Cobre
Classificação conforme ABNT NBR15965-2 – 0M. 10. 10. 35. Cobre – 0M. 20. 20. 05. Ligas de cobre –
Ciclo de Vida
Ciclo de vida é o conjunto de todas as etapas necessárias para que um produto cumpra sua função na cadeia de produtividade. Sua análise permite a quantificação das emissões ambientais e o impacto ambiental de um produto, sistema, ou processo.
Objetivos
Selecionar um material da construção civil para analisar seu processo produtivo, suas principais características e propriedades, suas classificações ou subdivisões, relações com a construção civil e a arquitetura, bem como a Avaliação do Ciclo de Vida, coletando informações sobre as entradas e saídas deste ciclo e os impactos ocasionados.
Conceito
O cobre é um metal de coloração avermelhada dúctil e maleável. Foi um dos primeiros metais descobertos pelos seres humanos e é utilizado desde o período neolítico. Hoje, o cobre é muito utilizado na formação de ligas metálicas como o bronze (cobre e estanho) e o latão (cobre e zinco). Possui ponto de fusão de 1038ºC e ponto de ebulição de 2927ºC, seu número atômico é 29 e seu símbolo na tabela períodica é Cu, originado do latim “cuprum”.
Fonte: www.industriahoje.com.br/
Histórico
Acredita-se que o homem utiliza o cobre há mais de 10 mil anos. Utilizado inicialmente como substituto da pedra como ferramentas de trabalho. Na Idade do Bronze, houve o desenvolvimento da metalurgia do bronze e o cobre foi amplamente utilizado. Machados e lâminas, antes produzidos em pedra, passaram a ser produzidos em bronze, aumentando a qualidade e durabilidade. Houve um grande avanço tecnológico a partir desse momento na história da humanidade. Mais tarde o cobre também foi utilizado na construção de colunas de templos, em objetos de cultos e na fabricação de moedas. Os romanos iniciaram uma era com uso mais intensivo do cobre e levaram o material para os territórios conquistados. Em 1831, com a descoberta do gerador elétrico por Faraday, o cobre tornou-se definitivamente um material imprescindível para a indústria e para a humanidade.
Propriedades Gerais
- Durabilidade;
- Resistência à corrosão;
- Maleabilidade;
- Ductilidade;
- Estado sólido à temperatura ambiente;
- Bom condutor de eletricidade.
Propriedades Mecânicas
Limite de Resistência
Moldado – 15 Kg/mm²
Deformado a quente – 22 à 24 Kg/mm²
Encruado – 40 à 50 Kg/mm²
Limite de Escoamento
Deformado a quente – 7 Kg/mm²
Encruado – 35 à 50 Kg/mm²
Alongamento em 50 mm
Moldado – 25%
Deformado a quente – 45 à 60%
Encruado – 4 à 5%
Estrição
Moldado – até 75%
Deformado a quente – 40 à 60%
Encruado – 3 à 4%
Dureza Brinell
Moldado – 40 Kg/mm²
Deformado a quente – 40 Kg/mm²
Encruado – 98 Kg/mm²
Limite de fadiga
Deformado a quente – 7 Kg/mm²
Encruado – 14 Kg/mm²
Processo de Produção
Fluxograma Ciclo de Vida
O cobre encontrado na natureza está sob a forma de calcosita (Cu2S) que possui compostos de enxofre na sua composição e tem pureza variando em torno de 1 a 5%. São encontrados em minas subterrâneas ou a céu aberto onde é extraído o minério contendo de 1 a 2% de cobre. Após as etapas de britagem (fragmentação) e moagem, o material passa por células de flotação que o separam e o convertem num concentrado, cujo teor médio de cobre é de 30%.
Posteriormente é submetido ao processo de ustulação onde é fundido e se constitui num produto líquido intermediário chamado matte, com 60% de cobre. Após passar por um conversor, é transformado em cobre blister, com 98,5% de cobre, que ao passar pelo refino se molda, chegando ao ânodo com 99,5% de pureza. Após, por meio de eletrólise, constitui o cátodo, cuja pureza chega a 99,99%. Esse cátodo é moldado sob diferentes formas e submetido a processos de transformação, resultando em diversos produtos sob a forma de vergalhões, fios, barras e perfis, chapas, tiras, tubos e outros.
Fonte: www.komafer.com.br
Fluxo do Cobre
Os principais métodos de transforção do minério de cobre são:
- Fragmentação
Redução granulométrica - Moagem
Feita através de moinhos de bolas, alimentados por correias transportadoras. Diminui ainda mais a granulação do material. - Classificação
Separação das partículas por tamanho. Os equipamentos mais comuns são: peneiras, classificadores mecânicos e ciclones. - Concentração
Separação dos materiais de interesse. A principal técnica utilizada na indústria do cobre é a flotação, que permite a obtenção de concentrados com elevados teores. Nesta fase ocorre o beneficiamento.
Após o beneficiamento, o concentrado é submetido à processos metalúrgicos. Os principais são:
- Processo Pirometalúrgico
- Processo Hidrometalúrgico
- Lixiaviação
Transporte
Geralmente feito por caminhões, apenas tendo o cuidado de: contato direto do cobre com o ferro, com o zinco e com o alumínio, pois são os metais mais usuais nas coberturas, e assim podem ser corroídos pelo cobre.
Quando não se pode evitar o contato do cobre com outros metais, é necessário colocar entre eles um elemento isolante, que pode ser, em determinados casos, uma chapa de chumbo, uma camada de feltro asfalto, uma pintura betuminosa etc.
Usos na Construção Civil
- Em componentes e elementos construtivos;
- Revestimento de coberturas (planas, inclinadas, curvas, cúpulas e domos);
- Revestimentos de fachadas;
- Calhas e condutores das águas pluviais (grande duração e resistência à corrosão);
- Arquitetura de interiores;
- Tubulação de água fria;
- Tubulação de água quente;
- Transporte de gás.
Manutenção
Por seu caráter distintivo de ser resistente à corrosão e à prova de fugas (estanque), o cobre é considerado um material de baixa manutenção.
O cobre tem uma vida útil estimada em 80 anos (se instalado de forma correta e em condições de exposição normais) – período esse que, levando em consideração o custo do material, compensa realizar a troca dele ao invés de investir em manutenção.
Descarte
O cobre é um material 100% reciclável e, por isso, não deve ser descartado. É possíve reutilizá-lo sem qualquer perda na qualidade e no desempenho. Não há diferença entre o material reciclado e o material obtido nas mineradoras.
Reciclagem
A nível mundial, 35% das necessidades de cobre se obtêm pelos lixo reciclado que contêm cobre (na Europa, essa porcentagem chega a 43%).
A indústria da reciclagem de cobre é capaz de recuperar 100% do cobre utilizado, criando muito pouco ou nenhum lixo residual. Este processo inclui uma economia de 85% em relação à produção primária, que é extração e conversão do cobre.
Estima que 80% de todo o cobre extraído durante os últimos 10 mil anos ainda está sendo usado atualmente.
Benefícios da reciclagem dos metais:
- Economia de minérios;
- Economia de energia;
- Economia de água;
- Aumento da vida útil dos lixões;
- Diminuição das áreas degradadas pela extração do minério;
- Diminuição da poluição;
- Geração de empregos e recursos econômicos para os intermediários.
Impacto Ambiental
A mineração do cobre gera emissão de CO2 na atmosfera causando diversos impactos no meio ambiente. Além disso, efluentes e rejeitos provenientes da mineração contaminam lençóis freáticos e solo.
O processo de eletrólise consome grandes quantidades de energia e a extração de minérios causa danos à paisagem e alteração nos ecossistemas locais. Em virtude disso, a reciclagem do cobre é altamente recomendada para conservação de recursos naturais. O uso de cobre reciclado reduz a produção de gases causadores do efeito estufa.
O cobre pode oferecer diversos benefícios ao meio ambiente quando extraído corretamente e seguindo um ciclo de vida contínuo. Devido à sua longa vida útil, esse material tem um enorme potencial de reciclagem que deve ser aproveitado ao máximo.
Jazida de Cobre no Chile. Fonte: noticias.band.uol.com.br
Fornecedores
As reservas naturais de cobre estão estimadas em 2.3 bilhões de toneladas.
No Brasil, possuímos apenas 1,7% das reservas mundiais de cobre, sendo que a maior concentração se encontra na região Norte, principalmente no Pará (reservas de Salobo e Sossego).
Os fornecedores de cobre fabricam e distribuem o produto em forma pré-moldada, de tarugos, ligas de cobre e peças.
Fornecedores em Santa Catarina
Cobresul
http://www.cobresul.com.br
Rua: Jorge Cecyn, 45 – CEP 89219-625
Distrito Industrial Norte – Joinville / SC
Ibrame Indústria (Fábrica)
http://www.ibrame.com.br
R. Dona Francisca, 8300 Joinville – SC / CEP: 89239-270
(47) 2101-0011
Referências
http://www.ebah.com.br/content/ABAAAAUVMAH/cobre-aluminio
http://www.procobre.org/pr/o_que_e_o_cobre.html
http://educacao.uol.com.br/disciplinas/quimica/cobre-ocorrencia-obtencao-industrial-propriedades-e-utilizacao.htm
http://www.ebah.com.br/content/ABAAAepxAAA/metalurgia-cobre-minerio-ao-metal?part=3ftp://ftp.demec.ufpr.br/disciplinas/TM233/N%E3o%20Ferrosos/Produ%E7%E3o%20de%20Cobre.pdf
www.procobre.org
www.wikienergia.pt
http://nesher.eng.br/arquitetura/doc/tubulacoes-hidrosanitarias.pdf
http://www.coelte.com.br/noticias%20reciclagem%20do%20cobre.php
http://www.vale.com/PT/business/mining/copper/Paginas/default.aspx
http://www.acquacon.com.br/cobesa/apresentacoes/pap/pap001789.pdf
www.cienciascobre.blogspot.com.br
Metodologia e tratamento térmico do cobre e duas ligas – André Paulo Tschiptschin
Metais não ferrosos – PCC USP