Redução carbotérmica de um concentrado de willemita com carvão vegetal.

Abstract

A principal fonte primária de zinco é o mineral esfalerita (ZnS) e o principal processo metalúrgico para a produção desse elemento, a partir desse mineral é o processo RLE (roasting-leaching-electrolysis). De uma forma geral, minérios de zinco em que a principal fase portadora desse elemento não é um sulfeto, são denominados minérios oxidados ou minérios não sulfetados de zinco. Esses minérios não são enviados para o processo RLE por vários motivos técnicos que inviabilizam o seu processamento. Um processo metalúrgico que vem ganhando mercado nos últimos anos consiste no processo Waelz para a recuperação de zinco de lama de aciaria e outros rejeitos industriais contendo esse elemento. Dessa forma, a utilização do forno Waelz como uma alternativa para a extração de zinco de minérios não sulfetados consiste em uma possível rota metalúrgica para o tratamento desses minérios. Sendo assim, nesse trabalho foi estudada as reações químicas envolvidas no processo de redução carbotérmica de um concentrado willemítico de zinco utilizando carvão vegetal como agente redutor, bem como, foi feita uma revisão bibliográfica das fontes de minério de zinco não sulfetados e dos possíveis agentes redutores utilizados para a redução carbotérmica desses minérios. Além disso, a influência da temperatura, da presença de CaO e da quantidade de carvão vegetal na extração de zinco do concentrado de willemita foi avaliada. O concentrado de willemita foi caracterizado utilizando as técnicas de difratometria de raio X (DRX), microscopia eletrônica de varredura e espectrometria de energia dispersiva de raio X (MEV-EDS). Os melhores valores de extração de zinco, obtidos a partir da redução do concentrado de willemita foi de 86% quando se utilizou de 20% de carvão vegetal como agente redutor à temperatura de 1100°C por 1h. A presença de CaO no forno de redução aumentou os valores de extração de Zn em 7% e, na presença de 5% desse reagente químico, foi possível extrair 93% de Zn para os experimentos realizados à temperatura de 1100°C, por 1h, e na presença de 20% de carvão vegetal.