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Dos Minerais Aos Materiais Metálicos

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Dos Minerais Aos Materiais Metálicos - Trabalho 12ºano Química
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  Dos Minerais aos Materiais Metálicos 1. Minérios, minerais e metais nativos Minérios Minério é um mineral que é economicamente autossustentável para a sua exploração industrial. A sua exploração pode ser feita a céu aberto ou ser subterrânea. Os minérios mais comuns ocorrem sob a forma de óxidos, sulfuretos, silicatos ou por metais nativos, associados (ou não) a outros minerais como por exemplo, cobre e ouro. Os corpos de minério são formados por uma variedade de processos geológicos. São os minérios que compõem as rochas, por isso os minérios são extraídos das mesmas. Minerais : Mineral é um corpo natural sólido e cristalino formado em resultado da interação de processos físico-químicos em ambientes geológicos. Cada mineral é classificado e denominado não apenas com base na sua composição química, mas também na estrutura cristalina dos materiais que o compõem. Em resultado dessa distinção, materiais com a mesma composição química podem constituir minerais totalmente distintos em resultado de meras diferenças estruturais na forma como os seus átomos ou moléculas se arranjam espacialmente (como por exemplo a grafite e o diamante). Os minerais variam na sua composição desde elementos químicos, em estado puro ou quase puro, e sais simples a silicatos complexos com milhares de formas conhecidas. Metais nativos: Exceto os gases livres da atmosfera, encontra-se no estado nativo somente cerca de vinte elementos, que podem ser divididos em metais, semimetais e não-metais. Os metais nativos, metais que se encontram na forma livre, constituem três grupos isoestruturais: 1º-O grupo do ouro: ouro, prata, cobre e chumbo; Os elementos do grupo do ouro pertencem à mesma família na classificação periódica dos elementos e portanto possuem propriedades químicas semelhantes, todos são suficientemente inertes para ocorrerem livres na natureza. Quando não estão combinados com outros elementos os átomos desse grupo estão unidos em estruturas cristalinas por ligações metálicas. As propriedades semelhantes dos membros desse grupo srcinam-se da estrutura comum.  Todos apresentam dureza relativamente baixa, são maleáveis, dúcteis. Todos são excelentes condutores de calor e eletricidade, tendo pontos de fusão baixos e possuem densidades elevadas. 2º-O grupo da platina: platina, paládio, irídio e ósmio; Os elementos do grupo da platina são elementos mais duros e têm pontos de fusão mais elevados do que o do grupo do ouro. 3º-O grupo do ferro: ferro e níquel. Os cristais dos metais do grupo do ferro, embora isométricos, têm um retículo cúbico de corpo. 2. Ocorrência de metais em minerias/minérios. Óxidos, sulfuretos e carbonatos mais comuns Os óxidos são minerais mais recentes que os sulfuretos, que tem uma srcem mais primordial que se relaciona com a composição de ácido sulfúrico da atmosfera primitiva. Por outro lado a srcem dos óxidos está relacionada com a composição da atmosfera atual, com oxigénio na sua incluído nela. Assim, averigua-se que os metais, na Natureza, encontram-se combinados com outros elementos, muitas vezes com o oxigénio, formando óxidos, mas também sobre a forma de fosfatos, silicatos, carbonatos e cloretos. Assim constituindo os minerais. Óxidos comuns: Bauxita   Óxido de alumínio (A 2 O 3 ) Hematita   óxido de ferro III (Fe 2 O 3 ) Magnetita  óxido de ferro IV (Fe 2 O 4 ) Pirolusita  óxido de manganês (MnO 2 ) Sulfuretos comuns: Pirita  Sulfureto de ferro (FeS 2 ) Galena  sulfureto de chumbo (PbS) Esfarelita  sulfureto de zinco (ZnS) Carbonatos comuns: Calcita  carbonato de cálcio (CaCO 2 ) Cerussita  carbonato de chumbo (PbCO 3 ) Siderita  carbonato de ferro (FeCO 3 ) Os metais do grupo s ocorrem, maioritariamente como cloretos, silicatos, carbonatos, por outro lado os metais do bloco p e d encontram-se maioritariamente sob a forma de óxidos e sulfuretos, existindo algumas exceções que ocorrem na forma de fosfatos. Observa-se, também, que a prata e o ouro, entre outros, ocorrem na forma livre.  3. Evolução dos processos de extração mineira e das condições de segurança. Os processos de extração mineira evoluíram ao longo dos tempos. Na antiguidade realizavam-se explorações a céu aberto com pequenas galerias, porém, o processo de escavação era muito lento. Na idade media, o processo de escavação foi melhorado, graças à contribuição romana com dispositivos de remoção de água das minas. É utilizado, pela primeira vez transporte de minérios através de carris. Mais tarde faz-se a primeira utilização de explosivos em minas. Os processos de retirar água das minas foram melhorados, passando a ser utilizadas bombas. Mas foi recentemente, nos últimos 200 anos, que se verificou os maiores avanças. Passaram a ser utilizadas lanternas de segurança, máquinas de perfuração de rocha, brocas de diamante e martelos pneumáticos. Mas as alterações nos processos de extração mineira não se centraram apenas em facilitar os trabalhos de escavação. Também se observou evoluções em termos de consciência ambiental e de segurança. Atualmente existe legislação para assegurar que estão a ser tomados cuidados ambientais tanto durante como após a exploração, ao contrario do que acontecia antigamente, onde não existia qualquer tipo de preocupação ambiental. Estas implantações deveram-se ao melhor conhecimento técnico sobre o ambiente, podendo estabelecer-se parâmetros de qualidade. Também foram implantadas medidas de prevenção, remediação e mitigação dos efeitos ambientais. Os resíduos resultantes da exploração já não são lançados em águas dos rios, agora tem destinos programados, visando reduzir os impactos ambientais. Também a água utilizada era despeja em rios, agora existem limites para descargas nas águas dos rios e esgotos. Salienta-se a necessidade de reduzir, reutilizar e reciclar a água para minimizar a quantidade utilizada, por isso existe uma ETAR no local. Relativamente à segurança, foram melhoradas as condições de ventilação e iluminação, maquinarias que facilitam o trabalho e minimizam acidentes, são utilizados aparelhos que permitem aferir as condições de trabalho, podendo-se prevenir acidentes, e são utilizados equipamentos de segurança mais eficientes. Assim pode-se distinguir três fases principais na exploração mineira, resultando um ciclo mineiro:    4. Impacte ambiental associado à exploração mineira (durante e após a extração). Porém, apesar de todas as melhorias em termos ambientais, a extração mineral continua a provocar graves problemas a nível ambiental, não só durante a exploração, como também após. A poluição resulta tanto do processo mineiro, como dos químicos usados nas extrações dos metais. Durante a extração: Para que seja possível a extração, rasgam-se colinas, altera-se a vegetação, destruindo assim habitas e matando diversas espécies. OS recursos hídricos também são afectados por óleos, graxas e elementos químicos deixados nos solos, afectando os lençóis freáticos. A água pode sofrer modificações, como por exemplo alterações de pH. As características geológicas da área são alteradas após retirada a cobertura vegetal para a possibilitar a escavação e a construção de vias de acesso, o que altera a permeabilidade do solo. Também e altera do relevo do terreno, aumentando o efeito da erosão e a assoreamentos nos rios (acumulação de entulho e detritos no fundo dos rios). A qualidade do ar é alterada por material articulado e poeiras. As escombreiras alteram o solo, impedindo que vida vegetal se volte a desenvolver devido a toxicidade. Por outro lado aumentam o risco de deslizamentos de terra. Outra consequência de minas em atividade, é a chuva ácida. Da extração de metais, principalmente zinco e chumbo, resultam gases como de enxofre, gás responsável pela chuva ácida.   Pesquisa Mineração Recuperação
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