Metais

                     
                              Metais 

           
Metais - Definição

Os metais são sólidos, (com exceção do mercúrio) são bons condutores de eletricidade, conduzem também calor, a estrutura do arranjo dos átomos dos metais é a cristalina, no seu estado de pureza possuem até brilho, quando são polidos apresentam essa característica. Possuem, maleabilidade, ductilidade, condutibilidade, os pontos de fusão e ebulição são altos.

Dureza Dos Metais

Elemento  químico	Símbolo	Dureza
Sódio	Na	0,4
Estanho	Sn	2,0
Cálcio	Ca	2,5
Chumbo	Pb	2,5
Ouro	Au	3,0
Níquel	Ni	4,5
Ferro	Fe	4,5
Irídio	Ir	6,5
Ósmio	Os	7,0
Tungstênio	W	7,0
Crômio	Cr	8,9

                     

Conformação Dos Metais

Define-se conformação dos metais o forjamento, laminação, extrusão, estiramento, estampagem.

Forjamento

Em primeiro lugar para que haja o forjamento do metal este deve ser ductil, ou maleável ou ainda, ter a qualidade que possa ser batido (martelado a frio ou quente, numa bigorna) que possa ser distendido ou comprimido,(Prensado), dobrado, achatado ou transformado em chapas por enorme pressão, sem que haja o rompimento do metal.
A forja consiste em colocar o metal que foi aquecido numa fornalha e ainda no estado incandescente sobre uma bigorna, martelar e modelar.
    
Ustulação
    
Para Minérios de Metais Nobres

Os minerais considerados como nobres são, o ouro, a prata, o cobre e o mercúrio. A ustulação para esses tipos de minérios se faz pelo seu aquecimento com a presença de gás oxigênio, que libera como produto final, geralmente o sulfeto e o metal desejado já reduzido. 

Exemplo a ustulação da argentita (Ag2S) mineral do qual se obtém a prata.

Ag2S     +     O2    ----- Δ -----   2 Ag   +    SO2   

A Ustulação Para os Minérios de Metais Não Nobres

A ustulação para esses tipos de minérios, consiste no aquecimento ou queima do sulfeto de um mineral na presença de O2 para a formação de óxido. 
Exemplo o sulfeto de zinco (ZnS) pela ustulação se transforma em óxido que depois é purificado pelo processo de redução. 

Exemplos de Metais

Ouro (Au)
    
A massa atômica do ouro é 197 u ou 197 gramas por mol, densidade 19,32 g/cm3, ponto de fusão a 1064ºC e ponto de ebulição 2970 ºC.

Um dos processos de purificação do ouro é feito por ustulação, ou seja, processo pelo qual os seus sulfetos são queimados para se obter o ouro puro.

Prata (Ag)
A massa atômica da prata é aproximadamente 108 u ou 108 gramas por mol, densidade é 10,49 g/cm3, ponto de fusão de 961,8 ºC e ponto de ebulição é de 2162 ºC.    

Um dos processos de purificação da prata é feito por ustulação, ou seja, processo pelo qual os sulfetos de prata são queimados para se obter a prata pura. A prata também no seu último estágio é obtida pura por refinamento eletrolítico, ou processo eletrolítico.

Ferro (Fe)

A massa atômica do ferro é de aproximadamente 56 u ou 56 gramas por mol, a sua densidade é 7,87 g/cm3, o ponto de fusão é de 1538 ºC e o ponto de ebulição é de 2861 ºC   
O ferro na forma de metal é obtido industrialmente por processos siderúrgicos em alto forno.

Cobre (Cu)
  
Há diferentes processos de obtenção, quando o mineral de cobre é formado por sulfeto, o processo é feito por ustulação. O processo final da produção do cobre na forma de metal puro é por processo eletrolítico.

Alumínio (Al)

A massa do alumínio é 27 u ou 27 gramas por mol, a sua densidade é 2,75 gramas por cm3, o seu ponto de fusão é de 660 ºC, e o ponto de ebulição é de 2519 ºC.

A parte final de sua obtenção como metal purificado é feita por eletrólise.

Zinco (Zn)

A massa do zinco é aproximadamente 65 u ou 65 gramas por mol, a sua densidade é 7,14 g/cm3, o seu ponto de fusão é de 419 ºC e o seu ponto de ebulição é de 907 ºC.
O metal de zinco purificado é obtido por eletrólise

Antimônio (Sb)

A massa do antimônio é 121,7 u ou 121,7 gramas por mol, a sua densidade é de 6,697 g/cm3, o seu ponto de fusão é de 630 ºC, e o seu ponto de ebulição é de 1587 ºC, a dureza do material é 3.
O metal puro é obtido por eletrólise.

Nióbio (Nb)

A massa do nióbio é aproximadamente 93, o seu ponto de fusão é 2477 ºC, e o seu ponto de ebulição é 4744 ºC, a dureza do material é 6.0.
O metal purificado é obtido por eletrólise.

Titânio (Ti)

Por injeção de pós com o uso da metalurgia do pó convencional ou ainda por processos de eletrodo rotatório à plasma.

Tungstênio (W)
     
No Brasil no Estado do Rio grande do Norte o tungstênio é encontrado. Obtido a partir do mineral scheelita (CaWO4) ou da wolframita (Fe,Mn)WO4 

Molibdênio (Mo)
        
O molibdênio é obtido do mineral molibdenita (sulfeto de molibdênio), principal minério de obtenção industrial que feito por redução do  trióxido de molibdato (MoO3).
      
Cromo (Cr)
         
A massa do cromo ou crômio é 24 U ou 24 gramas por mol, a sua densidade é 7,2g/cm3, o ponto de fusão é de 1907 ºC e o ponto de ebulição é de 2671ºC. O cromo é obtido pelo processo de redução em aquecimento.
      
Manganês (Mn) 

O metal puro de manganês é obtido no último estágio da preparação, que é feita por eletrólise e pós eletrólise. 

Presença Dos Minerais Na Superfície Terrestre.
   
Oxido de Cromo III (Cr2O3)

O mineral óxido de cromo III não é encontrado em grandes proporções, está presente com 0,012 % da massa da crosta terrestre.

Óxido de Manganês ou Pirolusita 
   
O mineral óxido de manganês ou pirolusita é encontrado relativamente em grandes proporções, está presente com 0,11 % da massa da crosta terrestre.

Pentlandita (FeS.NiS)

A pentlandita é o principal minério utilizado na obtenção do níquel metálico, os minerais dos quais se obtém o níquel são relativamente raros com uma proporção de 0,01% da massa da superfície terrestre.

Obtenção dos Metais
  
Siderurgia
         

Obtenção do Ferro 

  

O ferro é obtido por processo siderúrgico em altos-fornos. O alto-forno tem o sentido literal da palavra devido a altura chegando de 30 até 40 metros de altura com 10 metros de diâmetro. Há altos-fornos de tamanho menores utilizados na indústria de metalurgia.

O processo de produção do ferro metálico se dá da seguinte forma. Num alto forno é despejado carvão coque misturado com o minério de ferro (Fe2O3) e calcário (CaCO3). Na parte superior do alto-forno, com a temperatura de aproximadamente 700 ºC o mineral começa a sua fusão e a liberação de CO2, nesse local começa a purificação do ferro. Em seguida na parte mais abaixo, com a temperatura por volta de 1000ºC o calcário despejado reage, produz óxido de cálcio (CaO) e parte do monóxido de carbono é utilizado. O CaO se mistura e interage com os compostos de silicatos, formando por exemplo, o CaSiO3 ou o CaAl2O4 e com outras impurezas retiradas do minério de ferro separando-os. 
Ao mesmo tempo, ao entrar em combustão, o carvão coque, produz o monóxido de carbono (CO) e o mineral de ferro completa a sua fusão, na zona de 1600 ºC, o monóxido de carbono se une ao ferro e o reduz e em seguida sai como CO2. Nessa parte é injetado ar em alta pressão, que favorece a queima do restante de carbono e ajuda a retirar o seu excesso que também sai na forma de CO2. Nessa fase o ferro vai se tornando cada vez mais reduzido pela ação do carbono agregado e devido ao peso do metal e da gravidade, desce, nesse ponto o minério de ferro metálico já completamente reduzido vai se acumulando no fundo do alto forno, e o calcário que sofreu decomposição, produz o óxido de cálcio (CaO), que interage com as impurezas separadas do minério derretido, por ser mais leve, e flutua sobre o ferro metálico derretido.

A reação da hematita com monóxido de carbono e a produção de ferro metálico.
         

Obtenção do Cromo
    
Reação do Óxido de Cromo III Com Carbono

O minério óxido de cromo (Cr2O3) reage com carbono (C) que é o redutor sob aquecimento, produzindo o cromo metálico e monóxido de carbono.

Observe a reação.

Reação do Óxido de Cromo III Com Alumínio Metálico
      
Processo Chamada de Aluminotermia

Outro modo de obtenção do cromo é através do alumínio, chamado de aluminotermia. A técnica é realizada segundo a reação: o minério óxido de cromo III reage com alumínio metálico que é o redutor, a quente, produzindo cromo metálico e óxido de alumínio.

A reação pode ser observada a seguir.

Obtenção do Alumínio

Método de Héroult & Hall
        
O método consiste na eletrólise da alumina (Al2O3) dissolvido em criolita (Na3AlF3) em ponto de fusão a 1000 ºC, tendo como eletrodo de carbono grafite. O ânodo libera gás oxigênio da alumina que vai para o eletrodo de carvão reagindo com o carbono se transforma em CO2 que é liberado.
       
Obtenção de Estanho

O mineral cassiterita reage com carbono o redutor e sofre redução em temperatura de fusão, produzindo estanho metálico e monóxido de carbono. 
A reação é esquematizada abaixo.

Obtenção de Chumbo 

Ustulação

A primeira etapa é feita pelo processo de ustulação, o minério galena reage sob aquecimento com oxigênio e produz óxido de chumbo II.

     
Redução Pelo Carbono

A segunda etapa é da redução do óxido de chumbo II pelo carbono, que reage sob aquecimento produzindo o chumbo metálico e monóxido de carbono.

Obtenção do Zinco do Mineral Blenda

Ustulação

O primeiro processo de preparação é a reação de ustulação do minério blenda com oxigênio em alta temperatura para produzir o zinco metálico.

        

Redução do óxido de zinco

Numa segunda etapa o óxido de zinco formado, reage com carbono que é o redutor, em alta temperatura e produz o zinco metálico e monóxido de carbono.

Obtenção da Prata 
     
Ustulação
       
Esse processo se resume do seguinte modo: o mineral da prata, a argentita, reage com oxigênio em alta temperatura e forma a prata metálica mais anidrido sulfúrico, ou dióxido de enxofre.

Obtenção do Mercúrio 
       
Ustulação do Cinábrio
           
O mineral cinábrio na presença de oxigênio, reage ao aquecimento, e produz o mercúrio metálico e anidrido sulfúrico.

Obtenção do Cobre
      
Processo Eletrolítico
     
O cobre obtido pelo processo de metalurgia possui uma pureza de 98 %, para ser utilizado como condutor elétrico necessita ser purificado ainda mais para evitar a resistência elétrica.

Processo Técnico
       
Num recipiente chamado de cuba eletrolítica coloca-se solução aquosa de sulfato de cobre CuSO4 que se dissocia e forma SO42- e Cu2+.
Na solução deverá passar uma corrente elétrica que será ligada a um ânodo polo positivo ( + ) e a um cátodo, polo negativo (-).
O ânodo deverá ser de cobre, uma placa de cobre por exemplo. A solução de sulfato de cobre, de pureza 98 % também serve como ânodo.
O cátodo poderá ser uma placa de aço inoxidável.
Para o ânodo, placa de cobre, o cobre oxidado (Cu²+) da solução, ainda impuro, migra.
Do mesmo modo, outros metais como ouro (Au), prata (Ag), platina (Pt) ferro (Fe), zinco (Zn) presentes na solução, também migram para esse ânodo e se juntam ao cobre impuro. 
Com a atuação da corrente elétrica o cátodo com a carga positiva, começa atrair o cobre do ânodo e esse cobre que está oxidado como Cu²+, recebe 2 elétrons e se torna reduzido Cuº e se fixa no cátodo ou placa de aço inox. É o cobre já purificado.
Os outros metais nobres como ouro, prata, níquel, que estavam junto com o cobre oxidado do ânodo, não oxidam e descem para o fundo da cuba eletrolítica formando a lama anódica.
Os metais não nobres como o ferro zinco níquel se oxidam no ânodo, mas não conseguem se reduzir no cátodo e permanecem na solução. 
A lama anódica, posteriormente poderá ser aproveitada pela extração ou venda dos materiais como o Au, Ag, Pt, sílica, e restos de outros minérios presentes.

Obtenção do Manganês
    
O manganês é obtido a partir do óxido de manganês que sofre redução com carbono e se transforma no metal manganês e gás carbônico.

A reação é a seguinte:
      
MnO2          +        2 C    ------------->  Mn     +      2 CO
Óxido de manganês                carbono                                  manganês                  gás carbônico
       
Obtenção do Manganês por Aluminotermia
      
O nesse processo o alumínio entra como redutor do manganês, reagindo com o dióxido de manganês ou piroluzita transformando-a em manganês metálico.

3 MnO2      +     4 Al      ------------->   2 Al2O3    +     3 Mn
Óxido de manganês         alumínio                                       trióxido de alumínio        manganês

Uso Dos Metais

O Uso do Ferro
     
O ferro é utilizado na construção civil, na forma de vergalhões no concreto armado, na fabricação de trituradeiras, trilhos de trens, tem seu emprego na forma das ligas de aço formada com níquel e cromo, que se presta às confecções de ferramentas como tesouras, martelos, facas, arames, chapas, motores, é utilizado na formação de ligas como o latão, e ainda de outros diferentes tipos de aços, como o aço inox para pias de cozinha, e utensílios como chaleiras, bules, panelas. Tem seu emprego na indústria automobilística, naval e aeronáutica. É ainda utilizado como corante na forma de óxidos que apresentam cores amarela, vermelha, marrom, azul etc. 

O Ferro Nos Organismos Vivos 

O ferro está presente no núcleo pirrólico da hemoglobina do glóbulo vermelho sanguíneo e é o responsável pelo transporte do oxigênio no sangue, o sulfato ferroso é utilizado como suplemento nutricional, é utilizado na preparação de meios de cultura para bactérias em laboratório. O ferro ainda faz parte da constituição dos citocromos que são proteínas de membranas de organelas internas de células eucariontes como as membranas das mitocôndrias e do retículo endoplasmático, está presente na ferrodoxina e em enzimas como as catalases e as peroxidases.  Ainda tem seu emprego na estruturação dos cloroplastos das plantas.

O Ferro Nos Alimentos

O ferro também está presente em muitos alimentos como as carnes em geral e peixes, na gema de ovo, em pães de cevada e de soja, nas ervilhas e lentilhas, feijão branco, beterraba, agrião e muitos outros.
Os vegetais utilizam o ferro na síntese da clorofila.

O acúmulo de ferro no organismo pode levar a toxicidade. Sem ferro no organismo, este fica sujeito a anemias, porém em excesso pode causar a deposição do ferro nas células do fígado, ou no baço, na medula óssea, miocárdio e glândulas endócrinas em geral, levando a destruição celular local, fibrose e insuficiência do órgão.

Uso do Ouro

O ouro é utilizado como moeda de troca pelo povo antigo até nossos dias num período de 5000 anos, atualmente é utilizado como reserva monetária. Na joalheria, é utilizado na produção de ligas de prata e cobre na confecção de jóias. Na gastronomia é utilizado na decoração de doces e bolos, em microscopia é utilizado no revestimento de material biológico, o que permite a visualização através de microscopia eletrônica de varredura. Em eletrônica é também empregado na tecnologia de satélites artificiais, aplicado em placas de computadores, celulares, tela de televisão, câmeras fotográficas, também em revestimentos de vidros de janelas de edifícios para refletir a radiação infra-vermelha impedindo a sua penetração nos ambientes.
O ouro também é utilizado industrialmente como catalisador acelerador de reações, na medicina nas aplicações terapêuticas do câncer (quimioterapia), no reumatismo na Aids, malária, problemas de pele e nas cirurgias, como malhas na restauração de vasos sanguíneos.

Uso do Manganês
      
O manganês é utilizado na indústria da produção de aço.

Cálculos
     
1) Sabendo que para ser produzido um quilograma de alumínio metálico puro, necessita-se em média de 2 quilogramas de alumina (Al2O3) que é obtida a partir de 4 ou 5 quilogramas de bauxita e 50 gramas de criolita (Na3AlF3). Com esse conhecimento pergunta-se: para se produzir uma tonelada de alumínio, quantos quilogramas de criolita são necessários?

Assinale a alternativa correta.

a)  0,5 kg               b) 500 g             c) 5,0 kg               d) 5000 g               e) 50 kg

Resolução

Uso do Crômio

O crômio é usado na produção de ferro-crômio na composição do aço inoxidável, formando liga metálica com 11% de cromo, eletro-platina, pigmentos, no curtimento de couros, tijolos refratários de cromo, ácidos de crômio, cromatos usados na preparação de corantes e tintas, na cromagem, na proteção de madeira (preservação) o dióxido de crômio é utilizado para magnetização de fitas magnéticas, o dicromato de potássio (K2Cr2O7) é empregado como substância reativa na limpeza de vidros.

Exercícios

1) Assinale apenas a correta. Podemos definir os metais como sendo: 

a) bons condutores de sons, de ondas, a estrutura atômica dos metais é compacta, possuem instabilidade, são duráveis quando expostos as intempéries sem proteção.

b) compostos de ferro, altamente resistentes á tração. Possuem intensa refletibilidade e leveza são isentos de corrosão e não se oxidam durante longo tempo de exposição.

c) maus condutores de eletricidade por esse motivo são isolantes, barram o calor a distância, não tem ductilidade e nem flexibilidade, por isso são duros e resistentes.
d) bons condutores de eletricidade, mas não de calor, a estrutura atômica dos metais é molecular covalente. Possuem, leveza, e os pontos de fusão e ebulição são baixos.
e) bons condutores de eletricidade, de calor, a estrutura atômica dos metais é a cristalina. Possuem, maleabilidade, ductilidade e os pontos de fusão e ebulição são altos.

2) A reação a seguir é uma reação de obtenção:

a) de ferro pelo processo siderúrgico.
b) de cromo, pelo óxido de cromo III com alumínio metálico.
c) de cromo, pelo óxido de Cromo III Com Carbono.
d) da prata, pela ustulação da argentita (Ag2S).
e) de estanho por redução, pelo aquecimento da cassiterita com carbono.


3) O mineral zinco pode ser obtido industrialmente em duas etapas. A primeira etapa é de oxidação é a segunda etapa é de redução.

Observe a sequência da reação a seguir.

a) A reação apresentada é um processo de oxidação do óxido com carbono, em aquecimento.
b) A reação apresentada é um processo de redução do óxido com carbono, em aquecimento.
c) A reação é um processo siderúrgico para obter o metal zinco, em aquecimento.
d) A reação acima é o processo de ustulação do óxido de zinco, em aquecimento.
e) A reação é um processo com o uso do oxigênio em aquecimento para obtenção de zinco.

4) Os seres humanos também necessitam do ferro na alimentação para viver. O uma das funções do ferro além de várias outras, é estar presente na constituição da hemoglobina do glóbulo vermelho do sangue que é o responsável pelo transporte do oxigênio dos pulmões para as células. A falta do ferro no organismo causa vários tipos de transtornos, porém o ferro em excesso pode levar a depositar-se em órgãos como glândulas e tecidos e levar respectivamente a problemas como:

a) na falta causa arritmias ferroprivas, no aumento acima do normal, inibe a oxidação.
b) na falta causa tremores no corpo, no aumento acima do normal, neutrofilia.
c) na falta causa hiperemias passivas, no aumento acima do normal a ação da siderofilia.
d) na falta causa crises hematopoiéticas, no aumento acima do normal, hipervolemia.
e) na falta causa anemias ferroprivas, no aumento acima do normal, toxicidade e patologias.

5) O processo para obtenção de cobre metálico de altíssimo grau de pureza chama-se:
      
a) ustulação.
b) oxidação.
d) eletrolítico.
c) metalurgia.
d) galvanoplastia.

6) Existem dois minérios mais utilizados na produção do cobre metálico que são:

a) gipsita composta de CuS2 e a hematita composta principalmente de CuFeS2.

b) calcosita composta de Cus2 e a calcopirita composta principalmente de CuFeS2. 

c) hematita composta de Fe2O3 e a siderita composta principalmente de FeCO3. 

d) malaquita composta de CuCO3 e a azurita composta principalmente de Cu3(CO3)2(OH)2.

e) esfarelita composta de ZnFeS e a azurita composta principalmente de Cu3(CO3)2(OH)2.

7) O ferro gusa para ser produzido passa por várias etapas de purificação do minério do qual é obtido. Porém na etapa final da preparação entra o:

a) silicato, energia térmica, dióxido de enxofre e produz o aço.

b) calcário, energia elétrica, monóxido de carbono e produz o ferro gusa.

c) minério de ferro, energia térmica, monóxido de carbono e produz o ferro gusa.

d) escória, dióxido de enxofre, monóxido de nitrogênio e produz o ferro gusa.

e) minério de ferro, energia elétrica, monóxido de carbono e produz o aço.

Bibliografia

Eduardo Leite Do Canto - Minerais, Minérios Metais, De Onde Vêm Para onde Vão? Editora Moderna 2002.

Antimônio - Wikipédia, a enciclopédia livre
https://pt.wikipedia.org/wiki/Antimônio...

Sobrecarga e quelação de ferro na anemia ... - SciELO
www.scielo.br/scielo.php?script+sci_arttext&pid=S1516...

Texto em construção.

Minérios - Minerais

                             
                              Minérios

Minérios - Minerais Definição  

Minérios  é mineral, ou ainda a associação de vários minerais ou compostos químicos  naturais. Um mineral pode certa época ser minério conforme seu uso e as necessidades humanas e depois voltar a ser mineral.  O  minério é economicamente viável de extração, são sólidos, possuem estrutura cristalina. Alguns minérios tem o valor de pedras preciosas pois podem ser extraídos de jazidas, preparados ou lapidados para fins comerciais como objeto ornamental ou como pedras preciosas, alguns são valiosos porque são belos e raros. Os minerais usados na nutrição humana são de origem inorgânica. 
Atualmente são catalogados um número apreciável de minerais, por volta de 3800.

Jazida Mineral ou Mina 

É o Local de onde se extrai minérios,  é a concentração ou depósito natural de minerais de valor econômico, é a concentração de uma ou mais substâncias úteis que tenham valor econômico. 

Pode estar aflorado na superfície da terra ou em minas profundas, como por exemplo a de Tau Tona cidade de Carletonvillena  na África do Sul com 3,9 Km de profundidade, ou a mina de diamantes em Mirna (Sibéria, Rússia com 1200 metros de largura e 526 metros de profundidade ou ainda a Jazida de  Bingham Canyon que se situa em Salt Lake City, Utah (EUA), que é a mais profunda mina a céu aberto do mundo, com mil metros de profundidade e 4 mil metros de largura.

Prospecção do Mineral
     
São procedimentos técnicos de reconhecimento geral do depósito de minério ou os procedimentos que avaliam os teores ou seja a quantidade  e a qualidade da substância útil no produto final, portanto a prospecção avalia o mineral e as possibilidades de extração a nível de comercialização.

Métodos de Prospecção

Há vários métodos de prospecção dentre os quais estão:

Métodos feitos por estimativa visual, pelo que se encontra no concentrado em bateia, ou ainda o método em planta, esses métodos são denominados de potência reduzida, pois se faz um prognóstico apenas estimativo do mineral presente no local.
    
Outros Métodos Laboratoriais

Espectrometria de Absorção Atômica AA

Esse método é feito pelo material em soluções aquosas e é utilizado para detectar, ouro (Au), prata (Ag), mercúrio (Hg), molibdênio (Mo) cobre (Cu), chumbo (Pb) zinco (Zn), estanho (Sn) e outros metais.

Colorimetria

É o método utilizado para o arsênio (As) tungstênio (W) molibdênio (Mo) e titânio (Ti).

RFX (Análises de Fluorescência de Raios X)

É o método que é feito para os elementos químicos desejáveis que estão juntos, ligados com outros elementos não desejáveis, como por exemplo os óxidos metálicos. E um método que é feito com as rochas no seu estado natural.
      
Microssonda

É um método feito para uma variedade de elementos químicos, e serve para determinar a composição dos minerais. Existem as microssondas utilizado em geociências do tipo eletrônicas, que se assimilam a microscópios de grande alcance, que analisam uma pequena quantidade do material (µm3 microgramas cúbicas) no estado sólido que é bombardeado por um feixe de elétrons enviado sobre o material que emite em resposta raios X e desse modo consegue-se a resposta desejada. Os metais que são geralmente pesquisados são o boro, plutônio e urânio em partes por milhão.

Além desses métodos existem ainda outros que não foram aqui abordados.

Mineração

É o processo de extração de minérios ou mineral das rochas ou do solo das minas e das jazidas.

Processos de  Transformação dos Minérios

Siderurgia

A siderurgia é o processo de transformação de alguns minérios para se obter o metal puro. É processo siderúrgico a produção de ferro metálico que é feito em alto-forno onde por exemplo, o minério hematita é derretido com carvão no interior do forno onde é injetado ar.  No interior do alto forno  ocorre uma série de temperaturas diferentes que vai de 1650 ºC, até  a faixa de injeção de ar a 1300 ºC. É assim que se obtém-se o ferro gusa.

Exemplos de Minérios e Minerais em Geral

Quando se fala em minérios, ou minerais, se pensa em um material do qual se obtém os metais, dos quais precisamos e estamos acostumados a ver e usar no nosso dia a dia. No entanto, há também os minérios que não se prestam para produção de metais de utilidade na nossa era moderna, mas podem ser usados na produção de pedras preciosas de valor comercial muito alto. É um ramo da mineralogia que pode ser muito bem explorado. 

Albita (NaAlSi3O8)

É mineral ou cristal do grupo dos silicatos, das gemas, se apresenta em diversas cores, da família dos feldspatos são comuns na natureza.

Andaluzita (Al2SiO5)

Mineral duro resistente ao fogo, utilizado pela industria e ainda como pedra ornamental, é encontrado na forma de cristal de cor rosa ou vermelha, do qual lapidando se produz gemas preciosas.

Anglesita (PbSO4) Chumbo

Mineral raro, é fonte de obtenção de chumbo, mas por ser raro não tem uso primordial na extração do metal pela industria.

Argentita (Ag2S)

Mineral do qual se obtém a prata, A prata também pode ser obtida de outros minerais como a  calcopirita de onde se obtém o cobre e a bornita.

Blenda ou Esfalerita (ZnFe)S   Zinco

A Blenda também chamada de esfarelita é o mineral do qual se obtém o zinco metálico. Outros minerais do qual se obtém o zinco são: a willemita (Zn2SiO4), a smithsonita (ZnCO3), a calamina ou hemimorfita (2ZnO.SiO2.H2O), a wurtzita (Zn,FeS2), a franklinita (Zn,MnFe2)O4, a hidrozincita [2ZnO3.3Zn(OH)2] e a zincita (ZnO).

Cassiterita (SnO2) Estanho

Minério cuja estrutura é a cristalina tetragonal, do qual se extrai industrialmente o estanho em proporções comerciais.

Celestina (SrSO4) Estrôncio

O mineral celestina pertence ao grupo dos sulfetos, é a principal fonte industrial de estrôncio.

Columbita (Nb2O5)  Nióbio

A columbita, (óxido de nióbio) é um mineral do qual se extrai o nióbio.

Outros minérios dos quais se extrai o nióbio são o Tântalo ou tantalita, pirocloro, loparita, euxenita, manganotantalita e samarskita e ainda o coltan que é uma mistura de tântalo com maioria de nióbio.
     
Covelita (CuS) Cobre
  
A covelita pode ser utilizada como cristal pertence ao grupo dos sulfetos, é apreciado por colecionadores e também para obtenção industrial a nível secundário de cobre.
  
Córidon (Al2O3, Fe,Ti)

Mineral das safiras azuis ou do rubi este outro possui a cor vermelha, são pertencentes ao grupo das gemas preciosas. É utilizado também como abrasivo (disco de corte, lixadeiras).

Fluorita (CaF2) Flúor

É um mineral de uso industrial, pertence ao grupo dos haletos, de estrutura cristalina cúbica ou com estruturas geométricas de 8 ou 12 lados. Possui dureza 4, sendo razoavelmente um material mole, que pode ser arranhado com uma faca comum, é sensível ao calor e funde a uma temperatura de 1360 ºC.
     
Galena (PbS) Chumbo
        
A galena é um mineral comum é a principal fonte industrial de chumbo, apresenta a forma cristalina cubica, isto é; os átomos se ligam formando ângulos de 90 graus.

hematita 

Hematita (Fe2O3) Ferro
     
Por ser abundante é a principal fonte de obtenção industrial de ferro do planeta.

A foto ao lado mostra fragmentos de hematita que polido pode servir como peça ornamental.

Hubnerita (MnWO4) Tungstênio

É o terceiro mais importante mineral para obtenção industrial de tungstênio.

Ilmenita (FeTiO3) Titânio

Outro importante mineral o óxido de titânio é fonte industrial de titânio.

Lepidolita K(LiAl)3(Si,Al)4O10(FOH)2

A lepidolita é um mineral pertencente ao grupo dos silicatos, utilizado industrialmente como importante fonte de lítio. Também é utilizado na lapidação ornamental é pouco valorizada como jóias por ser cristal fácil de se quebrar.

Manganita (MnO(OH) Manganês 

Fonte importante de obtenção industrial de manganês.
 
Nicolita (NiAs) Níquel

O mineral nicolita não é muito comum, mas se presta como fonte secundária á exploração industrial do níquel.  

Pentlandita (Fe,Ni)9S8  Níquel

A pentlandita do grupo dos sulfetos é um dos minérios mais importante do qual se extrai o níquel. Outros minerais do níquel , são a garnierita (Mg,Ni)6Si4O10(OH)8 e a limonita que também contém níquel a nível de exploração, cuja fórmula é (Fe,Ni)O(OH)(H2O)n.

Rutilo (TiO2)  Titânio

Se apresenta na forma de cristal prismático tetragonal, ou de outras formas como a da anatase ou tetragonal com hábito octaedrita, ou ainda na forma de brookita que é ortorrômbica. É Importante fonte de titânio.
    
Scheelita (CaWO4) Tungstênio

Fonte de obtenção de tungstênio.

No Brasil no Estado do Rio grande do Norte o tungstênio é encontrado como mineral Scheelita. Obtido a partir do mineral scheelita (CaWO4) ou da wolframita (Fe,Mn)WO4
      
Wolframita (Fe,Mn)WO4 Tungstênio

Fonte de obtenção de tungstênio.

Principais Jazidas de Minérios

Onde se Encontram as Maiores Jazidas
      
É considerado  as localizações em escala global de apenas alguns minerais, para se ter uma ideia ou noção da importância desse ramo comercial em escala planetária, seja de importância como metal de produções em grandes quantidades, ou até como jóias de cristais raros que tem grande valor de mercado.

Jazidas de Hematita (Fe2O3)

A hematita é encontrada em toda parte da Terra, no Brasil, as mais importantes jazidas se encontram em minas Gerais, serra do Carajás no Pará, no maciço do Urucum no Mato Grosso do Sul.Nos outros países aparece no Canadá, nos Estados Unidos, e na Venezuela.Noutras Regiões do mundo aparece na forma de lindos cristais na Alemanha, na Suiça Na Itália na região do Monte Vesúvio, e no Reino Unido.
          
Jazidas de Argentita (Ag2S)
      
As principais jazidas mundiais da argentita estão localizadas na república Tcheca na região de Jachymov, na Alemanha nas regiões de Andreasberg, Freiberg, e nas montanhas Hars. No México nas regiões de Guanajauto e Zacatecas. Nos EUA é encontrada associada com minérios de cobre, na região de Butte, no Estado de Montana. Também é encontrada nos Estados do Colorado e Nevada. Na Inglaterra é encontrada na região da Cornualha extremo Sul do País em Liskeard.

Jazidas de Blenda ou Esfalerita (ZnFe)S

Os minerais dos quais se obtém o zinco são formados por sulfetos ou óxidos, e as principais jazidas de blenda do mundo estão situadas na Austrália, China, Estados Unidos no vale do Mississípe, Tennessee e recentemente no Kazaquistão e Peru na região de Casaplaca se encontra a esfarelita, na Itália é encontrada junto a dolomita, outros países são a Bélgica, Inglaterra, Espanha e Norte da África.
      
No Brasil 

No Brasil não há jazidas de blenda a nível de produção industrial mencionadas, no entanto as estimativas das reservas dos minerais de zinco em 2008 foram de 4 900 000 toneladas, as principais jazidas estão localizadas na Vazante e Morro Agudo, localizadas em Minas Gerais,  no Estado do Mato Grosso nas jazida de Monte Cristo na região de Rio Branco.
        
Jazidas de Fluorita (CaF2)

Os lugares onde se encontram as maiores jazidas de fluorita são, na Alemanha na região de Freiberg, na Itália na região de Bolzano, Lácio e Toscana, na Suíça em São Gotardo, nos Estados Unidos a fluorita é encontrada no Estado do Colorado na região de Crystal Peak, em Illinois no Hardin County, em Sunssex n
o estado de Nova York, na Suécia em Falun, na Ilhas Britânicas na região de Cleator Moor, em Derbyshire, Devon, em Weardale e Durham e Northumberland. 
No Brasil é Encontrada no Estado de Santa Catarina,

Jazidas de Galena (PbS)

A galena pode ser encontrada na Austrália, em Nova Gales do Sul e em Broken Hill, na Alemanha em Andreasberg, Freiberg e nas montanhas Harz, na Itália, nos Alpes Lombardos e na Sardenha,no México na região de Eulalia, nos EUA, nos Estados do Kansas, Missouri, Oklahoma e Wisconsin e na Inglaterra é encontrado na região da Cornualha e Derbyshire, na República Tcheca em Pibran. No Brasil há reservas de galena nos Estados de Minas Gerais e no Tocantins, no município de Boquira na Bahia e ocorre também no Paraná, em Bocaiuva do Sul, em Santa Catarina no município de Ribeirão da Prata.
      
jazidas de Pirita (FeS2)    

As principais jazidas no mundo são: na Alemanha Sankt Andreasberg, Niedersachsen nas montanhas Harz, Na Austrália Mount Lyell, Bolívia Llallagua na região de Potosi, no Canadá Sudbury em Ontário e Nanisiviki à noroeste do País, na Eslováquia, Espanha, Estados Unidos, França , Hungria, Itália, Noruega, Peru, na África do Sul em Merensky Reef, na região do Transvaal e na Suécia na mina de Falun
      
Jazidas de Hubnerita (MnWO4)

O mineral hubnerita são encontrados em proporções menores mas com uma pureza mais acentuada, na região de Morococha no Peru, Pascanera em Portugal. As jazidas mais importantes para exploração industrial estão localizadas na Bolívia, China, França, EUA (nos Estados do Colorado, Nevada e Novo México), nas outras regiões do globo terrestre, na Espanha e na Inglaterra é encontrado na região da Cornualha e Cumberland e se encontra esse minério também no país Myanmar.

Jazidas de Lepidolita K(LiAl)3(Si,Al)4O10(FOH)2

A lepidolita é encontrada em Manitoba no Canadá, na Tchecoslováquia na região de Rozna, na Itália na gegião de Livorno, no Japão, Madagascar, Moçambique, Na Suécia na região de Utô, na Califórnia na região de Pala, no Estado do Colorado, EUA, na região da Mina Brown Derby, Maine, Novo México, e no Brasil na região de Minas Gerais.

Jazidas de Celestina (SrSO4)
       
As jazidas de celestina são encontradas em proporções e qualidade que podem variar de local para local, em pedras como o granito e o pegmatito e também juntamente com veios de galena, blenda etc. É encontrada na Itália região de Vicenza e Sicília, em Madagascar, na Alemanha na região de Gena, na Russia, e nos EUA.
      
Jazidas de Cassiterita

A principal fonte primária de cassiterita fica na Bolívia, nas outras fontes a cassiterita aparece associada a outros minerais como pegmatitos e granitos, ou turmalina, topázio, volframite, molibdenite, etc na Malásia, Inglaterra região de Dalcoath, Camborne da Cornualha já se encontra esgotada, na Tailândia, Indonésia e Russia, em Portugal, na região de Pascaneira. Aparece também na Austrália, EUA, no Estado da Califórnia, na República Tcheca, Finlândia, França, Alemanha, Namíbia. Em algumas regiões as jazidas já não são exploradas industrialmente devido ao esgotamento. 
       
Cassiterita no Brasil
        
No Brasil ocorre extração a nível industrial, no Estado do Amazonas, em Rondônia atualmente está sendo explorada outra jazida a nível de produção industrial de mais de 13000 toneladas no ano de 2012. 

Jazidas de Nicolita

As principais jazidas de nicolita como importantes depósitos se situam na Austrália, Cuba e Canadá são os países em que estão localizadas as maiores jazidas do mundo. Áustria, região de Estíria, no Canadá em Ontário nas regiões de Cobalt e Sudbury, na Alemanha nas regiões da Saxônia e Turíngia, no Irã em Anarak, na Itália nas regiões de Cagliari e Lombardia, no Marrocos na região de Bou Azzer, Nos EUA há jazidas industriais de níquel no Estado de Nova Jersey Franklin. Outras jazidas se encontram na Colômbia, China, Grécia, Indonésia, Nova Caledônia, África do Sul e Rússia.
      
Minério de Níquel no Brasil

As estimativas das reservas de níquel no Brasil está avaliada por volta de 10 milhões de toneladas e estão localizadas em Goiás, Pará, Minas Gerais. Em São Paulo está localizada no município de São Miguel Paulista.

Outras jazidas de minérios de níquel no mundo se encontram na Colômbia, China, Grécia, Indonésia, Nova Caledônia, África do Sul e Russia.
    
Jazidas de Scheelita

A China possui as maiores reservas mundiais, outros países onde pode ser encontrada e explorada na forma comercial é na Russia, Canadá, Bolívia, Austria, Portugal, Estados Unidos da América

No Brasil, com reserva estimada em 1% do total não é significativa, estão situadas no Estado do Rio grande do Norte, ali o tungstênio é encontrado associado em quartzo granitóides, como mineral Scheelita, outros lugares também pode ser encontrado, na Paraíba, em Rondônia, Santa Catarina e São Paulo. Obtido a partir do mineral scheelita (CaWO4) ou da wolframita encontrada associada a cassiterita (Fe,Mn)WO4.

Jazidas de Columbita 
    
Foi encontrado na primeira vez em Haddan condado de Middlesex em Connecticut na Nova Inglaterra nos Estados Unidos.
 

Jazidas dos Minérios de Nióbio no Brasil

O nióbio na forma do mineral Columbita/Tantalita Primária, Columbita/Tantalita Secundária  se situa no Amazonas, Minas Gerais e em Rondônia, Pirocloro (Ca,Na)2Nb,Ti,Ta)2O6(OH,F,O) Bahia, Goiás, e Minas Gerais.

Utilização dos Minerais

Anglesita 
    
A anglesita é um mineral raro encontrado em núcleos de galena, cerusita, ou com minerais de zinco etc. Esse mineral contém muito chumbo, pode ser utilizada como fonte secundária de chumbo (Pb). Pode ser usado ainda como peça de coleção, por ser um cristal bonito e valioso para colecionadores. 

Argentita  
          
A argentita é um mineral de uso industrial, é encontrada as vezes associada à proustita, pirargirita, e a própria prata nativa. Pertence ao grupo dos sulfetos, é o mais importante minério de cor cinzenta ou preta, do qual se extrai industrialmente a prata.

Cassiterita 

É a principal minério fonte industrial de estanho. Alguns dos cristais de cassiterita tem a qualidade de gema que é procurada por colecionadores.
      
Celestina
      
O mineral celestina é um cristal mole, de cor variável que vai do incolor, ao branco leitoso, amarelo- amarronzado, até azul celeste. É comumente encontrada na superfície terrestre, é fonte primária de estrôncio (Sr).

Corídon

O mineral extremamente duro o corídon é composto de alumina, é muito utilizado na industria como abrasivo, como esmerilho, é usado para amolar, aparar, desbastar e polir. É o mineral das pedras preciosas quando lapidado, como as safiras azuis ou o rubi, este outro possui a cor vermelha, são pertencentes ao grupo das gemas preciosas. É utilizado também como abrasivo (disco de corte, lixadeiras etc)

Hematita

É usada como pedra ornamental e faz parte do acervo de colecionadores. É utilizado como 
minério secundário em algumas partes do mundo, no entanto em outras partes é utilizado como mineral primário de extração, por sua abundância se torna principal fonte de material industrial para produção de ferro.

Tantalita [(Fe,Mn)(Ta,Nb)2O6]  ou Fe++Ta2O6  

O mineral tantalita também chamado de pirocloro é utilizado na produção do nióbio.

Niobite

O mineral niobite é utilizado na produção do nióbio

Exerc ícios

1) Assinale apenas a alternativa correta. Podemos definir minério como:

a) um metal que ocorre naturalmente do qual se pode extrair um minério, geralmente sem fins comerciais. 
b) um mineral sintético, do qual se pode extrair um metal, geralmente para fins comerciais. 
c) um mineral que ocorre naturalmente do qual se pode extrair metal, ou não metal, geralmente para fins comerciais. 
d) um mineral que se produz por transformações físicas, do qual se pode extrair um metal, geralmente sem fins comerciais. 
e) uma substância qualquer que ocorre naturalmente, do qual se pode extrair os átomos em geral, sem finalidades comerciais.

 2) O mineral abundante na crosta terrestre, do qual se extrai industrialmente o metal ferro é a:

a) Ilmenita.
b) manganita.
c) covelita.
d) cassiterita.
e) hematita.

3)  O composto que está indicado com o nome incorreto é:

a) FeS2  - pirita.
b) SrSO4 - galena
c) CaF2 - fluorita. 
d) SnO2 - cassiterita.
e) Ag2S - argentita

 4) As estimativas das reservas de níquel no Brasil está avaliada por volta de 10 milhões de toneladas e estão localizadas em:

a)  Osasco, Pará, Brasília D.F., e no Estado de São Paulo.
b)  Manaus, Pará, Minas Gerais, e São Paulo.
c)  Campinas, Pará, Minas Gerais, Sorocaba.
d)  Goiás, Pará, Minas Gerais, e no Estado de São Paulo.
e)  Bolívia, Pará, Minas Gerais, Equador.
              
5) O níóbio é um metal com o qual se faz a liga de um aço super resistente, utilizada na  fabricação de peças de automóveis, turbinas para aviões, gasodutos, tomógrafos de ressonância magnética, na industria aeroespacial, bélica, nuclear, em lentes ópticas, lâmpadas de alta intensidade etc. Um dos minerais do qual se obtém o nióbio é a:
       
a) celestina (SrSO4) 
b) wolframita (Fe,Mn)WO4
c) córidon (Al2O3, Fe,Ti)
d) esfalerita (ZnFe)S
e) columbita (Nb2O5)

Bibliografia

Laboratório Microssonda Electrónica I faculdade de...
www,fc.ul > início > departamento de geologia

Introdução a Mineralogia Prática, Paulo Cesar pereira Das Neves, Flavia Schenato, Flávio Antonio Bachi, 2º edição, Ed. Ulbra

Corpo de válvulas O "Cerebro" >> Só Automático
www.soautomatico.com/corpo-de-válvulas-o-cerebro/

Caracterização minerológica de hematitas do Quadrilátero ...
revistapensar.com.br/engenharia/pasta_upload/artigos/a104.pdf

caracterização radioquímica e impacto radiológico ...
www.teses.usp.br/disponíveis/.../MarciaaparecidaAnticoGarcia.pdf

Fluorita - Mineralis - Centro de Tecnologia Mineral
mineralis.Cetem.gov.br/bitstream/handle/...22.%20FLUORITA,pdf?.

Desenvolvimento da Produção >> Níquel - Ministério do ... 
www.desenvolvimento.gov.br > ... > desenvolvimento da produção

Niquel - UFPa
www.ufpa.br/getsolda/docs_graduação/trab_niquel.pdf

Perfil da Mineração de Níquel - Ministério de Minas e energia
www.mme.gov.br/...da.../7f22c4d2-e126-4569-baac-54700bd296aa

Perfil do minério de zinco - Ministério de Minas e Energia
www.mme.gov.br/...zinco.../c62970b3-3a98-480e-939f-ced2dc99b888

11 cap3 Niobio.ind - Departamento Nacional de Produção Mineral
https://sistemas.dnpm.gov.br/publicação/mostra_imagem.asp?...3976