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FERRO Disciplina: Beneficiamento de minério Professor: Fernando Equipe: Ana Otaciana; Arlene; Edinaelma; Ednaldo; Jenilson;Thiago Bezerra O ferro É um metal maleável, tenaz, de coloração cinza prateado Apresentando propriedades magnéticas; É encontrado na natureza fazendo parte da composição de diversos minerais, entre eles muitos óxidos, como o FeO (óxido de ferro II, ou óxido ferroso) ou como Fe2O3 (óxido de ferro III, ou óxido férrico). Para obter-se ferro no estado elementar, os óxidos são reduzidos com carbono, e imediatamente são submetidos a um processo de refinação para retirar as impurezas presentes. Utilização do ferro O ferro é o metal mais usado, com 95% em peso da produção mundial de metal. É indispensável devido ao seu baixo preço e dureza. É especialmente empregado em automóveis, barcos e componentes estruturais de edifícios. O aço é a liga metálica de ferro mais conhecida. Processo de transformação 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. O ferro gusa pode passar por outros processos especiais até ser transformado em aço (liga metálica de ferro e carbono). Minerais do ferro O ferro, na categoria de ferro-gusa (ferro fundido), é obtido a partir de seus minérios: hematita (Fe2O3), magnetita (Fe3O4), limonita (2Fe2O3.3H2O) e siderita (FeCO3). O princípio básico da formação do ferro se dá a partir da interação de seus minérios com o monóxido de carbono (CO) produzido pela combustão do carvão. Obtenção do aço Para eliminar as impurezas, o ferro-gusa passa por outro processo (purificação), que acaba deixando praticamente 0,2% de carbono, um material de baixa dureza, o que o torna impróprio para confecção de diversos materiais, principalmente ferramentas industriais. Contudo, uma das ligas metálicas mais utilizadas pela humanidade, o aço, é obtida nessa purificação. Isso é possível graças ao controle da quantidade de carbono utilizada e de outros componentes. Ferro fundido Quando o conteúdo de carbono da liga é superior a 2.1% em peso, a liga metálica é denominada ferro fundido. Estas ligas apresentam, em geral, entre 3% e 4.5% de carbono em peso. Existem diversos tipos de ferros fundidos: cinzento, esferoidal, branco e maleável. Dependendo do tipo apresenta aplicações diferentes: em motores, válvulas, engrenagens e outras. Elementos do ferro Os aços são ligas metálicas de ferro com outros elementos, tanto metálicos quanto não metálicos, que conferem propriedades distintas ao material. É considerada aço uma liga metálica de ferro que contém menos de 2% de carbono; Se a percentagem é maior recebe a denominação de ferro fundido. Concentração de carbono Aço baixo em carbono. Contém menos de 0.25% de carbono em peso. São fracos porém são utilizados em veículos, tubulações, elementos estruturais e outros. Aço médio em carbono. Entre 0.25% e 0.6% de carbono em peso. São mais resistentes que os aços baixo em carbono, sendo empregados em peças de engenharia que requerem uma alta resistência mecânica e ao desgaste. Aço alto em carbono. Entre 0.60% e 1.4% de carbono em peso. São os mais resistentes. Importância do beneficiamento Nem sempre os minerais apresentam-se na natureza na forma em que serão consumidos pela indústria, quer seja por suas granulometrias (tamanhos), quer por estarem associados a outros minerais, que são indesejáveis para o processo industrial a que se destinam. É exatamente para a adequação dos minerais aos processos industriais que se utiliza o beneficiamento dos minérios. Alto-forno O processo de transformação desses minérios em ferro consiste na colocação de minério de ferro, carvão e calcário (carbonato de cálcio) no alto-forno, como veremos no esquema a seguir: Contextualizando Tanto o minério quanto o carvão (coque) são introduzidos no alto forno pela parte superior. Então, a combustão do carvão produz energia térmica necessária para a produção do monóxido de carbono (CO). Este, por sua vez, reage com o minério. O cromo na liga de aço A liga de aço inoxidável é produzida pela adição de 1 a 22% de níquel (Ni) e de 4 a 27% de cromo (Cr). Essa liga é extremamente resistente à corrosão, um dos maiores males do metal ferro. O aço inox, como essa liga é conhecida, é utilizada para fazer talheres, panelas, lâminas de barbear, etc. Já as ligas produzidas com molibdênio (Mo) ou manganês (Mn), apresentam resistência térmica, servindo, então, para confecção de trilhos de trens, tesouras e demais ferramentas de corte. Ferrugem Como já foi apontado, o ferro sofre corrosão, o que, em termos químicos, significa oxidação. Esse fenômeno ocorre quando o metal, ou mesmo o aço (com exceção do inoxidável), interagem com gás oxigênio (O2), principalmente em meio úmido (presença de água). O fruto dessa interação é a oxidação do ferro. FERRO Número do slide 2 O ferro Número do slide 4 Utilização do ferro Número do slide 6 Processo de transformação Minerais do ferro� Número do slide 9 Obtenção do aço� Ferro fundido Elementos do ferro Concentração de carbono Importância do beneficiamento Alto-forno Número do slide 16 Contextualizando O cromo na liga de aço Ferrugem
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