UNIVERSIDADE ESTADUAL DA PARAÍBACentro de Ciências e Tecnologia Departamento de Química Química Industrial OBTENÇÃO DO ENXOFRE Profa. Dra. Pablícia Oliveira Galdino CARACTERÍSTICAS • O enxofre é um elemento químico de símbolo S, número atômico 16 e de massa atômica 32,066 u. • Coloração amarela; • Sólido não-metálico, • Insípido e inodoro; • Mal condutor de calor e eletricidade; CARACTERÍSTICAS • O enxofre é uma das matériasprimas básicas mais importante nas indústrias químicas. Existe na natureza em forma livre combinado em minérios , como a pirita (FeS2). • Importante constituinte do petroléo e do gás natural (na forma de H2S); • Maior importância da aplicação do enxofre é na fabricação do ácido sulfúrico. em 1869. • Durante anos.HISTÓRIA • Descoberto na região do Golfo do México. • Fazia parte de estudos dos Alquimistas. • Era conhecido como amarelo-místico. . uma companhia francesa manteve o monopólio do enxofre. época de aproveitamento difícil devido aos depósitos se encontrarem abaixo das camadas movediças. • Anos posteriores.HISTÓRIA • Utilizado nos ritos pagãos antigos. para espantar os maus espíritos (odor insuportável assimilado com o cheiro do Inferno em chamas). • Início de 1914. o enxofre foi proveniente do H2S (subproduto do gás natural ácido) ou do petroléo cru ácido. a mineração do enxofre foi utilizado pelo processo Frasch nos Estados Unidos. . • Chuva ácida (legislação de alguns países exige a redução do teor de enxofre nos combustíveis). • Encontrado em fontes termais. zonas vulcânicas e em vários tipos de meteoritos.037% da crosta terrestre).RESERVAS • O enxofre é o 16º elemento em ordem de abundância no mundo (0. . em combustíveis fósseis (carvão e petróleo). • Pequenas quantidades. na combustão produz SO 2. França.RESERVAS • Extraído do gás natural 2 H2S + O2 → 2 S + 2 H2O Os principais depósitos de gás natural contendo gás sulfídrico ocorrem no oeste do Canadá. México. Alemanha e Venezuela . Oriente Médio e exURSS. além dos Estados Unidos. 5 milhões de toneladas. No estado do Paraná o enxofre ocorre associado aos folhelhos pirobetuminosos na Bacia do Paraná. Estas reservas não se encontram computadas acima e são difíceis de obter. contendo reservas de óleo. realizado pela Petrobrás.2% das reservas mundiais de enxofre. 2) reservas de enxofre associadas aos folhelhos pirobetuminosos. Esses folhelhos possuem uma coloração preta. são finamente laminados e com alto teor de matéria orgânica. .RESERVAS • O Brasil detém apenas 1. pois o enxofre contido no petróleo e no gás natural varia enormemente. gás combustível e enxofre. explorados pela Petrobrás através de um método desenvolvido denominado Petrosix. que somam 48. Essas reservas estão assim distribuídas: 1) reservas de enxofre associadas ao Petróleo e Gás Natural e recuperadas no refino. cujos rejeitos resultantes do beneficiamento de carvão no Estado de Santa Catarina podem conter até 75% de pirita contra 25% de carvão mineral. . principalmente no estado de Santa Catarina. pentlandita (FeNi) e calcopirita (CuFeS2 ) e a fabricação de ácido fica na mesma localidade. Já em Fortaleza de Minas. na mina denominada Morro do Níquel. No sul do Brasil. 4) reservas de enxofre como subproduto de sulfetos. No estado de Minas Gerais existem reservas associadas aos sulfetos de zinco (esfalerita – ZnS) existentes no município de Paracatu e aos sulfetos de níquel e cobre de Fortaleza de Minas. ambas explorados atualmente pela empresa Votorantim Metais.RESERVAS 3) reservas de enxofre associadas ao carvão no sul do Brasil. os sulfetos são encaminhados para a unidade da Votorantim localizada em Três Marias onde é produzido ácido sulfúrico. Em Paracatu. associada aos depósitos de carvão da Bacia do Paraná. a mineralização é composta por pirrotita (FeS). existem extensos depósitos de pirita (FeS2 ). na mina denominada Morro Agudo. No estado da Bahia o enxofre encontra-se associado aos sulfetos de cobre e é aproveitado desde o ano de 1978 pela empresa Mineração Caraíba S/A no Vale do Rio Curaça. A Caraíba Metais S/A recebe ainda o concentrado de cobre proveniente da mina da Chapada. . que envia o concentrado para a empresa Caraíba Metais S/A. no Pará. e da mina de Sossego. que produz e comercializa cobre eletrolítico tendo como subproduto o ácido sulfúrico. explorada pela empresa Yamana. cuja exploração se dá pela empresa Anglo Gold Ashanti. explorada pela empresa Vale. denominada de Queiroz. de Nova Lima. O depósito de Chapada é de sulfetos de cobre e ouro. sendo o restante exportado. no estado de Goiás. localiza-se em Município vizinho. no município de Sabará.RESERVAS Em Minas Gerais é o associado aos sulfetos da Mina de ouro denominada Cuiabá. A fabricação de Ácido Sulfúrico. A operação teve início em 2007 quando 15% da produção foi enviada para a Caraíba Metais. município de Jaguari. localizada em Novo Horizonte. localizada em Canaã dos Carajás. subsidiária da PETROBRÁS. 5) enxofre nativo (QUASE INEXISTENTE NO BRASIL).1%. até o momento. cujas pesquisas realizadas em 1978 pela extinta PETROMISA (PETROBRÁS Mineração S. revelaram a existência de depósitos em sedimentos estratiformes. Localizada em Castanhal.). não foi possível. . sendo o restante exportado. município de Siriri. estado de Sergipe.RESERVAS A mina do Complexo do Sossego.A. Apenas 12% da produção da mina de Sossego é enviada para a Caraíba Metais. cuja titular é a empresa Vale encaminha um concentrado obtido por um processo de flotação a partir de minérios com teores de aproximadamente 1% de Cu (ou 2% de calcopirita). em Carajás. no Pará. uma vez que o enxofre ocorre de forma descontínua nas camadas sedimentares. com um teor médio de 7. realizar economicamente sua extração. Embora estes sejam fontes promissoras de enxofre. . PRODUÇÃO DE ENXOFRE POR PAÍS . PRODUÇÃO DE ENXOFRE POR PAÍS . • Extrema importância na fabricação da borracha (vulcanização feita com enxofre é o meio mais simples e barato). • Usos como fungicida e na manufatura de fosfatos fertilizantes. • Sulfitos são usados para branquear o papel e como conservantes em bebidas alcoólicas. .APLICAÇÃO • Maior aplicação (âmbito mundial) se refere à produção de ácido sulfúrico (87% para obtenção desse produto). clarificação do caldo de cana-de-açúcar. numa das etapas para obtenção do açúcar refinado. • Na forma de gás sulfito. . esfoliante ou suplemento nutritivo para plantas. • Sulfato de magnésio tem usos diversos como laxante.APLICAÇÃO • Tiossulfato de sódio é utilizado em fotografia como fixador já que dissolve o brometo de prata. PROCESSO FRASCH • O processo de Frasch foi criado por Herman Frasch em Louisiana. Texas em 1891. . • O processo é utilizado até hoje e responsável por 23% da produção mundial. • Foi o primeiro processo de extração de enxofre comercialmente rentável e que deu grande impulso ao desenvolvimento das indústrias que dependem deste elemento químico. DIAGRAMA ESQUEMÁTICO PROCESSO FRASCH DE MINERAÇÃO DO ENXOFRE . • O processo permite: • Redução das emissões de SO2 (dióxido de enxofre). . na Inglaterra.G. • A recuperação de enxofre se situa entre 95 e 99% em m/m. Modificado pela empresa alemã chamada (I.G.Farbenindustrie A.). • Patente britânica (1883).PROCESSO CLAUS • O processo foi inventado pelo químico Carl Friedrich Claus. • Processo consiste basicamente de duas etapas em série: uma térmica e outra catalítica. 20 kcal) .90 kcal) • Etapa Catalítica Fe2O3 2 H2S + SO2 → 3 S + 2 H2O (ΔH = -34.PROCESSO CLAUS • Etapa Térmica H2S + 3/2 O2 → SO2 + H2O (ΔH = -123. PROCESSO CLAUS . deixa de ter caráter ácido e acentuase o seu poder desidratante. Soluções concentradas deste ácido possuem pH=1. a solução assume caráter de ácido forte e não apresenta poder desidratante. • Por outro lado. Agente oxidante e desidratante. É solúvel na água em qualquer concentração.ÁCIDO SULFÚRICO • • • • É um ácido mineral forte. Quando diluído (abaixo de concentrações molares de 90%). .5. quando é concentrado (acima de 90%). • 98% : concentrado (altamente desidratante).5% : baterias ácidas (usado em baterias de chumbo-ácido).ÁCIDO SULFÚRICO • O ácido sulfúrico tem várias aplicações industriais e é produzido em quantidade maior do que qualquer outra substância (só perde em quantidade para a água). • 62.18%: ácido de câmara ou ácido fertilizante. • A solução a 98% é mais estável para a armazenagem e por isso é a forma usual do ácido sulfúrico "concentrado". • 77. . Outras concentrações do ácido sulfúrico são usadas para diferentes fins: • 33.67%: ácido de torre ou ácido de Glover. conservando (limpando) o ferro e aço antes da laminação com estanho ou zinco.ÁCIDO SULFÚRICO • O principal uso de Ácido Sulfúrico está na produção de fertilizantes. superfosfatos de amônio. explosivos e drogas. ácido nítrico. detergentes sintéticos. • Serve como eletrólito na bateria de chumbo. sulfatos. por exemplos. . por exemplo. • É extensamente usado na produção de substâncias químicas como: ácido clorídrico. • É usado no refino do petróleo para retirar as impurezas da gasolina e outros produtos. usado em automóveis. tintas e pigmentos. • Usado em metalurgia. do TNT. mas misturado a SO3. o SO3. da nitrocelulose.ÁCIDO SULFÚRICO • O ácido sulfúrico fumegante é também conhecido como óleum e corresponde ao ácido sulfúrico não diluído em água. Quando adicionado a água. contido nesta solução reage com a água conforme a equação representada a seguir: SO3 + H2O → H2SO4 • A caracterização do oleum é realizada através da porcentagem mássica do SO3 na mistura. da nitroglicerina. . Por exemplo: OV 28% = 28% de SO3 + 72% de H2SO4 Necessários indústrias de petroléo. fabricação de corantes. 6⁰C) em relação á água na mesma temperatura: • Para soluções menos densas que a água ⁰Bé = (140/d) – 130 .ÁCIDO SULFÚRICO • Grau Baumé (⁰Bé) é utilizada comercialmente para indicar a concentração de ácido sulfúrico. • Grandeza definida a partir da densidade a 60 ⁰F (15. como o pentóxido de vanádio (V2O5). O processo foi inventado pelo comerciante de vinagre britânico Peregrine Phillips e patenteado em 1831. . • Pelo processo de contato é produzido ácido sulfúrico a 98-99% e óleum. • Inicialmente.ÁCIDO SULFÚRICO • O processo de contato é um processo industrial químico para a produção de ácido sulfúrico usando um catalisador fixo. foi substituído por compostos de vanádio. mas devido ao alto custo. utilizava a platina como elemento catalisador. 23. •Secagem do ar de combustão. •Resfriamento do ácido dos absorvedores. •Controle de temperatura com transferência de calor para assegurar elevados rendimentos em SO3. •Recuperação do calor do SO2 gasoso quente e resfriamento do gás. •Oxidação do SO2 a SO3 em conversores.70. •Bombeamento do ácido para o topo das torres de absorção. As reações são: S (g) + O2 (g) → SO2 (g) ΔH= . •Purificação do SO2 gasoso por filtração a quente. •Fusão do enxofre e a filtração para remover traços de cinzas. •Bombeamento e atomização do enxofre líquido.ÁCIDO SULFÚRICO • Transporte do enxofre para a usina.9 Kcal SO2 + ½ O2 (g) ↔ SO3 (g) ΔH= . •Absorção do SO3 em ácido concentrado à 98-99%. •Queima do enxofre.4 Kcal . ÁCIDO SULFÚRICO . ÁCIDO SULFÚRICO . ÁCIDO SULFÚRICO .
Report "Aula Obtenção Do Enxofre e Ácido Sulfúrico (1)"