São Paulo - 20 de Dezembro de 2007 A primeira mina brasileira de vanádio começará a ser explorada em Maracás, na Bahia, com produção estimada em mais de cinco mil toneladas por ano. O início da operação foi confirmado para 2010, pela Largo Mineradora, depois das análises revelarem o teor de 1,44% do minério, a maior concentração do mundo. O investimento inicial será de R$216 milhões, gerando 450 empregos diretos. A Companhia Baiana de Pesquisa Mineral (CBPM) descobriu a mina e receberá 3% de royalties e aproximadamente 5% das ações do empreendimento. Muito utilizado na fabricação de aços especiais e de alta resistência mecânica, o minério está cotado no mercado mundial acima de R$64 o quilo.
A receita bruta estimada de R$324 milhões pode ser ainda com a produção simultânea de platina e paládio, minerais de alto valor comercial e também presentes na área de quatro hectares localizada a 400km de Salvador. Cerca de 20% da ferro-vanádio deverá ser absorvida pelas siderúrgicas nacionais e o restante vai ser exportado através do Porto de Ilhéus ou Salvador, para a Europa e Estados Unidos (EUA), onde estão os maiores fabricantes de aviões de grande porte, ferramentas e oleodutos.
A Largo Mineradora, que na época da licitação pública pertencia à Odebrecht, espera agora conseguir as outorgas e licenças ambientais necessárias. Se tudo ocorrer conforme o planejamento, a estrutura deve ficar pronta ainda no terceiro trimestre de 2009. “Estamos otimistas, pois com esta concentração podemos baixar os custos e ainda explorar os subprodutos”, afirmou Kurt Menchen, gerente geral da Largo no Brasil.
Antes desta mina, a maior concentração de vanádio conhecida era de 0,4%, encontrada na África. A empresa mantém ainda estudos para explorar tungstênio no Canadá, onde mantém um escritório central, e cobre e ouro, no Equador. Até ficar pronta, a mina deve empregar mais de 1.200 pessoas durante os preparativos para a exploração e impulsionar a economia de uma das regiões mais secas e pobres do estado.
“Nós estamos muito confiantes nas possibilidades de desenvolvimento para região. Vamos atuar junto ao Centro de Recursos Ambientais (CRA), para garantir as licenças e depois avaliar como será a nossa participação acionária”, explicou Paulo Fontana, presidente da CBPM, ligada à Secretaria da Industria, Comércio e Manutenção (SICM). A expectativa da CBPM é receber R$29,7 milhões anuais apenas com os royalties.
Vanádio
O vanádio (homenagem a deusa Vanadis) é um elemento químico , símbolo V , número atômico 23 ( 23 prótons e 23 elétrons ) de massa atómica 51 u que, nas condições ambientes , é encontrado no estado sólido.
Foi descoberto pelo mineralogista espanhol Andrés Manuel del Río, no México, em 1801, num mineral de chumbo. Em 1830, o sueco Nils Gabriel Sefström descobriu o elemento num óxido que encontrou enquanto trabalhava numa mina de ferro e deu-lhe o nome pelo qual é conhecido atualmente.
Está situado no grupo 5 ( 5B ) da tabela periódica dos elementos. É um metal dúctil , macio e apesar de ser bem mais abundante que o cobre, com uma abundância crustal de 160 ppm, forma poucos minerais. A razão do vanádio formar tão poucos minerais reside no facto de o ião (ion) V3+ ser geoquimicamente semelhante ao ião Fe3+, um ião abundante e constituinte de muitos minerais. Assim, o ião V3+ geralmente substitui o Fe3+ nos minerais (notavelmente na magnetita) em lugar de formar os seus próprios minerais. É, ainda assim, encontrado em diversos minerais, e é empregado principalmente em algumas ligas metálicas. Titânio - Vanádio - Crômio
1 Características principais
2 Aplicações
3 História
4 Compostos
5 Papel biológico
6 Abundância e obtenção
7 Isótopos
8 Precauções
9 Referências
10 Links externos
Características principais
O vanádio é um metal de transição mole, dúctil de cor cinzenta e brilhante. Apresenta alta resistência ao ataque das base, ao ácido sulfúrico (H2SO4) e ao ácido clorídrico (HCl). É obtido a partir de diversos minerais, até do petróleo. Também pode ser obtido da recuperação do óxido de vanádio em pó procedendente de processos de combustão. Tem algumas aplicações nucleares devido a sua baixa captura de neutrons. É um elemento químico essencial em alguns seres vivos, embora não seja conhecida exatamente a sua função.
Nos seus compostos apresenta estados de oxidação +2, +3, +4 e +5.
Aplicações
Aproximadamente 80% do vanádio produzido é empregado como ferrovanádio ou como aditivo em aço.
É usado para a produção de aços inoxidáveis para instrumentos cirúrgicos e ferramentas, em aços resistentes a corrosão e, misturado com alumínio em ligas de titânio, é empregados em motores de reação. Também, em aços,empregados em eixos de rodas. engrenagens e outros componentes críticos.
É um importante estabilizador de carbetos na fabricação de aços.
Se emprega em alguns componentes de reatores nucleares.
Forma parte de alguns imãs supercondutores.
Alguns compostos de vanádio são utilizados como catalisadores na produção de anidrido maleico e ácido sulfúrico. É muito usado o pentóxido de vanádio, V2O5, empregado em cerâmicas.
História
O vanádio (da deusa da beleza na mitologia Escandinava "Vanadis" devido a coloração de seus compostos), foi descoberto, em princípio, por um mineralogista espanhol Andrés Manuel del Río, no México, em 1801, num mineral de chumbo. Primeiro denominou de "pancromo" , devido a semelhança de sua cores com as do crômio, depois de "eritrônio" devido a coloração de seus sais (tornavam-se vermelhos quando aquecidos).
Entretanto, o químico Francês Hippolyte Victor Collet-Descotils questionou a descoberta alegando que o obtido tratava-se realmente do crômio impuro, provocando a retratação de Andrés Manuel del Río.
Em 1830, o sueco Nils Gabriel Sefström descobriu o elemento num óxido que encontrou enquanto trabalhava numa mina de ferro e deu-lhe o nome pelo qual é conhecido atualmente. Mais tarde, em 1831, Friedrich Woehler concluiu que este elemento se tratava do mesmo elemento descoberto em 1801 por Andrés Manuel del Rio.
O vanádio metálico foi obtido em 1867 por Henry Enfield Roscoe, mediante a redução do tricloreto de vanádio, VCl3 , com hidrogênio.
1 Características principais
2 Aplicações
3 História
4 Compostos
5 Papel biológico
6 Abundância e obtenção
7 Isótopos
8 Precauções
9 Referências
10 Links externos
Características principais
O vanádio é um metal de transição mole, dúctil de cor cinzenta e brilhante. Apresenta alta resistência ao ataque das base, ao ácido sulfúrico (H2SO4) e ao ácido clorídrico (HCl). É obtido a partir de diversos minerais, até do petróleo. Também pode ser obtido da recuperação do óxido de vanádio em pó procedendente de processos de combustão. Tem algumas aplicações nucleares devido a sua baixa captura de neutrons. É um elemento químico essencial em alguns seres vivos, embora não seja conhecida exatamente a sua função.
Nos seus compostos apresenta estados de oxidação +2, +3, +4 e +5.
Aplicações
Aproximadamente 80% do vanádio produzido é empregado como ferrovanádio ou como aditivo em aço.
É usado para a produção de aços inoxidáveis para instrumentos cirúrgicos e ferramentas, em aços resistentes a corrosão e, misturado com alumínio em ligas de titânio, é empregados em motores de reação. Também, em aços,empregados em eixos de rodas. engrenagens e outros componentes críticos.
É um importante estabilizador de carbetos na fabricação de aços.
Se emprega em alguns componentes de reatores nucleares.
Forma parte de alguns imãs supercondutores.
Alguns compostos de vanádio são utilizados como catalisadores na produção de anidrido maleico e ácido sulfúrico. É muito usado o pentóxido de vanádio, V2O5, empregado em cerâmicas.
História
O vanádio (da deusa da beleza na mitologia Escandinava "Vanadis" devido a coloração de seus compostos), foi descoberto, em princípio, por um mineralogista espanhol Andrés Manuel del Río, no México, em 1801, num mineral de chumbo. Primeiro denominou de "pancromo" , devido a semelhança de sua cores com as do crômio, depois de "eritrônio" devido a coloração de seus sais (tornavam-se vermelhos quando aquecidos).
Entretanto, o químico Francês Hippolyte Victor Collet-Descotils questionou a descoberta alegando que o obtido tratava-se realmente do crômio impuro, provocando a retratação de Andrés Manuel del Río.
Em 1830, o sueco Nils Gabriel Sefström descobriu o elemento num óxido que encontrou enquanto trabalhava numa mina de ferro e deu-lhe o nome pelo qual é conhecido atualmente. Mais tarde, em 1831, Friedrich Woehler concluiu que este elemento se tratava do mesmo elemento descoberto em 1801 por Andrés Manuel del Rio.
O vanádio metálico foi obtido em 1867 por Henry Enfield Roscoe, mediante a redução do tricloreto de vanádio, VCl3 , com hidrogênio.
Compostos
Apresenta vários estados de oxidação, com diferentes colorações. Mediante uma experiência simples é possível apreciar a relação:
Partindo-se de vanadato de amônio ( NH4VO4 ), e empregando-se zinco metálico, em meio ácido, produzem-se as seguintes reações:
VO43- (incoloro) → [VO(OH2)5]2+ (azul) → [V(OH2)6]3+ (verde) → [V(OH2)6]2+ (violeta)
Pentóxido de vanadio
O pentóxido de vanadio, V2O5, que é obtido como sólido pulverizado de coloração alaranjada, é um agente oxidante , e é empregado como catalisador , na indústria de corantes como mordente e na produção de anilina negra.
A unidade, VO2+, na qual o vanádio apresenta estado de oxidação +4, com ligação V-O dupla, pode ser encontrado em diversos complexos de vanádio, geralmente com quatro ligantes formando una pirâmide de base quadrada.
Apresenta vários estados de oxidação, com diferentes colorações. Mediante uma experiência simples é possível apreciar a relação:
Partindo-se de vanadato de amônio ( NH4VO4 ), e empregando-se zinco metálico, em meio ácido, produzem-se as seguintes reações:
VO43- (incoloro) → [VO(OH2)5]2+ (azul) → [V(OH2)6]3+ (verde) → [V(OH2)6]2+ (violeta)
Pentóxido de vanadio
O pentóxido de vanadio, V2O5, que é obtido como sólido pulverizado de coloração alaranjada, é um agente oxidante , e é empregado como catalisador , na indústria de corantes como mordente e na produção de anilina negra.
A unidade, VO2+, na qual o vanádio apresenta estado de oxidação +4, com ligação V-O dupla, pode ser encontrado em diversos complexos de vanádio, geralmente com quatro ligantes formando una pirâmide de base quadrada.
Papel biológico
O vanádio é um elemento essencial em alguns organismos. Em humanos não está demonstrada a sua essencialidade, ainda que existam compostos de vanádio que imitam e potencializam a atividade da insulina.
É encontrado em algumas enzimas de diferentes seres vivos. Por exemplo, nas "haloperoxidases" (geralmente bromoperoxidases ) de algumas algas, que reduzem peróxidos e halogenam um substrato orgânico.
As ascídias (alguns organismos marítimos urocordados, do subfilo urochordata) armazenam altas concentrações de vanádio, em torno de um milhão de vezes mais altas que na água ao seu redor, encontrando-se numa molécula denominada "hemovanadina". Nestes organismos o vanádio se armazena em células chamadas de "vanadócitos".
Também acumulam altas concentrações de vanádio o fungo amanita muscaria. Forma-se um complexo com um ligante ionóforo chamado "amavadina".
O vanádio é um elemento essencial em alguns organismos. Em humanos não está demonstrada a sua essencialidade, ainda que existam compostos de vanádio que imitam e potencializam a atividade da insulina.
É encontrado em algumas enzimas de diferentes seres vivos. Por exemplo, nas "haloperoxidases" (geralmente bromoperoxidases ) de algumas algas, que reduzem peróxidos e halogenam um substrato orgânico.
As ascídias (alguns organismos marítimos urocordados, do subfilo urochordata) armazenam altas concentrações de vanádio, em torno de um milhão de vezes mais altas que na água ao seu redor, encontrando-se numa molécula denominada "hemovanadina". Nestes organismos o vanádio se armazena em células chamadas de "vanadócitos".
Também acumulam altas concentrações de vanádio o fungo amanita muscaria. Forma-se um complexo com um ligante ionóforo chamado "amavadina".
Abundância e obtenção
O vanádio não é encontrado nunca no estado nativo, porém está presente em cerca de 65 minerais diferentes, entre os quais se destacam a patronita, VS4, a vanadinita, Pb5(VO4)3Cl, e a carnotita, K2(UO2)2(VO4)2·3H2O. Também é encontrado na bauxita, assim como em depósitos que contém carbono, como por exemplo no carvão, óleos crus de petróleo. É extraido do petróleo empregando porfirinas. É encontrado também em minérios de ferro, rochas vulcânicas e argilas.
A maior parte das reservas mundiais, cerca de 10 milhões de toneladas, encontram-se na Rússia, China e África do Sul.
O vanádio não é encontrado nunca no estado nativo, porém está presente em cerca de 65 minerais diferentes, entre os quais se destacam a patronita, VS4, a vanadinita, Pb5(VO4)3Cl, e a carnotita, K2(UO2)2(VO4)2·3H2O. Também é encontrado na bauxita, assim como em depósitos que contém carbono, como por exemplo no carvão, óleos crus de petróleo. É extraido do petróleo empregando porfirinas. É encontrado também em minérios de ferro, rochas vulcânicas e argilas.
A maior parte das reservas mundiais, cerca de 10 milhões de toneladas, encontram-se na Rússia, China e África do Sul.
Os minérios que contém vanadatos são dissolvidos por uma fusão alcalina. Em meio ácido, após outros processos, é obtido o V2O5 que, reduzido parcialmente com carbono e, em seguida com cálcio em atmosfera de argônio, o que permite obter vanádio metálico.
Quando se parte de um mineral que não contenha vanadatos, porém contém sulfeto deste elemento, este é oxidado a vanadato e, posteriormente, realizam-se os mesmos procedimentos descritos para a obtenção do vanádio.
O método mais comum de obtenção do vanádio é pela redução do pentóxido de vanádio, V2O5, e cloreto de cálcio a uma temperatura de 950ºC em bomba de aço, sob pressão.
V2O5 + 5 Ca + 3 CaCl2 ---> 2 V + 5 ( CaO + CaCl2 )
Para a obtenção do vanádio pode-se também utilizar a aluminotermia, que consiste em aquecer o óxido misturado com alumínio em pó:
3 V2O5 + 10 AL ---> 6 V + 5 Al2O3
Para a obtenção de um vanádio mais puro pode-se empregar também o método Van Arkel-de Boer, que é a formação de um composto mais volátil para posterior decomposição.
Quando se parte de um mineral que não contenha vanadatos, porém contém sulfeto deste elemento, este é oxidado a vanadato e, posteriormente, realizam-se os mesmos procedimentos descritos para a obtenção do vanádio.
O método mais comum de obtenção do vanádio é pela redução do pentóxido de vanádio, V2O5, e cloreto de cálcio a uma temperatura de 950ºC em bomba de aço, sob pressão.
V2O5 + 5 Ca + 3 CaCl2 ---> 2 V + 5 ( CaO + CaCl2 )
Para a obtenção do vanádio pode-se também utilizar a aluminotermia, que consiste em aquecer o óxido misturado com alumínio em pó:
3 V2O5 + 10 AL ---> 6 V + 5 Al2O3
Para a obtenção de um vanádio mais puro pode-se empregar também o método Van Arkel-de Boer, que é a formação de um composto mais volátil para posterior decomposição.
Isótopos
Na natureza se encontra um único isótopo estável, o vanádio-51. São conhecidos quinze radioisótopos, sendo os mais estáveis o vanádio-50, com uma meia-vida de 1,4 x 1017 anos, o vanádio-49, de 330 dias, e o vanádio-48, de 15,9735 dias. Os demais apresentam vidas médias de menos de uma hora, a maioria com menos de dez segundos. Este elemento apresenta um meta estado.
Na natureza se encontra um único isótopo estável, o vanádio-51. São conhecidos quinze radioisótopos, sendo os mais estáveis o vanádio-50, com uma meia-vida de 1,4 x 1017 anos, o vanádio-49, de 330 dias, e o vanádio-48, de 15,9735 dias. Os demais apresentam vidas médias de menos de uma hora, a maioria com menos de dez segundos. Este elemento apresenta um meta estado.
As massas atômicas dos isótopos de vanádio variam desde 43,981 u, do vanádio-43, até 59,959 u do vanádio-59. O principal modo de decaimento dos isótopos de massas abaixo do isótopo mais estável, vanádio-51, é a captura eletrônica, sendo os principais produtos do decaimento os isótopos do elemento 22 (titânio). Naqueles com massa superior ao vanádio-51, o decaimento é a desintegração beta , originando como principais produtos resultantes do decaimento os isótopos do elemento 24, o crômio.
Precauções
O pó metálico é pirofórico e os compostos de vanádio deveriam ser considerados como altamente tóxicos. Sua inalação pode causar câncer de pulmão.
A Administração de Segurança e Saúde Ocupacional americana (OSHA) tem estabelecido um limite de exposição para o pó de pentóxido de vanádio de 0,05 mg/m3, e de 0,1 mg/m3 para o gás de pentóxido de vanádio no ar do local de trabalho para uma jornada de 8 horas, 40 horas semanais. O Instituto Nacional de Saúde e Segurança Ocupacional americano (NIOSH) recomenda que deve considerar-se perigoso para a saúde um nível de 35 mg/m3 de vanádio. Este nível pode causar problemas permanentes de saúde ou morte.
O pó metálico é pirofórico e os compostos de vanádio deveriam ser considerados como altamente tóxicos. Sua inalação pode causar câncer de pulmão.
A Administração de Segurança e Saúde Ocupacional americana (OSHA) tem estabelecido um limite de exposição para o pó de pentóxido de vanádio de 0,05 mg/m3, e de 0,1 mg/m3 para o gás de pentóxido de vanádio no ar do local de trabalho para uma jornada de 8 horas, 40 horas semanais. O Instituto Nacional de Saúde e Segurança Ocupacional americano (NIOSH) recomenda que deve considerar-se perigoso para a saúde um nível de 35 mg/m3 de vanádio. Este nível pode causar problemas permanentes de saúde ou morte.
Referências
Mineral resources, economics and the environment, Stephen E. Kesler, Maxwell MacMillan, 1994, ISBN 0-02-362842-1
Links externos
WebElements.com - Vanadium
EnvironmentalChemistry.com - Vanadium
AMM.com Vanadium Profile
Mineral Information Institute - Vanadium
ATSDR - ToxFAQs: Vanadium
Mineral resources, economics and the environment, Stephen E. Kesler, Maxwell MacMillan, 1994, ISBN 0-02-362842-1
Links externos
WebElements.com - Vanadium
EnvironmentalChemistry.com - Vanadium
AMM.com Vanadium Profile
Mineral Information Institute - Vanadium
ATSDR - ToxFAQs: Vanadium
