Pastas Eneramb_serie2__Mineração, metalurgia, energia e meio ambienteSerie 2b_ alumínioPesquisas de Oswaldo Sevá , 1982 a 2006

Imagens de um Processo de fabricação eletro-intensivo: o Alumínio Primário(visita CBA out2006, miscelânea Alcan 1998 e Albrás 2005)

1a. Versão novembro de 2006

AUSTIN, George T. “Water Conditioning andEnvironmental protection”, capitulo 3, pp. 9 a 45do livro “SHREVE’s Chemical process industries” FifthEd., McGraw Hill , New York, 1984 ( bibl. e xerox )

BROWN, H.L., HAMEL, B.B., HEDMAN, B.A .“Energy analysis of 108 Industrial Processes”. TheFairmont Press, Lilburn, GA, 1996.

Quantos kilowatts-hora são gastosna fabricação de alguns materiais contemporâneos?

Para cada tonelada do produto final, os menos eletro-intensivos gastam centenas ou um mil kwh; os mais eletro-intensivos gastam dez mil, vinte , até mais de cem mil kwh.

Numa residência média com quatropessoas, pode-se gastar 2.500 a 3.000 kwhpor ano. Para uma tonelada de aluminio, p.ex., é gasto o consumo de cinco a seis casas dessas.

Pontos destacados da indústria metalúrgica eletro-intensiva no Brasil. Localizações e rotas aproximadas na cartografia a seguir :#cassiterita(estanho) em Pitinga(AM) e Bom Futuro(RO); fundições em SP (Sant Parnaiba) e MG (S J del Rey); #níquel em São Felix-Niquelândia(GO) e em Canãa dos Carajás(PA); #ferro, #manganês#manganês em Carajás (PA) e em MG, #cobre#cobre em Carajás(PA); #ouro#ouro em Serra Pelada e Mãe Maria (PA), decrescente, o #manganês #manganês na Serra do Navio(AP), desativado; #fundições de ferro-gusa e ferro-silício, em Marabá, Tucuruí(PA) e em Açailândia e Santa Inês(MA), e em MG ; fundição de #cobre#cobre em Camaçari, Bahia; projeto em Salobo, Carajás, PA.

Minas de #bauxita em Itamarati e Poços, MG, em Trombetas e Paragominas(PA); projetos em Pitinga(AM), e em Juruti velho(PA) #fundições de alumínio em Barcarena, prox. Belém(PA), em Ponta da Madeira, São Luiz(MA), e na BA,MG (Poços), RJ e SP(Alumínio)

Localizações aproximadas: cassiterita(estanho) em Pitinga(AM) e Bom Futuro(RO); fundições em SP e MG; níquel em São Felix-Niquelândia(GO); de bauxita em Itamarati e Poços, MG, em Trombetas e Paragominas(PA); projetos em Pitinga(AM), e em Jurutivelho(PA) ; de ferro, manganês em Carajás (PA) e em MG, cobre em Carajás(PA); ouro em Serra Pelada e Mãe Maria (PA),decrescente, o manganês na Serra do Navio(AP), desativado; fundições de alumínio em Barcarena, prox. Belém(PA), em Pontada Madeira, São Luiz(MA), e na BA,MG (Poços),RJ e SP(Alumínio); fundições de ferro-gusa e ferro-silício, em Marabá,Tucuruí(PA) e em Açailândia e Santa Inês(MA), e em MG ; fundição de cobre em Camaçari, Bahia, projeto em Salobo, Carajás, PA.

Localizações aproximadas: cassiterita(estanho) em Pitinga(AM) e Bom Futuro(RO); fundições em SP e MG; níquel em São Felix-Niquelândia(GO); de bauxita em Itamarati e Poços, MG, em Trombetas e Paragominas(PA); projetos em Pitinga(AM), e em Juruti velho(PA) ; de ferro, manganêsmanganês em Carajás (PA) e em MG, cobrecobre em Carajás(PA); ouroouro em Serra Pelada e Mãe Maria (PA), decrescente, o manganês manganês na Serra do Navio(AP), desativado; fundições de alumínio em Barcarena, prox. Belém(PA), em Ponta da Madeira, São Luiz(MA), e na BA,MG (Poços),RJ e SP(Alumínio); fundições de ferro-gusa e ferro-silício, em Marabá, Tucuruí(PA) e em Açailândia e Santa Inês(MA), e em MG ; fundição de cobre em Camaçari, Bahia, projeto em Salobo, Carajás, PA.

O caso do alumínio – CBA, Alumínio SP + miscelânea Albrás Barcarena e Alcan Ouro Preto

principal insumo:muita eletricidade

18 a 20 mil kwh/ton

Bauxita com 25% de teor de alumínio

Metal fundente após eletrólise

lingotes exportados a1.300-1.600 dólares por tonelada

Dados técnicos e informações obtidos na visita àCBA, Companhia Brasileira de Alumínio, na cidade Alumínio,

região de Mairinque, SP, com grupo de dezoito estudantes de Engenharia Mecânica da Unicamp, participantes da X Semana de

Engenharia Mecânica.Compilado pelo prof Oswaldo Sevá, 24 de outubro de 2006.

======================================* Exibição de vídeo + Mirante panorâmico + percursos nas* quadras da ampliação atual, em fase de construção, sala de fornos eletrolíticos,

em fase de acabamento, previstos para operar em 2007 * salas de fornos, da ultima ampliação realizada (2003/4), em operação.* quadras da ampliação de 1998 * fábrica de pasta anódica, * refinaria de alumina.* laminação de folhas ( laminadores Voest Alpine - Siemens).

área construída de 530 mil m2 quadrados.

Área residencial operária salas de fornos da etapa industrial pioneira, anos 1940-60 terminal rodoviário

No vídeo exibido, eram 4.500 funcionários, dos quais 30% moravam nos bairros operários da cidade chamada

Alumínio; com a ampliação atualmente em curso, passariam dos atuais 5.500 para 6.000 funcionários

* refinaria de alumina (Al2O3)

redução eletrolítica do alumínio 2a. Etapa de ampliação, até 1998

capacidade produtiva instalada na CBA totalde 400 mil ton anuais em out 2006

A fundição nas cubas de eletrólise desprende gases carbônicos inclusive CO, hidrocarbonetos ( em parte queimados em chamas piloto na saída dos gases, mais gases fluorídricos (fluoretos) e fumaça e poeira, em maiores quantidades quando há instabilidades dos fornos.

* carro-tanque aquecido com uma das matérias primas para a fábrica de pasta anódica: Residuo ultraviscoso de petróleo

* Estoques de coque de petróleopara a fábrica de pasta anódica

A previsão de aumento anunciada e já com espaço reservado,terraplenado e com infraestrutura,é de atingir 470 mil ton/ a.

O consumo específico nos fornos é da ordem de 14 a 15 kwh/kg mas, o processo é instavel,os índices podem variar muito entre cada bateria de fornos, e em cada turno de revezamento, em cada ciclo ou batelada de redução do metal.

* salas de fornos, no prédio da ultima ampliação realizada (2003/4)

Nos fornos que visitamos, a corrente elétrica (contínua) é nominal 125 000 Amperes. Os fornos mais velhos tinham corrente de 85.000 A. Os operadores disseram que aqueles fornos poderiam produzir até uns 930 kg diários de metal, e que a voltagem de cada forno é calibrada para ficar estável entre 3, 5 a 4 volts.

# quando os gases formados na reação não são devidamente aspirados pelas coifas nem devidamente queimados pelos pequenos flares, acabam se acumulando entre o fundente e a crosta, podendo explodir e, quase sempre “isolando” parcialmente a corrente elétrica; aí, o sistema dá o alarme, o trator-ferramenta deve quebrar a casca de mistura mais fria acima da massa fundente, e assim retomar a condição correta.

Operário “pilotando”forno de redução eletrolítica na fábrica ALBRÀS, em Barcarena, Pará

Operário “pilotando” forno de redução eletrolítica na fábrica NORSK HYDRO em Karnoy, Noruega

# adicionando carga suplementar de alumina Al2O3 + criolita (sal composto de Fluor) para tampar “buracos” que aparecem na crosta.

No vídeo, a CBA é apresentada como proprietária de 13 usinas, localizadas no rio Juquiá, SP,e no rio Paranapanema, SP/PR. O vídeo menciona área de preservação permanente, no entorno dessas represas, num total de 28.000 hectares, e uma dessas represas está na fotode capa de uma publicação corporativa que nos deram exemplares na palestra. E assim, garantiria o suprimento de mais de 60% da energia elétrica total consumida na CBA.

Informam os visitantes que a CBA é uma industria completa, que não produz apenas os lingotes de metal -como fazem por exemplo, a Albrás no Pará e a Alumar no Maranhão.

A linha de produtos inclui: laminados em placas de várias dimensões e em bobinas, incluindo folhas de alumínio para utensílios e recipientes como bandejas tipo marmitex com espessura de 35 micra, e folhas tipo papel para embalagem, com até 6 micra. A maioria dos semi-acabados e dos laminados é fabricado com algum tipo de liga de alumínio (mais de 95%

com proporções de x% ou 0,x % de ferro, de níquel, de magnésio, de cobre as vezes.

No vídeo é dito que em média 35% da produção era exportada; na palestra falaram em 50% atualmente

Localizações aproximadas: cassiterita(estanho) em Pitinga(AM) e Bom Futuro(RO); fundições em SP e MG; níquel em São Felix-Niquelândia(GO) em Canaã, Pará; de bauxita em Itamarati e Poços, MG, em Trombetas e Paragominas(PA); projetos em Pitinga(AM), e em Juruti velho(PA) ; de ferro, manganês em Carajás (PA) e em MG, cobre em Carajás(PA); ouro em Serra Pelada e Mãe Maria (PA), decrescente, o manganês na Serra do Navio(AP), desativado; fundições de alumínio em Barcarena, prox. Belém(PA), em Ponta da Madeira, São Luiz(MA), e na BA,MG (Poços),RJ e SP(Alumínio); fundições de ferro-gusa e ferro-silício, em Marabá, Tucuruí(PA) e em Açailândia e Santa Inês(MA), e em MG; fundição de cobre em Camaçari, Bahia, projeto em Salobo, Carajás, PA.

Localizações aproximadas: cassiterita(estanho) em Pitinga(AM) e Bom Futuro(RO); fundições em SP e MG; níquel em São Felix-Niquelândia(GO) em Canaã, Pará; de bauxita em Itamarati e Poços, MG, em Trombetas e Paragominas(PA); projetos em Pitinga(AM), e em Juruti velho(PA) ; de ferro, manganêsmanganês em Carajás (PA) e em MG, cobrecobre em Carajás(PA); ouroouro em Serra Pelada e Mãe Maria (PA), decrescente, o manganês manganês na Serra do Navio(AP), desativado; fundições de alumínio em Barcarena, prox. Belém(PA), em Ponta da Madeira, São Luiz(MA), e na BA,MG (Poços),RJ e SP(Alumínio); fundições de ferro-gusa e ferro-silício, em Marabá, Tucuruí(PA) e em Açailândia e Santa Inês(MA), e em MG; fundição de cobre em Camaçari, Bahia, projeto em Salobo, Carajás, PA.

na margem direita do rio Trombetas, Pará,o terminal de embarque da Alunorte,maior mina de bauxita do Mundo (cerca de 16 milhões ton/ano)

O grande Lago Batata, na margem direita do rio Trombetas, Pará,avermelhou de vez comas descargas da lavagem do minério e dos pátios da Alunorte

Na margem direita do Tocantins, em Barcarena, Pará, a maior fundição de alumínio do país, Albrás, sociedade de metalúrgicas japonesas com a CVRD (a “Vale”), eletricidade fornecida por Tucuruí

No terminal fluvial, chega bauxita e dali saem exportados os lingotes de aluminio

A “lagoa” de lama vermelha,que integra o processo de refino da alumina sub estação elétrica

Fotos de 2005

Fornos de redução

Refinaria de alumina

Indústria de refino de alumina a partir de bauxita, e de fundição eletrolítica de alumínio Alcan

(rebatizada como “Novelis”

Funcionando desde os anos 1940 no bairro Saramenha, na cidade histórica de Ouro Preto, MG

fotos de 1998

Indústria de refino de alumina a partir de bauxita, e de fundição eletrolítica de alumínio Alcan

(rebatizada como “Novelis”

Funcionando desde os anos 1940 no bairro Saramenha, na cidade histórica de Ouro Preto, MG

fotos de 1998

Alcan vista da antiga ferrovia,

na margem esquerda do Ribeirão do Funil.

Ao fundo, morro do bairro Bauxita e do campus da UFOP

fotos de 1992

Alcan vista da antiga ferrovia,

na margem esquerda do Ribeirão do Funil.

Ao fundo, morro do bairro Bauxita e do campus da UFOP

fotos de 1992