Reciclagem de Metais e Produção

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A Eletroquímica 
para obtenção e
Reciclagem de metais
Professor: Ivan Monteiro Luiz
Reciclagem e seus benefícios
A reciclagem de materiais resulta em uma série de vantagens para o meio ambiente, empresas e comunidades. Algumas dessas vantagens incluem:
• geração de renda e de empregos;
• diminuição da poluição ambiental e aquática;
• decréscimo na extração e beneficiamento de minérios;
• desenvolvimento de responsabilidade social e ambiental;
• redução do acúmulo de resíduos sólidos no meio ambiente, nos lixões e nos aterros sanitários.
Reciclagem de metais
A reciclagem dos metais, por exemplo, é uma atividade bastante eficiente, pois, além de o metal manter praticamente todas as suas propriedades, ela ainda pode acontecer várias vezes. O processo tem como base a separação dos metais em ferrosos, ou seja, que contêm ferro, e não ferrosos, como o alumínio. A partir disso, os metais são triturados, fundidos e transformados em novos produtos.
A grande vantagem da reciclagem de metais é diminuir ou evitar a extração e beneficiamento do minério, que é uma atividade de grande impacto ambiental que envolve alto consumo de energia e água e, além
disso, os resíduos gerados são de difícil tratamento e armazenamento
Produção de Ferro
O ferro é encontrado na natureza sob a forma de minérios, dos quais o mais importante é a hematita (Fe2O3). Para extrair o ferro metálico da hematita, a indústria siderúrgica segue algumas etapas.
Etapas da produção de Ferro
1ªETAPA: C(s) + O2(g) → CO2(g)
2ªETAPA: CO2(g) + C(s) → 2 CO(g)
3ªETAPA: Fe2O3(s) + 3 CO(g) → 2 Fe(s) + 3 CO2(g)
O ferro, devido ao baixo preço e à alta dureza, é o metal mais utilizado no mundo; já o aço é a liga metálica de ferro mais conhecida e utilizada no planeta.
Eletrólise
É uma reação química que ocorre a partir da aplicação de uma corrente elétrica.
Eletrólise ígnea do NaCl
Produção de alumínio
O alumínio metálico é obtido industrialmente pela eletrólise ígnea da bauxita, cujo principal componente é o óxido de alumínio di-hidratado (Al2O3 . 2 H2O), que ao ficar livre de impurezas recebe o nome de alumina. A alumina, representada simplificadamente por Al2O3, é misturada com criolita (Na3AlF6), que é um fundente, uma substância capaz de reduzir a temperatura de fusão de outra substância, tornando mais fácil o processo de eletrólise ígnea. A mistura fundida de alumina e criolita é adicionada a uma cuba eletrolítica com cátodo de aço e ânodo de carbono (carvão)
Purificação de Cobre
Como a maioria dos metais, ele se encontra na natureza associado a outros elementos na forma de minérios, como a calcosita (Cu2S), a calcopirita (Cu2S + Fe2S3), a cuprita (Cu2O), entre outros.
A primeira parte do processo de obtenção do cobre com alta pureza ocorre através de sua dissociação desses outros elementos, o que pode ser feito por meio de reações de oxirredução. A ustulação, por exemplo, é a oxidação de compostos que contenham enxofre, e pode ser usada para purificar o cobre.
Cu2S(s) + O2(g) → 2 Cu(l) + SO2(g) Ustulação da calcosita
Eletrólise com eletrodos não inertes
A segunda parte do processo se baseia em um refino eletrolítico com eletrodos não inertes, ou seja, que podem participar do processo de oxirredução. Esse refino consiste em inserir uma placa de cobre impuro e outra placa de cobre puro em uma cuba eletrolítica que contém solução aquosa de sulfato de cobre II. O objetivo é oxidar o cobre da placa que está com as impurezas, levando-o até a solução. Uma vez em solução, sem impurezas, os íons de cobre sofrem redução e são depositados na placa de cobre puro.
A eletrólise com eletrodos ativos é aquela em que os eletrodos participam ativamente da reação de oxidação e de redução. É usada principalmente na purificação do cobre.
O fato de ter dado resultado zero indica que não houve uma reação química, mas apenas o transporte de cobre. No fundo do recipiente se encontram as outras substâncias impuras que estavam no cobre.
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