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Descrição da Produção e Extração do minério de Mercúrio.
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PRODUÇÃO DE MERCÚRIO
Acadêmica: Angélica Benedetti
Profº Camilo Mojeron
UNIVERSIDADE ESTADUAL DO OESTE DO PARANÁCENTRO DE ENGENHARIAS E CIÊNCIAS EXATAS
CURSO DE ENGENHARIA QUÍMICA
Aspectos Gerais Do latim: hydragyum = prata líquida; Único metal líquido em temperatura
ambiente; Estrutura romboédrica ou trigonal.
Aspectos Gerais Dissolve-se facilmente em Au, Ag e Pb e
metais alcalinos;
Além da forma metálica apresenta-se em compostos inorgânicos e orgânicos;
E pode encontrar-se em três estados de oxidação: 0, +1, +2.
Histórico
1500 a.C: Túmulos Egípcios Romanos: Prata líquida 1643: Torricelli 1714: Fahrenheit 1828: Amálgama 1900: Uso em larga escala 1980: Malefícios
A Surto de Minamata (Japão) -1956
O fator comum das vítimas era a ingestão de grandes quantidades de peixes da Baía de Minamata;
Composto cloreto de metilmercúrio (C2H5HgCl);
O envenenamento estava relacionado a uma companhia de fertilizantes químicos de propriedade da Corporação Chisso;
No total, mais de 900 pessoas morreram com dores severas devido ao envenenamento.
Mercúrio: Toxicidade
é um dos mais tóxicos dos compostos de mercúrio.
Intoxicação aguda: acima 1mg/L na urina e 10 mg/L no sangue.
Atravessa a barreira hemato-encefálica e acumula-se no SNC;
H3C — Hg — CH3
Dimetilmercúrio
Ciclo do Mercúrio
Características Densidade:13,59 g/ml. Viscosidade (20 oC): 1550 cP
Características
Fonte: Handbook of Extractive Metallurgy,1997.
Características: Mudança de fase Ponto de fusão : - 38,85 °C;
Ponto de ebulição: 365,6°C;
- 38,85
°C25,0 365,6
Características Expansão do volume uniforme;
É insolúvel em água e solúvel em ácido nítrico;
Bom condutor elétrico;
Moderamente reativo (ácidos e halogênios);
Alta tensão superficial;
Características: Vórtex Magnético
Mercúrio associado
Presente em cerca de 25 tipos de minério.
Cinábrio (sulfeto de mercúrio, HgS). Composição: 86% Hg.
Mercúrio associado
Cordierita (Hg3S2Cl2 )
Livingstonita (HgSb4S8)
Montroidita(HgO)
Matéria Prima: Localização
Mina Levigliani- Itália
Extração atingiu seu máximo na década de 70.
Mina de Almadén - Espanha
Estima-se ter sido extraído aproximadamente 7,5 milhões de frascos (2004);
Economia
Fonte:Global Mercury Assessment - Current production and use of mercury, 2002.
Produção primária global de mercúrio desde 1981:
Reservas mundiais
Fonte: US Geological Survey Mineral Commodity Summaries. January 2005.
Flutuação de preços
Recorde em 2005: US$1000/fl;
Fonte: metalprice.com
Produção
Primária: Extração e refino de minério
Secundária: Mercúrio recuperadoRefino Petróleo/Gás Natural;Resíduos dos processos de produção
industrial (Soda e Cl);Reciclagem de lâmpadas;
Produção Primária: Extração Acesso (90%) requer
construção de túneis;
As rochas são deslocadas por perfuração ou detonação;
As mesmas são transportadas por esteiras, caminhões ou pequenos trens.
Mina de Almadén Ciudad Real
Variação da concentração de mercúrio: Locais de extração – Nevada (EUA)
Fonte: The Management of Mercury in the Modern Mining Industry (2002).
Mina a céu aberto- Nevada (EUA)
Fonte: The Management of Mercury in the Modern Mining Industry (2002).
Extração em geral
Mina
Rochas fragmentadas
Transporte Depósitos
Transporte
Refinaria
Produção Primária
Pode ser obtido pelo aquecimento do cinábrio e posterior condensação do vapor:
→ Hg + SO2HgS + O2
Produção Primária: Principais Etapas
Extração
Recepção
Beneficiamento
Queima
Condensação e Purificação
Armazenamentoe Transporte
MinérioCinábrio Mercúrio LíquidoBritagem
Recepção
Tratamento térmico indireto
Moagem
Flotação
Nitrato de Chumbo II Cal
ArmazenamentoPrecipitação
Ciclonagem
Condensação
Água
Prensagem
Dicromato de Potássio
Óleo de
Pinho
Butil Xantato (SBX)
Água Compostos de
enxofre
Energia
Sb e As
Peneiramento
Beneficiamento
Britador -conePor causa da fragilidade do cinábrio (dureza: 2-
2,5) as pedras do minério quebram com facilidade.
Beneficiamento
Moinho de bolasPartículas de Sb e As chegam até 200 e 25
mesh, respectivamente;
Moinho de bolas
Beneficiamento
FlotadorO concentrado final tem um teor de
mercúrio de 93%;
Queima:Retorta
O tratamento termico começa em300 ° C e finaliza-se em 600 ° C;
Queima: Retorta
Cal pode ser adicionado para precipitarenxofre na forma sólida;
HgCaSOCaSCaOHgS 4344 4
Pós queima
Separação por ciclonagem
Entrada vapor Hg + partículas em suspensão
Saída vapor Hg
Partículas metálicas residuais
Pós queima
Precipitador eletrostáticoAs partículas são
transportadas pela força do campo elétrico até os eletrodos de coleta;
O gás purificado deixa o filtro através da boca de saída no lado oposto ao da entrada de gás.
Condensação
Mercúrio 99,5%
Condensador Tubular
Mercúrio de Alta Pureza
Destilação flash tripla;
Lavagem ácido nítrico;
Armazenamento
Frascos de ferro ou aço;
Cada frasco (flask) contém 76 lb (34,5 kg) de mercúrio.
Mercúrio triplo destilado é selado, geralmente, em recipientes menores de plástico para transporte.
Armazenamento
Protótipo lançado em 2010 para armazenamento temporário- 50 toneladas
Armazenamento:União Européia
2011Processo químico que transforma o mercúrio
líquido em um sólido inerte e sem causar danos utilizando tecnologias de encapsulamento;
Pesquisas desenvolvem aplicações devido a alta impermeabilidade e resistência do material.
Produção Secundária: Reciclagem de Lâmpadas A quantidade presente em cada
lâmpada varia de 12 a 120 mg de Hg;
O único componente da lâmpada que não é reciclado é o isolamento baquelítico;
Funcionamento lâmpada fluorescente.
Reciclagem de Lâmpadas: Moagem com tratamento térmico
Esmagamento
Separação Filtro
Separação Magnética
Poeira de Fósforo
Partículas maiores
Lavagem vidro
Reutilização em setores
não alimentícios
Fundição
Lavagem metais
Recuperação Hg
Hg (líquido)
Poeira fosforosa
Indústria de tintas
Reciclagem de Lâmpadas: Recuperação de Mercúrio
Fluxograma sistema de recuperação de mercúrio- MRT (Suécia)
Forno (retorta)
Coletor
Bomba de vácuo
Filtro carvão ativadoFiltro mangaCondensador
Câmara de combustão
Reservatório
Destilador secundário
FiltroPoeira de Fósforo
Poeira fosforosa
Água
Reciclagem de Lâmpadas: Custos para Descontaminação
No Brasil empresas do ramo cobram valores de R$ 0,60 a R$ 0,70 por lâmpada pelos serviços de descontaminação.
Empresas que possuem essa tecnologia:APLIQUIM- São Paulo (1993);Mega Reciclagem- Curitiba (1998);Naturalis Brasil- Jundiaí;
Mercúrio e Petróleo
Compostos de Mercúrio presentes no óleo cru:Elementar (Hg 0);Complexo (HgK ou HgK2);Sais (Hg 2+X ou Hg 2+X 2);Partículas em suspensão (HgS);Orgânicos (RHgR e RHgX);
Mercúrio e Petróleo
A remoção deve ser feita na corrente de alimentação;
São empregados adsorventes como substratos inertes ao qual se agrega um composto reativo, que promove a formação de um composto estável de mercúrio;
Estes sistemas são ineficientes para remoção do mercúrio em suspensão como HgS.
Mercúrio e Ouro Mercúrio une-se facilmente
com o ouro; A amálgama é aquecida em
altas temperaturas, onde o mercúrio se volatiliza e o ouro se funde;
A mineração artesanal de ouro libera para o meio ambiente entre 650 e 1000 toneladas de mercúrio por ano;
Garimpeiros no Rio Juma, Aripuana (AM)
Aplicações: Usos do Mercúrio no Brasil.
Fonte: Reciclagem de lâmpadas Aspectos Ambientais e Tecnológicos (2004).
Aplicações
Produção de Cl2 e NaOH:
Célula de cátodo de Mercúrio.
Aplicações
Lâmpadas; Instrumentos de medida (termômetros e
barômetros);
Outras Aplicações
O cloreto de mercúrio I (Hg2Cl2) é usado como um inseticida (calomelano);
O fulminato de mercúrio (Hg(CNO)2) é usado como explosivo;
Meio de resfriamento para alguns reatores nucleares
Aplicações extintas
O sulfeto de mercúrio já foi usado como um pigmento vermelho (tatuagens);
OdontologiaAmálgama: liga de prata-mercúrio
constituída por 43-54% de Hg, 20-35% de Ag, 10 % de Cu, 2% de Zn e Sn.
Revestimentos espelhos: Hg Ag Al
Aplicações- Substituições
Em maio de 2010 a ANVISA proíbe a utilização de termômetros de Hg;
Líquido interior de medição é composto por uma liga eutética de gálio, índio e estanho.
Aplicações- Substituições Obturações brancas ou
resinas são usadas há cerca de duas décadas;
São compostas por um polímero orgânico conhecido como bisfenol-A-glicídico metacrílico (BIS-GMA), e partículas inorgânicas como quartzo, vidro borosilicato e silicato lítio-alumínio.
Referências Bibliográficas• Handbook of Extractive Metallurgy -Edited by Fathi Habashi . Federal Republic of Germany, 1997;
• The Management of Mercury in the Modern Mining Industry by Dirk J.A. van Zyl -2004; • Reciclagem de lâmpadas Aspectos Ambientais e Tecnológicos- PUC-Campinas (2004);
• Frederico Luiz Silva Caheté: A EXTRAÇÃO DO OURO NA AMAZÔNIA E SUAS IMPLICAÇÕES PARA O MEIO AMBIENTE- UFPA (1995);
• Patrícia Carvalho dos Reis: ESTUDO DA REMOÇÃO E FIXAÇÃO DE MERCÚRIO USANDO HIDROXIAPATITAS MODIFICADAS COMO ADSORVENTES ESPECÍFICOS – UFRJ (2008);
• Global Mercury Assessment - Current production and use of mercury (2002);• MERCURY , By Howard Masters Lambert Metals UK - (2004);
Referências Bibliográficas
http://www.enotes.com/how-products-encyclopedia/mercury www.mspc.eng.br/quim1/quim1_080.shtml#prod www.chemistryexplained.com/elements/L-P/Mercury.html http://naufragium.blogspot.com/2003/09/arqueologia-do-mercrio.html http://portaldoprofessor.mec.gov.br/fichaTecnicaAula.html?aula=20999 http://www.deboni.he.com.br/tq/sal/fabrisoda.htm http://www.dealmaden.com http://mysite.du.edu/~jcalvert/phys/mercury.htm#Prod http://www.metalprices.com/FreeSite/metals/hg/hg.asp
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