações químicas De acordo DIAS CHAVES e CARDOSO 2018 em 2014 as reservas mundiais possuíam cerca de 45 milhões de toneladas de estanho associados às jazidas de cassiterita Os maiores produtores eram 1 Produtor China com 4040 da produção mundial 2 Produtor Indonésia com 2715 da produção mundial 3 Produtor Brasil com 825 da produção mundial Reservas mundiais Uma das vantagens do estanho é que se trata de um material quimicamente inerte na forma metálica sendo utilizado inclusive para a fabricação de embalagens de alimentos e bebidas Além disso é um mineral muito utilizado em ligas químicas e apresenta as mais diversas aplicações ou seja é utilizado em setores desde automobilístico a embalagens de alimentos Vantagens As principais desvantagens do estanho estão no processo de extração da cassiterita e na produção do estanho A extração da cassiterita se dá pela retirada em jazidas o que causa inúmeros dados ambientais pela atividade garimpeira além disso no processo de redução da cassiterita para a extração do estanho podem ser utilizados água neste processo que após a sua utilização apresenta um aumento significativo de metais pesados e assim é uma grande fonte de contaminação caso não sejam tratados Desvantagens O estanho é um material amplamente utilizado pelos serem humanos a milhares de anos sendo utilizado para diversas aplicações O estanho é obtido geralmente da cassiterita Após a obtenção da Cassiterita a mesma é adicionada em fornos elétricos de redução juntamente com carbono que no final é obtido o estanho bruto Este estanho então é preciso que seja feito o seu refino ou seja é levado principalmente para um cristalizador que faz a separação do chumbo e do estanho Conclusão Com relação a produção mundial de cassiterita temos que o principal produtor é a China em segundo lugar a Indonésia e em terceiro lugar o Brasil Apesar do estanho sem um material amplamente utilizado nos mais diversos setores e ser um material inerte existem alguns problemas com relação a sua extração que podem causar problemas para o meio ambiente caso esse processo não seja realizado de forma correta então para a produção do estanho é interessante todo o acompanhamento do processo de produção para que assim evite ao máximo contaminações ao meio ambiente Conclusão DIAS Coralie Heinis CHAVES Mario Luiz de Sá Carneiro CARDOSO Daniel Kroeling Rodrigues Estanho S l s n 2018 RAMOS Carlos Romano Estanho na Amazônia o apogeu e o caso da produção Novos Cadernos NAEA v 6 n 2 2008 BIANCHINI Karina Análise da água gerada da lavagem dos gases do processo de redução de cassiterita em estanho Ariquemes Rondônia Brasil 2011 MARIANO Mariana Brustolon et al ANÁLISE COMPARATIVA DAS TÉCNICAS ANALÍTICAS VIA RAIOX E VIA ÚMIDA PARA DETERMINAÇÃO DO TEOR DO ESTANHO DA CASSITERITA Revista Científica da Faculdade de Educação e Meio Ambiente Ariquemes Ro v 7 n 2 p 105113 2016 MARIANO Mariana Brustolon ANÁLISE COMPARATIVA DE TÉCNICAS ANALÍTICAS NA DETERMINAÇÃO DO TEOR DE ESTANHO NA CASSITERITA 2017 37 f Monografia Doutorado Curso de Licenciatura em Química Faculdade de Educação e Meio Ambiente Ariquemes Ro 2017 Referências