Alum nio alumina e reciclagem
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Universidade Federal de São Carlos Departamento de Engenharia Química Prof. Luiz Márcio Poiani. Alumínio, Alumina e Reciclagem. Denise Cervilha de Freitas Filipe Ângelo dos Santos Michele Aguilera Yumi Fusse Madeira. SUMÁRIO. Introdução Refinaria Processo Bayer Redução

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Alumínio, Alumina e Reciclagem

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Presentation Transcript


Alum nio alumina e reciclagem

Universidade Federal de São Carlos

Departamento de Engenharia Química

Prof. Luiz Márcio Poiani

Alumínio, Alumina e Reciclagem

Denise Cervilha de Freitas

Filipe Ângelo dos Santos

Michele Aguilera

YumiFusse Madeira


Sum rio

SUMÁRIO

  • Introdução

  • Refinaria

    • Processo Bayer

  • Redução

    • Processo Hall-Héroult

  • Reciclagem


Introdu o

INTRODUÇÃO

  • Importância do Alumínio

  • Matéria-prima

  • Divisão do processo

    • Mineração

    • Refinaria

    • Redução

  • Extração da bauxita


Moagem

MOAGEM

  • Blendagem

    • Homogeneização

  • Moinho de martelos

  • Moinho de barras

    • Licor de NaOH proveniente do processo

    • Separador de impurezas

  • Granulometria ideal  estocagem em tanques com bombas recirculantes e pás rotativas


Digest o

DIGESTÃO

  • Digestores (reatores tipo autoclave)

  • Dissolução do Hidróxido de Aluminio

    NaOH + Al(OH)3 NaAlO2 + 2 H2O

    T ≥ 140oC, P ≥ 400kPa

  • Reação do NaOH com impurezas como SiO2, P2O5, CO3.

  • Maior perda de processo – reação da kaolinita (Al2O3.2SiO2.2H2O) com o NaOH


Tanques flash

TANQUES “FLASH”

  • Resfriamento por expansão a baixa pressão

  • O vapor proveniente é utilizado para pré-aquecer a solução de soda cáustica que vai para os digestores.


Filtra o

FILTRAÇÃO

  • Decantação – separação

    da parte sólida (Lama).

  • Filtro de pressão tipo Kelly – solução cáustica purificada rica em aluminato.


Precipita o

PRECIPITAÇÃO

  • Novo resfriamento

    “flash” a vácuo.

  • Trocadores de calor

  • Precipitação

    • Aglomeração dos sólidos da semente

    • NaAlO2 + 2H2O  NaOH + Al(OH)3

      T≤80o C, P = 100kPa

  • Tanques decantadores


Reaproveitamento do licor

REAPROVEITAMENTODO LICOR

  • Licor pobre recebe

    a soda cáustica

  • Parte do licor vai para

    o moinho de barras, e a outra parte para os digestores


Calcina o

CALCINAÇÃO

  • Filtros Dorrcos – lavagem

    e filtragem do hidrato (redução da umidade)

  • Reação de calcinação

  • Classificação granulométrica – equipamento eletrostático.

    2 Al2O3.3H2O (s) Al2O3(s) + 3H2O (v)

    950o ≤ T ≤ 1250o


Processo hall h roult

Processo Hall-Héroult

  • Obtenção do alumínio metálico

  • 1825: Oersted

    Aquecimento de AlCl3 com amálgama de K

  • 1886: Charles Hall e Paul Héroult:

    Eletrólise da alumina dissolvida em banho de criolita fundida

    Preço de venda US$ 220/kg → US$ 4,50/kg


Processo hall h roult1

Processo Hall-Héroult


Alum nio alumina e reciclagem

2 tipos de cubas

  • Ânodos múltiplos pré-cozidos

  • Ânodo com auto-recozimento, ou ânodo Soderberg →


Alum nio alumina e reciclagem

Al2O3 + 3/2 C → 2Al + 3/2 CO2

Reação no ânodo: 3O2-(l) → 3/2O2(g) + 6é

Reação no cátodo: 2Al3+(l) + 6é → 2Al(l)

Reação final: 2Al3+(l) + 3O2-(l) → 3/2O2(g) + 2Al(l)


Alum nio alumina e reciclagem

Eletrólitofundido

  • Criolita: 3Na.AlF3

  • Excesso de AlF3

  • 6 a 10% de CaF2 (fluorita)

  • 2 a 6% de Al2O3

  • Adição de material alcalino para compensar a absorção do eletrólito por um revestimento novo

  • Perda de AlF3pelavolatilização de compostosricosem AlF3 e reação com soda cáustica → adiçãoperiódica de AlF3 e pequenaconcentração de cal


  • Alum nio alumina e reciclagem

    • Formação de crosta cristalizada sobre a superfície do banho fundido

    • A crosta é quebrada para adição de alumina para manter a concentração entre 2 e 6%

    • Efeito do ânodo: formação de tatrafluoreto de carbono em volta do ânodo aumenta a tensão na célula, disparando um alarme e indicando o esgotamento da alumina no banho


    Alum nio alumina e reciclagem

    • O Alumínio produzido tem um grau de pureza de cerca de 99,7%.

    • Sucessivas operações electrolíticas de refinagem são possíveis até obter um grau de pureza na ordem dos 99.997%.


    Processo de reciclagem

    Processo de Reciclagem


    Processo de reciclagem1

    Processo de Reciclagem


    Processo de reciclagem2

    Processo de Reciclagem


    Processo de reciclagem3

    Processo de Reciclagem


    Processo de reciclagem4

    Processo de Reciclagem

    • Venda para Usuários

    10

    • Testar Qualidade

    • Adição de elementos

    8

    • Ligotes

    • Laminação

    9


  • Login