O min\u00e9rio de bauxita com altas concentra\u00e7\u00f5es de \u00f3xidos de alum\u00ednio (65% ou mais) s\u00f3 pode ser extra\u00eddo de forma economicamente vi\u00e1vel quando localizado pr\u00f3ximo a regi\u00f5es tropicais em ambos os lados do Equador; os dep\u00f3sitos de gibbsita e boehmita geralmente se encontram nessas localidades, enquanto a diaspora est\u00e1 predominantemente localizada nas regi\u00f5es do norte.<\/p>\n
O processo Bayer envolve quatro etapas: digest\u00e3o, clarifica\u00e7\u00e3o, precipita\u00e7\u00e3o e calcina\u00e7\u00e3o. Os resultados relativos ao consumo de energia desses processos s\u00e3o apresentados a seguir, com base em simula\u00e7\u00f5es de ACV que utilizam, como exemplos, a gibbsita e a bauxita do tipo boehmita-diaspora.<\/p>\n
O alum\u00ednio \u00e9 o terceiro elemento mais abundante na crosta terrestre, e sua principal fonte de produ\u00e7\u00e3o \u00e9 a bauxita (Al\u2082O\u2083), extra\u00edda de minas a c\u00e9u aberto e transportada para refinarias, onde \u00e9 transformada em alum\u00ednio por meio do processo de Bayer. O consumo de energia durante o refino inclui a digest\u00e3o da bauxita e a calcina\u00e7\u00e3o da alumina \u2014 sendo que a queima de g\u00e1s natural \u00e9 respons\u00e1vel por 66% das emiss\u00f5es de gases de efeito estufa desse processo.<\/p>\n
A digest\u00e3o da bauxita \u00e9 a etapa inicial do processo Bayer. A concentra\u00e7\u00e3o de soda c\u00e1ustica desempenha um papel significativo na determina\u00e7\u00e3o de sua digestibilidade; a efici\u00eancia aumenta com o aumento da concentra\u00e7\u00e3o, at\u00e9 atingir seu valor m\u00e1ximo de 260 g\/L.<\/p>\n
A moagem \u00famida do min\u00e9rio de bauxita em moinhos de barras, moinhos de bolas ou moinhos semiaut\u00f3genos produz uma pasta fina que \u00e9 ent\u00e3o transferida para tanques de digest\u00e3o, onde \u00e9 misturada com \u00e1gua quente sob alta press\u00e3o e temperatura para formar o \u201clicor verde\u201d. Os res\u00edduos de lama vermelha s\u00e3o ent\u00e3o separados e lavados por meio de ciclones prim\u00e1rios e espessadores de raspagem, e seus res\u00edduos s\u00e3o devolvidos para uma nova digest\u00e3o como \u201clicor usado\u201d.\u201d<\/p>\n
A digest\u00e3o Bayer da bauxita n\u00e3o magn\u00e9tica envolve a separa\u00e7\u00e3o dos minerais ferrosos da alumina por meio de processos de calcina\u00e7\u00e3o redutora e separa\u00e7\u00e3o magn\u00e9tica, sendo a diaoyudaoita e o aluminosilicato de s\u00f3dio as principais fontes de alumina quando processadas em temperaturas de digest\u00e3o mais baixas.<\/p>\n
A etapa de digest\u00e3o \u00e9 a que apresenta as maiores necessidades energ\u00e9ticas no refino da alumina, devido ao elevado consumo de energia t\u00e9rmica utilizada para aquecer a soda c\u00e1ustica. Al\u00e9m disso, o consumo de \u00e1gua e eletricidade tamb\u00e9m \u00e9 substancial durante essa etapa. Ao considerar um mix energ\u00e9tico m\u00e9dio da UE para fins de an\u00e1lise, os resultados da ACV indicam 639 kg de emiss\u00f5es equivalentes de CO\u2082 produzidas diretamente por tonelada produzida pelo processo Bayer, utilizando g\u00e1s natural como fonte de calor no processo de digest\u00e3o; as emiss\u00f5es diminu\u00edram substancialmente quando se utilizou g\u00e1s natural como fonte de calor, indicando sua influ\u00eancia sobre os indicadores ambientais nos c\u00e1lculos da ACV.<\/p>\n
O alum\u00ednio \u00e9 um metal macio e prateado que ocorre naturalmente ligado ao oxig\u00eanio em minerais e rochas como a bauxita. Para produzir alum\u00ednio, no entanto, a bauxita precisa primeiro ser processada \u2014 isso requer a adi\u00e7\u00e3o de \u00e1gua e de v\u00e1rias impurezas, como \u00f3xido de ferro, s\u00edlica e \u00f3xido f\u00e9rrico; apenas as bauxitas com concentra\u00e7\u00f5es de 30-66% de alumina s\u00e3o economicamente vi\u00e1veis para o processamento. Apenas alguns pa\u00edses possuem dep\u00f3sitos suficientes com concentra\u00e7\u00f5es de alumina economicamente vi\u00e1veis para atender \u00e0 demanda mundial de alum\u00ednio.<\/p>\n
Para produzir alumina, a bauxita deve primeiro ser dissolvida em soda c\u00e1ustica em altas temperaturas por meio da digest\u00e3o \u2014 esse processo \u00e9 conhecido como digest\u00e3o. Uma vez conclu\u00edda, a solu\u00e7\u00e3o deve ent\u00e3o ser clarificada em espessadores antes de ser separada em lama vermelha e solu\u00e7\u00f5es de aluminato de s\u00f3dio \u2014 sendo a lama vermelha conhecida como o res\u00edduo insol\u00favel do processamento da bauxita; enquanto as solu\u00e7\u00f5es de aluminato de s\u00f3dio s\u00e3o conduzidas a tanques altos chamados precipitadores, onde s\u00e3o adicionadas sementes de hidr\u00f3xido de alum\u00ednio (part\u00edculas muito pequenas) para que, ao esfriarem, essas sementes promovam a forma\u00e7\u00e3o de cristais s\u00f3lidos de hidr\u00f3xido de alum\u00ednio que se depositam no fundo desses tanques antes de serem removidos, permitindo o processamento posterior ou o descarte.<\/p>\n
S\u00e3o geradas pelo menos duas toneladas de res\u00edduos para cada tonelada de alum\u00ednio produzida, incluindo res\u00edduos de minera\u00e7\u00e3o, res\u00edduos da produ\u00e7\u00e3o de alumina e outros materiais de sucata ou res\u00edduos s\u00f3lidos. A fundi\u00e7\u00e3o tamb\u00e9m libera gases de efeito estufa.<\/p>\n
A minera\u00e7\u00e3o de bauxita \u00e9 um processo que exige m\u00e3o de obra intensiva e o uso de maquin\u00e1rio pesado em terrenos \u00edngremes e adversos. Al\u00e9m disso, a opera\u00e7\u00e3o de equipamentos como raspadores e perfuratrizes pode causar vibra\u00e7\u00e3o em todo o corpo, o que leva a problemas musculoesquel\u00e9ticos e dist\u00farbios na coluna vertebral, bem como vibra\u00e7\u00e3o nas m\u00e3os e nos bra\u00e7os decorrente do uso de ferramentas vibrat\u00f3rias, como martelos e ferramentas el\u00e9tricas \u2014 o que aumenta ainda mais esse risco.<\/p>\n
Embora existam processos \u00e1cidos e eletrot\u00e9rmicos para a produ\u00e7\u00e3o de alumina, eles s\u00e3o caros. O processo Bayer \u00e9 o m\u00e9todo de refino predominante e consiste em quatro etapas \u2014 digest\u00e3o, clarifica\u00e7\u00e3o, precipita\u00e7\u00e3o e calcina\u00e7\u00e3o \u2014 utilizadas para refin\u00e1-la. Austr\u00e1lia, China e R\u00fassia s\u00e3o atualmente os tr\u00eas maiores produtores mundiais; a Austr\u00e1lia possui minas e refinarias na Austr\u00e1lia Ocidental (Kwinana e Wagerup) e em Queensland; entre elas, as fundi\u00e7\u00f5es de alum\u00ednio de Tasm\u00e2nia, Queensland e Yarwun, enquanto a China depende fortemente de importa\u00e7\u00f5es da Austr\u00e1lia, Brasil, Guin\u00e9 etc. para sua produ\u00e7\u00e3o.<\/p>\n
A bauxita, o min\u00e9rio principal do alum\u00ednio, costuma formar camadas intemperizadas conhecidas como laterita ou duricrosta sobre diversos tipos de rochas que cont\u00eam minerais ricos em alumina, incluindo \u00f3xidos de ferro, di\u00f3xido de sil\u00edcio e \u00f3xido de tit\u00e2nio. A alumina pode ser extra\u00edda por meio da digest\u00e3o e precipita\u00e7\u00e3o das camadas de laterita\/duricrosta.<\/p>\n
A calcina\u00e7\u00e3o da alumina produz \u00f3xido de alum\u00ednio comercialmente puro. O material \u00e9 filtrado e lavado para remover a soda c\u00e1ustica e a solu\u00e7\u00e3o retidas e, em seguida, aquecido em fornos rotativos ou em calcinadores instant\u00e2neos de leito fluidizado estacion\u00e1rios a temperaturas de at\u00e9 960 \u00b0C (1.750 \u00b0F) para concluir esse processo.<\/p>\n
A gibbsita e a boehmita sofrem transforma\u00e7\u00e3o durante a calcina\u00e7\u00e3o, formando al\u00famina alfa por meio da libera\u00e7\u00e3o de grupos OH, com perda de \u00e1gua de at\u00e9 30%, proporcionando taxas de transforma\u00e7\u00e3o e propriedades do produto superiores. Para obter a m\u00e1xima efic\u00e1cia e taxas de transforma\u00e7\u00e3o ideais, a gibbsita deve apresentar tamanhos m\u00e9dios de part\u00edculas maiores em rela\u00e7\u00e3o \u00e0 boehmita, a fim de garantir as melhores taxas de transforma\u00e7\u00e3o e propriedades do produto \u2014 o que \u00e9 comprovado pelo fato de sua \u00e1rea superficial ser quase 280 vezes maior do que a de seu precursor GB.<\/p>\n
Esses par\u00e2metros texturais s\u00e3o fundamentais para a cria\u00e7\u00e3o de p\u00f3s de alumina personalizados, adaptados para uso como catalisadores e absorventes, bem como para determinar sua resist\u00eancia ao desgaste e seu baixo valor de LOI. Ap\u00f3s sua fabrica\u00e7\u00e3o, essa alumina \u00e9 ent\u00e3o fundida para produzir alum\u00ednio met\u00e1lico.<\/p>\n
A fundi\u00e7\u00e3o envolve o aquecimento da alumina em altas temperaturas em um forno el\u00e9trico a arco para produzir alum\u00ednio fundido, enquanto impurezas como ferro e sil\u00edcio s\u00e3o removidas por meio de \u00e2nodos eletroqu\u00edmicos, deixando apenas alum\u00ednio puro nos c\u00e1todos para ser moldado em lingotes para processamento posterior.<\/p>\n
A alumina pode, ent\u00e3o, ser submetida a novos processos para produzir bauxita, utilizada na fabrica\u00e7\u00e3o de diversos produtos, com seu teor de alum\u00ednio variando entre 10% e 30% em peso. O pl\u00e1stico \u00e9 um material excepcionalmente flex\u00edvel, com m\u00faltiplas caracter\u00edsticas f\u00edsicas, como resist\u00eancia, dureza e condutividade el\u00e9trica. Ele pode ser encontrado em materiais de constru\u00e7\u00e3o, como janelas e portas, bem como em aplica\u00e7\u00f5es automotivas, como lonas de freio e componentes de transmiss\u00e3o. A bauxita \u00e9 amplamente reconhecida como um mineral n\u00e3o t\u00f3xico que n\u00e3o representa amea\u00e7as significativas nem para as pessoas nem para o meio ambiente. No entanto, o setor de minera\u00e7\u00e3o deve gerenciar rigorosamente os riscos ambientais que enfrenta; refinarias de alumina mais antigas podem conter minerais com amianto, que t\u00eam sido associados ao mesotelioma, bem como a outras doen\u00e7as pulmonares.<\/p>\n
A alumina (tamb\u00e9m conhecida como \u00f3xido de alum\u00ednio) \u00e9 a principal mat\u00e9ria-prima necess\u00e1ria para a produ\u00e7\u00e3o de alum\u00ednio, obtida por meio do refino da bauxita e posteriormente refinada. A alumina refinada pode ent\u00e3o ser utilizada para produzir alum\u00ednio prim\u00e1rio por meio de um processo eletrol\u00edtico; s\u00e3o necess\u00e1rias aproximadamente duas toneladas por tonelada produzida. A alumina refinada tamb\u00e9m \u00e9 utilizada como meio de purifica\u00e7\u00e3o de \u00e1gua, bem como aditivo na produ\u00e7\u00e3o de a\u00e7o, em refrat\u00e1rios e na ind\u00fastria cer\u00e2mica.<\/p>\n
A produ\u00e7\u00e3o de alumina segue o Processo Bayer, um procedimento de quatro etapas. A digest\u00e3o come\u00e7a com a mistura de bauxita com soda c\u00e1ustica a temperaturas muito altas em vasos digestores especiais; em seguida, a precipita\u00e7\u00e3o recupera os cristais de alumina dessa solu\u00e7\u00e3o por meio de agita\u00e7\u00e3o mec\u00e2nica em tanques abertos; a alumina precipitada \u00e9 ent\u00e3o classificada por gravidade ou ciclone em v\u00e1rios tamanhos \u2014 os de tamanho maior seguem para a calcina\u00e7\u00e3o, enquanto os menores s\u00e3o encaminhados para a clarifica\u00e7\u00e3o.<\/p>\n
As minas de bauxita geram res\u00edduos significativos como resultado dos processos de minera\u00e7\u00e3o e refino, tais como contamina\u00e7\u00e3o do solo, finos de alumina e outros materiais residuais. As refinarias de alumina produzem cerca de duas a 2,5 toneladas de res\u00edduos s\u00f3lidos para cada tonelada de alumina produzida \u2014 parte desses res\u00edduos pode at\u00e9 conter tenormina (TENORM) t\u00f3xica.<\/p>\n
A seguran\u00e7a \u00e9 de extrema import\u00e2ncia tanto durante as opera\u00e7\u00f5es de extra\u00e7\u00e3o quanto de refino da bauxita, j\u00e1 que os trabalhadores est\u00e3o expostos a riscos \u00e0 sa\u00fade e \u00e0 seguran\u00e7a associados a ambas as atividades. Os trabalhadores s\u00e3o monitorados de perto quanto a poss\u00edveis picadas de insetos em determinados locais da mina, onde podem ser utilizadas redes mosquiteiras ou outras medidas preventivas para reduzir esse risco; a profilaxia contra a mal\u00e1ria pode ser recomendada, enquanto a vacina\u00e7\u00e3o contra a febre amarela tamb\u00e9m pode ser exigida, dependendo do local.<\/p>\n
Apenas 20 pa\u00edses em todo o mundo operam refinarias de alumina, sendo que a maioria est\u00e1 localizada na China, no Brasil e na Austr\u00e1lia. A alumina produzida nessas refinarias \u00e9 normalmente vendida a fundi\u00e7\u00f5es de alum\u00ednio como mat\u00e9ria-prima para a produ\u00e7\u00e3o prim\u00e1ria, e qualquer quantidade restante \u00e9 vendida a outros fabricantes para diversos usos. As refinarias exigem investimentos significativos de tempo, dinheiro e recursos humanos para que operem de maneira ideal.<\/p>","protected":false},"excerpt":{"rendered":"
Bauxite ore with high concentrations of aluminium oxides (65% or greater) can only be economically mined when located near tropical regions both sides of the Equator; gibbsite and boehmite deposits typically fall in these locations while diaspore is predominantly located in northern regions. The Bayer process entails four steps: digestion, clarification, precipitation and calcination. Energy […]<\/p>\n","protected":false},"author":1,"featured_media":0,"comment_status":"closed","ping_status":"closed","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"site-sidebar-layout":"default","site-content-layout":"","ast-site-content-layout":"","site-content-style":"default","site-sidebar-style":"default","ast-global-header-display":"","ast-banner-title-visibility":"","ast-main-header-display":"","ast-hfb-above-header-display":"","ast-hfb-below-header-display":"","ast-hfb-mobile-header-display":"","site-post-title":"","ast-breadcrumbs-content":"","ast-featured-img":"","footer-sml-layout":"","theme-transparent-header-meta":"","adv-header-id-meta":"","stick-header-meta":"","header-above-stick-meta":"","header-main-stick-meta":"","header-below-stick-meta":"","astra-migrate-meta-layouts":"default","ast-page-background-enabled":"default","ast-page-background-meta":{"desktop":{"background-color":"var(--ast-global-color-4)","background-image":"","background-repeat":"repeat","background-position":"center center","background-size":"auto","background-attachment":"scroll","background-type":"","background-media":"","overlay-type":"","overlay-color":"","overlay-gradient":""},"tablet":{"background-color":"","background-image":"","background-repeat":"repeat","background-position":"center center","background-size":"auto","background-attachment":"scroll","background-type":"","background-media":"","overlay-type":"","overlay-color":"","overlay-gradient":""},"mobile":{"background-color":"","background-image":"","background-repeat":"repeat","background-position":"center center","background-size":"auto","background-attachment":"scroll","background-type":"","background-media":"","overlay-type":"","overlay-color":"","overlay-gradient":""}},"ast-content-background-meta":{"desktop":{"background-color":"var(--ast-global-color-5)","background-image":"","background-repeat":"repeat","background-position":"center center","background-size":"auto","background-attachment":"scroll","background-type":"","background-media":"","overlay-type":"","overlay-color":"","overlay-gradient":""},"tablet":{"background-color":"var(--ast-global-color-5)","background-image":"","background-repeat":"repeat","background-position":"center center","background-size":"auto","background-attachment":"scroll","background-type":"","background-media":"","overlay-type":"","overlay-color":"","overlay-gradient":""},"mobile":{"background-color":"var(--ast-global-color-5)","background-image":"","background-repeat":"repeat","background-position":"center center","background-size":"auto","background-attachment":"scroll","background-type":"","background-media":"","overlay-type":"","overlay-color":"","overlay-gradient":""}},"footnotes":""},"categories":[64],"tags":[],"class_list":["post-645","post","type-post","status-publish","format-standard","hentry","category-knowledge"],"aioseo_notices":[],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/ceramicatijolart.com\/pt\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/645","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/ceramicatijolart.com\/pt\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/ceramicatijolart.com\/pt\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/ceramicatijolart.com\/pt\/wp-json\/wp\/v2\/users\/1"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/ceramicatijolart.com\/pt\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=645"}],"version-history":[{"count":1,"href":"https:\/\/ceramicatijolart.com\/pt\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/645\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":646,"href":"https:\/\/ceramicatijolart.com\/pt\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/645\/revisions\/646"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/ceramicatijolart.com\/pt\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=645"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/ceramicatijolart.com\/pt\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=645"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/ceramicatijolart.com\/pt\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=645"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}