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Tipo: Trabalho de Conclusão de Curso
Título: Impacto das reacções de oxidação parasítica no consumo do ânodo de carbono na produção de alumínio
Autor(es): Massinguil, Juvêncio Armando Fabião
Primeiro Orientador: Kuleshova, Tatiana
metadata.dc.contributor.advisor-co1: Bouene, Felizardo
Resumo: No presente trabalho, um estudo foi feito no sentido de dar uma contribuição na indústria de alumínios de Moçambique (Mozal), sobre o impacto das reacções de oxidação parasítica no consumo do ânodo, uma vez que a fábrica tem verificado um consumo em excesso do ânodo de carbono em relação ao esperado na produção de alumínio. O estudo baseou-se na investigação das condições de ocorrência de duas principais reacções que contribuem no consumo do ânodo de carbono, a primeira é a reacção de oxidação com oxigénio do ar, que ocorre na superfície do ânodo quando exposto ao ar durante a operação da célula electrolítica. O grau desta reacção pode ser minimizado ou eliminado através da protecção dada ao ânodo na célula electrolítica através da cobertura por uma mistura de alumina e banho electrolítico solidificado. A segunda é a reacção de oxidação com dióxido de carbono que ocorre imediatamente acima da separação electroquímica (superfície do banho e do ânodo), e o grau desta reacção dependerá da facilidade com que o dióxido de carbono flui através dos poros do ânodo, da permeabilidade do ar como medida do fluxo do gás e da pressão hidráulica gerada pelo banho. A Metodologia do trabalho foi baseada na anáise da literatura disponível sobre o assunto, uma revisão e sistematização das informações colectadas, realização dos ensaios tecnológicos e análise e discussão dos resultados de estudo. Durante os ensaios tecnológicos foi feito o controlo de cobertura dos ânodos, que tem um papel importante na minimização do efeito dessas reacções, que contribuem no aumento do carbono total consumido por tonelada de alumínio “net carbon”, nos parâmetros operacionais de controlo como o peso, espessura, under pin dos ânodos gastos, teor de ferro devido a exposição dos pinos ao banho electrolitico contaminando o metal, e nos parâmetros de controlo do processo (temperatura do banho electrolitico, altura do banho electrolítico). No trabalho foram obtidos os resultados de medição de cada parâmetro mencionado em determinados períodos nas células electrolíticas em estudo. Em relação a quantidade de carbono consumido em excesso, os resultados obtidos foram satisfatórios para as células electroliticas com cobertura melhorada. Os resultados deste trabalho permitem alertar sobre o efeito da dificiência de cobertura dos ânodos na qualidade do metal e na quantidade do carbono consumido de modo a melhorar os procedimentos das operações de cobertura e de produção dos ânodos.
Abstract: In the present work, a study was done in order to make a contribution to the aluminum industry in Mozambique (Mozal), on the impact of the parasitic oxidation reactions on the anode consumption, since the factory has verified an excess consumption of the anode of carbon in relation to that expected in the production of aluminum. The study was based on the investigation of the conditions of occurrence of two main reactions that contribute to the consumption of the carbon anode, the first is the oxidation reaction with oxygen from the air, which occurs on the surface of the anode when exposed to air during the operation of the electrolytic cell. The degree of this reaction can be minimized or eliminated by protecting the anode in the electrolytic cell by covering it with a mixture of alumina and a solidified electrolytic bath. The second is the oxidation reaction with carbon dioxide that occurs just above the electrochemical separation (surface of the bath and anode), and the degree of this reaction will depend on the ease with which carbon dioxide flows through the anode pores, on the permeability of air as a measure of gas flow and hydraulic pressure generated by the bath. The methodology of the work was based on the analysis of the available literature on the subject, a review and systematization of the collected information, the realization of technological tests and the analysis and discussion of the study results. During the technological tests, the anode coverage control was performed, which plays an important role in minimizing the effect of these reactions, which contribute to the increase in the total carbon consumed per ton of aluminum “net carbon”, in the operational control parameters such as weight , thickness, under pin of worn anodes, iron content due to the exposure of the pins to the electrolytic bath contaminating the metal, and in the process control parameters (temperature of the electrolytic bath, height of the electrolytic bath). In the work, the measurement results of each parameter mentioned in certain periods in the electrolytic cells under study were obtained. Regarding the amount of carbon consumed in excess, the results obtained were satisfactory for electrolytic cells with improved coverage. The results of this work allow us to warn about the effect of the difficulty of covering the anodes on the quality of the metal and the amount of carbon consumed in order to improve the procedures for the operations of covering and producing anodes.
Palavras-chave: Oxidação parasítica
Ânodo de carbono
Produção de alumínio
Moçambique
CNPq: Ciências Exactas e da Terra
Química
Idioma: por
País: Moçambique
Editor: Universidade Eduardo Mondlane
Sigla da Instituição: UEM
metadata.dc.publisher.department: Faculdade de Ciências
Departamento de Química
Tipo de Acesso: Acesso Aberto
URI: http://localhost:8080/xmlui/handle/123456789/471
Data do documento: 1-Ago-2014
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