Lista de Exercícios Eletro unidade I

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MET 163 – ELETOMETALURGIA 
Lista 1 (2018.2) 
1) Dentre os processos estudados neste capítulo (eletroobtenção e eletrorrefino de 
cobre, eletroobtenção de zinco, produção de alumínio), cite e explique um impacto 
ambiental gerado em alguma das etapas de processamento. Quais medidas devem 
ser tomadas para minimizar este impacto? 
2) Termodinamicamente o zinco não poderia ser reduzido a partir de uma solução 
aquosa do seu sal. Porque isso é feito industrialmente? 
3) Porque a evolução de hidrogênio no cátodo durante a eletroobtenção de níquel 
deve ser evitada? 
4) Cite e explique dois motivos para que a retirada de Ni da solução seja 
feita antes da eletrólise do zinco? 
5) O sulfato de chumbo não é um sal solúvel. Explique como o chumbo pode 
contaminar o catodo de zinco. 
6) Sabe-se que o sulfato de chumbo é muito insolúvel. Explique como o chumbo 
pode contaminar o cátodo de cobre? 
7) Porque, normalmente, adiciona-se Mn na cuba eletrolítica do processo de 
eletrólise de zinco? 
8) Porque os anodos de Pb utilizados na eletrólise de zinco contém até 5% de Ag? 
9) Qual a função da etapa de cementação durante o processo RLE de produção de 
zinco? 
10) Porque não temos formação de lama anódica durante a eletroobtenção de cobre? 
11) Explique a formação de lama anódica durante o eletrorrefino de cobre? 
12) Cite vantagens e desvantagens de trabalhar com uma alta concentração de 
eletrólitos na solução da eletrólise de cobre? 
13) Qual a temperatura média da solução da eletrólise de cobre? A escolha dessa 
temperatura é determinada por quais fatores? 
14) Qual a temperatura média do eletrólito na produção de alumínio? A escolha dessa 
temperatura é determinada por quais fatores? 
15) O que é passivação do anodo (eletrorrefino de cobre)? Como ela pode ser 
evitada? 
16) Quais os principais fatores que afetam a eficiência de corrente durante a 
eletroobtenção do Zn? Explique dois deles. 
17) Porque o teor de sílica limita a utilização do minério (bauxita) no processo Bayer? 
18) Quais são as principais etapas do processo Bayer? Descreva resumidamente duas 
delas. 
19) Quais são as principais funções do eletrólito no processo de produção de 
alumínio? Explique resumidamente duas delas. 
20) A tabela abaixo mostra a composição do anodo após sair do refino ao fogo. 
Durante o eletrorrefino, Onde você espera encontrar cada um dos elementos 
mostrados na tabela? (lama anódica ou solução) Explique. 
 
21) Cite e explique dois efeitos da adição de compostos ao banho de criolita fundida, 
utilizado no processo de produção de alumínio. 
22) A eletrobtenção de zinco geralmente ocorre em solução ácida de sulfato em 
densidade de corrente próxima de 400 A/m² e voltagem da célula de 3,5V. 
a) Escreva as semi-reações envolvidas neste processo; 
b) Utilizando uma tabela de potenciais padrão de redução, encontre a voltagem 
teórica mínima para a célula eletrolítica; 
c) Explique porque a voltagem teórica é diferente da voltagem aplicada no processo; 
d) Se a distância cátodo-ânodo é 50mm, calcule da queda de potencial devido à 
resistência elétrica da solução. Dados: condutividade específica do eletrólito 
S=0,5 Ohm-1.m-1; área cátodo = 1m². 
e) Considerando uma eficiência de corrente de 90%, calcule o consume específico 
de energia (kWh/t de Zn). 
23) Uma refinaria com capacidade de 200.000t/ano de cobre utilizando uma 
densidade de corrente de 200 A/m² na superfície do cátodo. Cada tanque possui 
31 cátodos e 30 ânodos em um sistema em paralelo (considere que os dois cátodos 
externos recebem depósito de cobre em apenas um lado). E cada cátodo de 
0,75mx1,0m é completamente imerso no eletrólito. A distância média entre 
cátodo e ânodo é 13,5mm e a voltagem por tanque é 0,24V. Os tanques são 
conectados em 4 circuitos separados, cada um alimentado por um gerador. 
Calcule: 
a) O número de tanques se todos operam regularmente com eficiência de corrente de 
90%. 
b) A condutividade específica do eletrólito assumindo que 50% da queda de 
potencial é devido à resistência do eletrólito. Considere S = L/(AeR), onde L é a 
distância cátodo/ânodo; S condutividade (Ohm-1.m-1); R resistência (ohm); Ae 
área do eleletrólito onde passa corrente, equivalente a área do cátodo); 
c) A voltagem e a amperagem que deve ser fornecida por cada gerador.