Lista balanço de massa (1)

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Introdução a Metalurgia Extrativa
Profs. Piter Gargarella e Conrado R. M. Afonso
2º Semestre 2022
Lista de exercícios – Balanço de massa
1. Para produzir Magnésio, um dos processos usados é a redução de Dolomita Calcinada (MgO.CaO) por Ferro Liga contendo 75 % de Si (balanço em Fe), gerando Magnésio Gasoso e subprodutos sólidos, de acordo com a reação:
2MgO.CaO(s) + FeSi(s) = 2Mg(g) + (CaO)2(s).SiO2(s) + Fe(s)
Para uma indústria em que estão sendo consumidos 9 Kg de Dolomita e 1.5 Kg de FeSi para cada 1 Kg de Magnésio obtido, considerando as matérias primas e produtos puros, montar a tabela de controle de balanço de massa e calcular: a) o rendimento em Mg; b) o rendimento em Si (tomando como base o Silicato (CaO)2(s).SiO2 que é a finalidade do emprego do FeSi); c) as quantidades de Silicato (CaO)2(s).SiO2(s) e de Fe obtidas por Kg de Mg; d) se os rendimentos de Mg e de Si fossem 100 %, qual seria o consumo de Dolomita e de FeSi por kg de Mg. 
Obs: a representação da reação é apenas simplificada, pois, nos cálculos da participação do FeSi (75 % Si) não há efetivamente a relação 1 mol de Fe para cada 1 mol de Si, prevalecendo os valores comerciais do enunciado. Para as demais substâncias, a participação dos elementos pode ser calculada em bases moleculares. 
Dados: de Pesos atômicos: Mg = 24.3g; O = 16g; Ca = 40.1g; Fe = 55.8g; Si = 28.1g.
2. Deseja-se produzir 1 tonelada de aço inoxidável 316L com 17 % Cr, 12 % Ni e 0.03 % C em forno de fusão e elaboração. As matérias primas disponíveis são: sucata de aço contendo 0.2 % C (considere balanço em Fe), Ferro Cromo com 84 % Cr (considere balanço em Fe), Níquel metálico contendo 99.8 % Ni (considere desconhecidas as impurezas e que elas não vão para o aço inox produzido) e Ferro metálico contendo 0.03 % C (considere balanço em Fe). Considerando os rendimentos em Cr, Ni e C de 95 % e o rendimento em Fe 100 %, monte uma tabela de controle de balanço de massa e calcule: 
a) as quantidades de matérias primas a serem empregadas; 
b) a quantidade de material descartado e as porcentagens de elementos contidas no mesmo