PROJETO DE INVESTIGAÇÃO IV

1. PROJETO DE INVESTIGAÇÃO IV Um estudo sobre a exploração e aplicação do Nióbio (Nb) DISCIPLINAS: Algoritimo Cálculo Numérico Ciência dos Materiais Física III Sistemas de Produção Tutor: Ramon Alves de Oliveira

2. OBJETIVOS Geral: Pesquisar sobre os processos produtivos que envolvem a extração e comercialização de Nióbio da CBMM, além das características e aplicabilidade deste mineral.

3. OBJETIVOS Específicos: Física III: Estudar as propriedades físicas do Nióbio: Supercondutividade; Sistemas de Produção: Conhecer o processo produtivo do Nióbio na CBMM; Cálculo Numérico: Contribuir com artigos e pesquisas para o desenvolvimento desse projeto; Algoritmo: Contribuir com artigos e pesquisas para o desenvolvimento desse projeto.

4. METODOLOGIA UTILIZADA Buscou-se textos para dar o suporte teórico necessário à estruturação do presente trabalho. O embasamento teórico visa explicar um assunto a partir de referências publicadas, como por exemplo, artigos, livros, teses e artigos da internet.

5. PROBLEMA Quais são os benefícios na aplicação do Nióbio para composição de ligas metálicas e outras aplicações?

6. HIPÓTESE Espera-se entender cada uma das etapas do processo macro da CBMM, assim como quais os principais compradores de Nióbio do mundo e quais as principais aplicações deste mineral.

7. JUSTIFICATIVA O Brasil destaca-se no fornecimento de Nióbio (97% das jazidas estão aqui). São inúmeras suas aplicações, que vão desde artigos de beleza, até e utilização em indústrias nucleares. A aplicação mais importante do Nióbio é como elemento de liga para conferir melhoria de propriedades em produtos de aço. Sendo assim, o Engenheiro de Produção precisa conhecer as aplicações desses materiais a fim de expandir sua visão de conhecimento para solução de problemas e melhorias de processos em geral.

8. APLICAÇÕES DO NIÓBIO

9. APLICAÇÕES DO NIÓBIO • O Nióbio foi descoberto em 1801 pelo inglês Charles Hatchett. É um metal de alto ponto de fusão (2.468°C) do grupo dos metais ditos refratários, que se destaca pelas seguintes características: • Densidade pouco superior à do ferro; • Elevada resistência ao ataque por certos ácidos e metais líquidos; • Alta resistência à oxidação e supercondutividade a temperaturas inferiores a -264 °C.

10. APLICAÇÕES DO NIÓBIO O Nióbio é um metal dúctil, cinza brilhante, que passa a adquirir uma coloração azulada quando em contato com o ar em temperatura ambiente após um longo período. É usado principalmente em ligas de aço para a produção de tubos condutores de fluidos. Nas condições normais é sólido. O nióbio é obtido a partir de minérios como: a columbita-tantalita, o pirocloro e a loparita. O mais disponível é o pirocloro. Segundo o DNPM – Departamento Nacional da Produção Mineral.

11. APLICAÇÕES DO NIÓBIO A liga ferronióbio, obtida através da aluminotermia, é o produto final mais importante da cadeia do nióbio, sendo destinado à produção de alguns aços especiais, especialmente os micro-ligados e os inoxidáveis. Nos aços microligados, mesmo com um reduzido consumo específico, o nióbio confere ao produto características de resistência mecânica, tenacidade e soldabilidade. Já para os inoxidáveis, seu valor está em neutralizar o efeito de carbono e nitrogênio, afastando risco de deterioração do produto por corrosão.

12. APLICAÇÕES DO NIÓBIO O nióbio apresenta numerosas aplicações. Dentre elas: • Fabricação de tubos transportadores de água e petróleo a longas distâncias; • Usado em indústrias nucleares e soldas elétricas; • Produção de joias como, por exemplo, os piercings; • Fabricação de componentes de motores de jatos, subconjuntos de foguetes, ou seja, equipamentos que necessitem altas resistências a combustão; • Está sendo avaliado como uma alternativa ao tântalo para a utilização em capacitores.

13. APLICAÇÕES DO NIÓBIO

14. CBMM

15. CBMM

16. CBMM • Fundada em 1955, a CBMM - Companhia Brasileira de Metalurgia e Mineração é uma empresa privada dedicada à extração, processamento, fabricação e comercialização de produtos à base de nióbio. • O primeiro impulso foi dado pelo presidente eleito Juscelino Kubitschek que ajudou a fechar um acordo com o empresário sino-americano K.L. Lee. A intenção do acordo era encontrar urânio, mas só achou-se nióbio na região.

17. CBMM • Hoje, a CBMM é responsável pelo suprimento de cerca de 65% das demandas mundiais de ferro-nióbio. De sua produção total, aproximadamente 5% atende toda a demanda brasileira e 95% é exportada para 250 usinas siderúrgicas em 42 países do mundo. • O valor das exportações do ferro-nióbio da CBMM é da ordem de 100 milhões de dólares anuais. A composição acionária da CBMM é de 53% para o Grupo Moreira Salles e 47% para a Molycorp Inc., dos Estados Unidos.

18. CBMM EXTRAÇÃO, CONCENTRAÇÃO E REFINO DO NIÓBIO

19. MINERAÇÃO

20. UNIDADE DE CONCENTRAÇÃO

21. REFINO DO CONCENTRADO

22. UNIDADE DE PRODUÇÃO DE ÓXIDO DE NIÓBIO

23. PRODUTOS Ferro-nióbio padrão; Ferro-nióbio de alta pureza; Níquel nióbio; Óxido de nióbio de alta pureza; Óxido de nióbio grau ótico;

24. MERCADO • CBMM vende seus produtos para mais de 350 clientes em mais de 50 países, além de atender totalmente o mercado brasileiro. • Ao que diz respeito aos seus clientes é o seu compromisso se da com base em seu Sistema de Gestão da Qualidade, que abrange todas as suas operações,  da mineração aos produtos de nióbio.

25. ALGUNS DE SEUS CLIENTES

26. CONCLUSÃO

27. CONCLUSÃO • O Nióbio é importante para as indústrias pesadas, de forma a garantir a integridade dos tubos, monovias, turbinas, estruturas expostas à corrosão e altas temperaturas, assim como nas indústrias de fabricação eletrônica: produtoras de lentes de câmeras, equipamentos para ressonância magnética, etc.

28. CONCLUSÃO • Como supercondutor, o nióbio pode evoluir potencialmente a indústria de geração, transmissão e armazenagem de energia elétrica, além da alta capacidade diamagnética que o nióbio possui, nocivos aos sistemas digitais de precisão ou até na fabricação de trens flutuantes que advém dessa forte repulsão magnética.

29. CONCLUSÃO • O Nióbio é um produto muito importante para a economia brasileira devido a sua larga exportação. Entretanto, é necessário um nivelamento dos preços desse mineral com os padrões internacionais.

30. CONCLUSÃO • As pesquisas com esse metal nobre e raro nas demais regiões do mundo são extremamente atrativas, pois pouco se conhece desse material, mas é comprovada a alta eficiência em algumas aplicações já em uso nas indústrias de diversos segmentos econômicos.

31. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS • ANDRADE, Maria Lúcia Amarante de; et al. Nióbio: O Brasil no topo. Revista Mineração e Metalurgia. Rio de Janeiro, RJ, Brasil. Nº32. 2000.p 1-8. • F.M. Araújo-Moreira, A. J. C. Lanfredi, C.A. Cardoso, W. Maluf. O fascinante mundo dos materiais supercondutores. Grupo de Materiais e Sensores, Departamento de Física, Centro Multidisciplinar de Desenvolvimento de Materiais Cerâmicos. Universidade Federal de São Carlos. São Carlos, SP, Brasil. 2020. p 39-48. • MARIANO, Carolina; PAREDES, Ramon Sigifredo Cortés; FRARE, Alceu Francisco Junior. Desenvolvimento de revestimentos de nióbio resistentes a elevadas temperaturas depositados por aspersão térmica. Universidade Federal do Paraná. 4º PDPETRO, Campinas, SP. 2007. p 1-8.

32. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS • OLIVEIRA, T.R.Effetduniobiumetdutitanesurladéformation à chaud d’aciersinoxydablesferritiquesstabilisés. 2003. 222 p. Tese (Doutorado) - Ecoledes Mines de Saint Etienne, França, 2003. • SINCLAIR C.W. A re-examination of potential models for roping of ferritic stainless steel. Metallurgical and Mate¬rials Transactions A, v. 38, n. 10, p. 2435-41, Oct. 2007. • TAVARES, Edvaldo. Nióbio: riqueza desprezada pelo Brasil. Tabatinga, AM, Brasil. 2008. Fonte:http://www.roraimaemfoco.com/nossos-arquivos/1043-artigo-ni-riqueza-desprezada-pelo-brasil-edvaldo-tavares.html <Acesso em: 29/Mar/2010 – 19:13h>

33. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS • VERGARA, Sylvia.C. Projetos e relatórios de pesquisa em Administração. São Paulo. • WU, P.D.; LLOYD, L.J.; HUANG, Y. Correlation of ridging and texture in ferritic stainless steels sheet. Materials Science and Engineering A, v. 427, n. 1-2, p. 241-5, July 2006.  • WU, P.D.; JIN, H.; SHI, Y.; LLOYD, D.J. Analysis of ridging in ferritic stainless steels sheet. Materials Science and Engineering A, v 423, n.1-2, p. 300-5, May 2006. • http://www.cbmm.com.br/portug/index.html, <Acessoem 10/Mai/2010.>