Governador
Cid Ferreira Gomes
Vice Governador
Domingos Gomes de Aguiar Filho
Secretária da Educação
Maria Izolda Cela de Arruda Coelho
Secretário Adjunto
Maurício Holanda Maia
Secretário Executivo
Antônio Idilvan de Lima Alencar
Assessora Institucional do Gabinete da Seduc
Cristiane Carvalho Holanda
Coordenadora da Educação Profissional – SEDUC
Andréa Araújo Rocha
INTRODUÇÃO A
HIDROMETALURGIA
PROFESSOR JOSÉ INACIO DE SOUZA
2013
SUMÁRIO
1.HIDROMETALURGIA.......................................................................................3
1.1.Introdução .............................................................................................................................................3
1.2.Preparação .............................................................................................................................................4
2.LIXIVIAÇÃO......................................................................................................5
2.1.Solução Lixiviante..................................................................................................................................5
2.1.1. Escolha do Reagente.......................................................................................................................5
2.1.2. Principais Solventes........................................................................................................................6
2.2.Viabilidade Econômica da Lixiviação..................................................................................................8
2.3.Métodos de Lixiviação...........................................................................................................................9
2.4.Resumo dos Processos de Lixiviação..................................................................................................11
2.5.Definição e Plano de Produção de Níquel Laterítico aproveitado através Rota de Lixiviação
Ácida sob Pressão.......................................................................................................................................13
2.5.1.Introdução......................................................................................................................................14
2.5.2.Metodologia, resultados e discussão..............................................................................................15
2.5.2.1.Definição do depósito típico e inventário de reservas............15
2.5.3.Plano de aproveitamento................................................................................................................17
2.5.4.Conclusão.......................................................................................................................................19
2.5.5.Referências Bibliográficas.............................................................................................................19
3.SEPARAÇÃO SÓLIDO / LÍQUIDO.................................................................20
4.TRATAMENTO DA SOLUÇÃO......................................................................20
4.1.Extração por Solvente..........................................................................................................................21
4.1.1.Considerações gerais......................................................................................................................21
4.1.2.Termodinâmica da extração por solvente......................................................................................23
4.1.2.1.Distribuição de um solvente entre dois solutos......................23
4.1.2.2.Equilíbrio em estágios.............................................................24
5.RECUPERAÇÃO DO METAL ........................................................................26
5.1.Eletrólise...............................................................................................................................................26
29
5.2. Eletrorrefino (E)..................................................................................................................................30
5.3.Eletrorrecuperação..............................................................................................................................31
5.4.Células Eletrolíticas.............................................................................................................................34
Mineração – Introdução a Hidrometalurgia
2
5.5.Eletrólitos..............................................................................................................................................35
6.PERSPECTIVAS ............................................................................................36
7.APLICAÇÕES.................................................................................................36
......................................................................................................................................................................36
1.HIDROMETALURGIA
1.1. Introdução
O termo Hidrometalurgia designa processos de extração de metais nos quais a principal
etapa de separação metal-ganga envolve reações de dissolução do mineral-minério
(mineral(is) contendo os metais de interesse) em meio aquoso. As aplicações
tradicionais da Hidrometalurgia incluem a produção de alumina, ouro, urânio, zinco,
níquel, cobre, titânio, terras-raras, dentre outros.
Um fluxograma genérico de processo hidrometalúrgico é mostrado abaixo:
Mineração – Introdução a Hidrometalurgia
3
1.2. Preparação
A preparação envolve operações clássicas de tratamento de minérios.
•Cominuição,
•Classificação,
•Concentração e
•Separação sólido-líquido.
A primeira etapa, preparação, ajusta as propriedades físico químicas do sólido, para a
etapa seguinte (lixiviação), tais como:
•Granulometria,
•Composição,
•Natureza química e
•Porosidade.
Mineração – Introdução a Hidrometalurgia
4
Em alguns casos, entretanto, a preparação para a lixiviação requer modificações
químicas do minério ou concentrado. Nesses casos são utilizados processos Piro
metalúrgicos, tais como:
•Ustulação (na oxidação de ZnS em ZnO ou na oxidação de minérios refratários de
ouro2),
•Redução (lateritas de Ni no processo de lixiviação amoniacal),
♣Hidrometalúrgicos •oxidação sob pressão de minérios refratários de ouro e
♣Biohidrometalúrgicos •bio-oxidação de minérios refratários de ouro.
Nos processos biohidrometalúrgicos, as reações são mediadas por microrganismos,
guardadas as condições operacionais necessárias para a atuação eficaz desses
microrganismos (i.e., potencial redox, pH, temperatura, concentração de oxigênio e
nutrientes).
Nos exemplos anteriores, o pré-tratamento do minério facilitará a extração do metal,
seja, por exemplo, pela obtenção de uma nova fase de mais pronta dissolução ou pela
criação de acesso (porosidade) para os reagentes na matriz sólida que contém o metal a
ser lixiviado.
A seletividade, em alguns casos, é também melhorada.
2.LIXIVIAÇÃO
Após a preparação do minério, tem-se a etapa de lixiviação. Esta e a recuperação do
metal constituem as etapas mais características do fluxograma hidrometalúrgico.
A lixiviação consiste na dissolução seletiva de minerais contendo o metal ou metais de
interesse através do contato do sólido (minério ou concentrado) com uma fase aquosa
contendo:
•ácidos (frequentemente o ácido sulfúrico),
•bases (como hidróxidos de amônio e sódio) ou
•agentes complexantes (como o cianeto de sódio e o hidróxido de amônio),
Mineração – Introdução a Hidrometalurgia
5
em condições variadas de pressão e temperatura (usualmente de 25 a 250°C).
2.1. Solução Lixiviante
Fatores Importantes
1) A solução lixiviante depende da natureza física e química do minério a ser lixiviado;
Ex:
1.a) O Cu da Caraíba metais - descartar a água.
1.b) Calcário para cimento - descartar o ácido.
2) O custo e a disponibilidade da solução;
3) A ação corrosiva (HCl);
4) Seletividade do solvente;
5) Facilidade de regeneração (recuperação);
6) Toxidez;
7) Purificação da lixívia - se a recuperação do metal vai ser difícil ou não.
2.1.1. Escolha do Reagente
Os fatores que mais influem na seletividade do reagente são:
•Temperatura;
•Concentração do reagente (pH);
•Tempo de contato.
2.1.2. Principais Solventes
Água - Re207(s) + H2O -> 2HRe04(l) (Natural)
Ácidos
[ H2SO4 ] -> Ácido sulfúrico - usado diluído, concentrado ou sob ácido hidroflorídrico.
Malaquita: CuCO3Cu(OH)2
Mineração – Introdução a Hidrometalurgia
6
CuCO3Cu(OH)2(s) + 2 H2SO4(aq) -> 2CuSO4 + CO2(g) + 3 H2O(aq) -> 2Cu++ + 2SO4=
Willemita: ZnO
ZnO(s) + H2SO4(aq) -> ZnSO4(aq) + H2O
Óxidos de ferro: Fe2O3
Fe2O3(s) + 3H2SO4(aq) -> 2Fe3+(aq) + 3SO42-(aq) + 3H2O -> Fe2(SO4)3
Calcita: CaCO3
CaCO3(s) + H2SO4(l) -> Ca2+(aq) + SO42-(aq) + CO2(g) + H2O
[ HCl ] -> Ácido clorídrico - muito caro e bastante corrosivo.
Schelita: CaOWO3
CaOWO3(s) + 2HCl(aq) -> Ca++(aq) + 2Cl-(aq) + WO3H2O(l)
[ HNO3 ] -> Ácido nítrico - a sua única aplicação é feita para dissolver urânio a partir
do "Yellow Cake"
[HF] -> Ácido fluorídrico - usado como agente complexante.
Columbita: Nb2O5
Nb2O5(s) + 14HF(aq) -> 4H+(aq) + 2NbF72- + 5H2O
Bases
Vantagens -> {Corrosão - desprezível;
{ganga - carbonática;
{seletividade alta- (não costuma lixiviar o Ferro impureza mais presente);
Mineração – Introdução a Hidrometalurgia
7
{valor - mais barato que os ácidos.
[ NaOH ] -> Hidróxido de sódio
Bauxita - Al2O3H2O
Al2O3H2O(s) + 2NaOH(aq) -> Na+ + 2AlO2- + H2O + H+
[ Na2CO3 ] -> Bicarbonato de sódio
Minério de Urânio: UO3 (ganga carbonática).
UO3(s) + 3Na2CO3(aq) + H2O -> 6Na+(aq) + UO2(CO3)34-(aq) +2OH-(aq)
Sais
[ Fe2(SO4)3 ] -> Sulfato de Ferro - usado para lixiviar Sulfeto de Cobre.
CuS(s) + Fe2(SO4)3(aq) -> CuSO4 + 2FeSO4 + S
[ NaCl ] ->Cloreto de Sódio - usado para lixiviar Sulfeto de Chumbo.
PbSO4 + 2NaCl -> Na2SO4 + PbCl2
[ NaCN ] ->Cianeto de Sódio - usado para lixiviar Ouro.
Observações:
•Trabalhar com pH>10 ;
•O HCN é mortífero ao reagir com ácidos.
4Au(o)(s) + 8NaCN(aq) + O2(g) + 2H2O -> 8Na+(aq) + 4Au(CN)2-(aq) + 4OH-(aq)
[ Na2S ]->Sulfeto de Sódio - usado na lixiviação de Antimônio.
SbSO3(s) + 3Na2S(aq) -> 2Na3[SbSO3](aq)
Mineração – Introdução a Hidrometalurgia
8
[ Na2S2O3 ] ->Tiossulfato de Sódio - usado na lixiviação de Cloreto de Prata.
2AgCl(s) + Na2S2O3(aq) -> Ag2S2O3(aq) + 2NaCl(aq)
[ NH3 ] -> Amônia (complexante) - usada para lixiviar Sulfeto de Cobre.
CuS(s) + 2O2(g) + 4NH3(aq) -> Cu[NH3]42+(aq) + SO42-(aq)
2.2. Viabilidade Econômica da Lixiviação
•Valor do metal
•Custo da Lavra
•Custo do transporte do material lavrado
•Custo da Britagem
•Custo da Moagem
•Custo da preparação
•Velocidade-{Granulometria (mais fino mais veloz)
-{Aceleração (proporcional à reação química)
-{Temperatura (proporcional à reação química)
-{Concentração (aumentando uma aumenta a outra)
-{Densidade da polpa (é inversamente proporcional)
•Seletividade - é afetada pelo processo e não pelo método.
2.3. Métodos de Lixiviação
Mineração – Introdução a Hidrometalurgia
9
1º) Lixiviação "In Situ" - Leaching "In Place" -> realizada no próprio depósito no
solo, sem necessidade de desmonte do minério.
Em que casos se aplica?
•Jazidas de baixo teor;
•Jazidas subterrâneas por métodos de Câmaras e Pilares;
•Áreas perigosas;
•Áreas profundas de difícil acesso.
Vantagens
•Baixo custo de capital e de operação;
•Redução no tempo de desenvolvimento;
•Mínima perturbação ao meio ambiente;
•Menor índice de poluição.
Incoveniências
•Baixa recuperação do metal;
•Baixa recuperação do agente lixiviante
•Velocidade do processo (lenta)
Sucesso da lixiviação "in situ"
•Existência de um metal facilmente dissolvido naquele mineral;
•Existência de um depósito naturalmente permeável ou que seja permeabilizado;
Mineração – Introdução a Hidrometalurgia
10
•Existência de camadas impermeáveis que facilitem o direcionamento da lixívia para
posterior recolhimento.
2º) Lixiviação em Pilha - "Dump" ou "Heap Leaching"
•Este método envolve no máximo uma britagem primária.
3º) Lixiviação em Tanque - "Vat Leaching"
•É necessário, neste caso, uma britagem e classificação das partículas para facilitar a
percolação [3/8" e 3/4"].
•Capacidade dos tanques de 12.000 toneladas de minério.
•Ciclo médio de (10 a 14) dias.
•Equação de Darcy -> Q = -(KA/µ) x P/h
onde: Q - velocidade de percolação
µ - viscosidade da lixívia
A - área da seção do tanque
P - pressão
h - altura
K - coeficiente de permeabilidade
Vantagens do Método
• Consumo mínimo de solventes
•Conteúdo do metal com elevado teor
•Elimina as etapas de espessamento e filtragem.
Mineração – Introdução a Hidrometalurgia
11
Exemplo:
Mina de cobre de Anaconda nos (EUA).
Lixiviação de 12.500 ton / dia com recuperação de (80 a 90%).
Resultados obtidos:
{15 g/l Cu++
{7 g/l de Fe (total)
{5 g/l de Fe+++
{6 g/l de Al+++
2.4. Resumo dos Processos de Lixiviação
As operações de lixiviação podem ser classificadas em dois grandes grupos:
•leito estático ou percolação e
•tanques agitados ou agitação.
O primeiro inclui a lixiviação in situ, em pilhas (de rejeito, estéril ou minério) ou em
tanques estáticos (vat leaching).
Leito Estático ou percolação
-Em situ
-Em pilhas
-Em tanques estáticos
Mineração – Introdução a Hidrometalurgia
12
Esta última, em desuso, foi utilizada até a última década na mina de cobre de
Chuquicamata, Chile.
O segundo grupo compreende a lixiviação em tanques agitados - abertos ou sob pressão.
Tanques Agitados (Abertos ou Sob pressão)
Mineração – Introdução a Hidrometalurgia
13
♣A lixiviação pode ser mediada também por microrganismos (biolixiviação), sendo a
grande aplicação desta na dissolução de sulfetos.
2.5. Definição e Plano de Produção de Níquel
Laterítico aproveitado através Rota de
Lixiviação Ácida sob Pressão.
Resumo
Definiu-se um depósito hipotético de níquel laterítico de tamanho médio a partir dos
dados dos projetos em desenvolvimento e implementação.
Mineração – Introdução a Hidrometalurgia
14
Estabeleceram-se os planos de produção para uma operação com aproveitamento do
depósito através de rotas de processo de lixiviação ácida sob pressão, respeitando-se
parâmetros que se observam na indústria. Estudaram-se escalas de produção entre
45000 t/ano Ni e 300000 t/ano Ni, estabelecendo-se indicadores técnicos que foram
utilizados para avaliação de capacidade.
Palavras-chave: Plano de produção, definição de capacidade, níquel laterítico,
lixiviação ácida sob (alta) pressão (PAL, HPAL, HiPAL).
2.5.1. Introdução
As lateritas de níquel, em especial aquelas em que o aproveitamento é feito através de
rotas de lixiviação ácida sob pressão, são a maior fonte potencial para o crescimento da
oferta do metal e os projetos em desenvolvimento e implementação que utilizam essa
tecnologia constituem a parcela mais expressiva da capacidade a ser colocada no
mercado nos próximos anos.
O aproveitamento de níquel laterítico através de rotas de lixiviação ácida sob pressão
(em inglês: pressure acid leaching - PAL, também, high-pressure acid leaching HPAL, HiPAL) foi desenvolvido no final da década de 50 e, primeiramente, aplicado em
Moa Bay, Cuba, que permaneceu, por muitos anos, como a única operação a utilizar
esta rota de processo. A tecnologia foi retomada no final da década de 90 com a
implementação de três operações na Austrália Ocidental. Um esquema simplificado do
processo é mostrado na Figura 1.
Mineração – Introdução a Hidrometalurgia
15
Figur
a 1 - Diagrama simplificado do processo de lixiviação sob pressão.
A Figura 2 mostra a planta de Murrin Murrin, da Minara Resources, na Austrália
Ocidental. O minério é alimentado na planta e segue para a lixiviação ácida em
autoclaves sob alta temperatura e pressão. O ácido sulfúrico dissolve o Ni e Co em
conjunto com uma série de outros metais.
Mineração – Introdução a Hidrometalurgia
16
Figura 2 - Visão da planta de Murrin Murrin. Fonte: Anaconda Nickel (2002).
Na neutralização primária, a adição de calcário à temperatura e pressão ambientes
aumenta o pH da solução, precipitando Fe, Al e Cr através de decantação em
contracorrente. É feita uma neutralização secundária, com cal, para a remoção de Fe
residual e Cu e correção do pH, e os rejeitos são enviados à barragem.
A solução clarificada da neutralização primária segue para a precipitação de um
produto intermediário - hidróxido ou sulfeto misto de Ni e Co impuro - com cerca de
50% de Ni, que é refinado ao catodo.
O cobalto é um subproduto importante do aproveitamento de níquel laterítico através
das rotas hidrometalúrgicas.
2.5.2. Metodologia, resultados e discussão
2.5.2.1.
Definição do depósito típico e
inventário de reservas
Tamanho do depósito
Uma relação de depósitos de Ni laterítico apresentada pelo USGS (USGS, 2003) foi
estudada, selecionando-se os projetos em que o aproveitamento será feito através de rota
hidrometalúrgica, correspondentes aos depósitos em que há predominância de minérios
limoníticos, ou aqueles cuja rota ainda não foi definida. Foram excluídos, portanto, os
projetos cuja rota já tenha sido definida como sendo através de processos piro
metalúrgicos, correspondentes a depósitos em que predominam minérios saprolíticos.
Essa seleção define um perfil para o depósito-tipo no qual os teores de níquel são, em
geral, mais baixos, refletindo com maior aderência as condições de aproveitamento dos
projetos cuja rota de processo é de lixiviação sob pressão.
A Figura 3 mostra o conteúdo metálico e os teores das reservas mais recursos inferidos
para o conjunto de depósitos em estudos e implementação.
Adotaram-se como referência para o tamanho do depósito-tipo, a mediana da soma da
tonelagem de reservas mais recursos inferidos e a mediana do conteúdo metálico de Ni
e Co encontrada para o conjunto de depósitos selecionados.
Inventário de reservas
Mineração – Introdução a Hidrometalurgia
17
As espessuras das unidades litológicas que compõem o depósito e os teores de Ni, Co,
Fe e Mg nas várias unidades foram definidas a partir de um perfil típico de depósitos de
Ni laterítico apresentado por Elias (2002, p. 4 e p. 7), desenvolvendo-se a Tabela 1 e a
Tabela 2, o que define o inventário de reservas.
Os teores adotados para os elementos são mostrados na Tabela 1.
Tabela 1 - Reservas do depósito típico - teores.
Calculando-se as massas dos elementos a partir de seus teores, estabeleceram-se os
conteúdos metálicos relativos a cada elemento e a massa de todo o depósito foi fatorada,
de forma que a tonelagem total e os conteúdos metálicos de Ni e Co correspondessem
aos valores medianos.
O inventário de reservas resultante é mostrado na Tabela 2.
Tabela 2 - Tamanho do depósito típico.
Mineração – Introdução a Hidrometalurgia
18
Figura 3 - Reservas e recursos inferidos dos depósitos em estudos e implementação.
Adaptado de USGS (2003, op. cit.).
2.5.3. Plano de aproveitamento
O plano de aproveitamento e o sequenciamento de produção foram estabelecidos a
partir do inventário de reservas. Foram feitos estudos de aproveitamento para cinco
escalas de produção diferentes (em 1000 t/ano Ni): 45, 60, 120, 200 e 300.
A estratégia de sequenciamento de produção obedece às várias restrições simultâneas
quanto à capacidade das seguintes unidades do sistema, enumeradas por ordem de
importância:
- Lixiviação (PAL).
- Refinarias de Ni e Co.
- Planta de ácido.
- Planta de beneficiamento.
- Lavra.
A fim de antecipar fluxos de caixa mais elevados, maximizando o aproveitamento dos
recursos, foi implementada uma estratégia através da imposição de teores de corte mais
elevados no início da operação, os quais decrescem com o tempo (Lane, 1988),
resultando um teor médio de alimentação e, por consequência, um patamar de produção,
inicialmente mais altos.
Mineração – Introdução a Hidrometalurgia
19
A estratégia está fundamentada na baixa proporção dos custos de lavra no total dos
custos. Utilizou-se uma taxa de lavra de cerca de 150% daquela da alimentação da
planta, o que visa a expor e a alimentar a planta de maior quantidade de minério das
unidades mais ricas - que estão na base do depósito - mais cedo. Assim, as unidades
mais ricas - o saprolito da base e o material de transição sobreposto - são utilizadas para
alimentação direta, estocando-se os excedentes de limonita, que são alimentados pela
planta no final da vida do empreendimento.
O perfil de produção na lavra para a escala de 45000 t/ano Ni é mostrado na Figura 4.
Portanto a lavra é feita em 32 anos, para um aproveitamento do depósito feito em 53
anos (até o ano 56).
Figura 4 - Perfil de produção - lavra - 45000 tpa Ni.
Figura 5 - Ni produzido por origem - 45000 tpa Ni.
Figura 6 - Ni Produzido por origem - 120000 tpa Ni.
Mineração – Introdução a Hidrometalurgia
20
Considerada a recuperação da hidrometalurgia - 90% -, resulta o perfil de produção de
Ni metálico mostrado na Figura 5, onde se verifica que a contribuição das unidades
mais ricas é muito maior que aquela das limonitas do topo do depósito, razão do
aproveitamento destas últimas ser postergado. Por outro lado, a capacidade da planta de
ácido - e os custos deste - limitam a alimentação das unidades mais ricas, que têm mais
Mg.
Na primeira fase da operação, em que se alimenta minério das unidades basais blendado
com limonita ocre, a produção corresponde à capacidade nominal: 45000 tpa Ni. Na
segunda fase, em que se alimenta apenas limonita vermelha, a produção cai para cerca
de 16000 tpa Ni.
Para as demais escalas, a vida útil é menor e o perfil de produção é semelhante. A
Figura 6 mostra o perfil de produção de Ni metálico para a escala de 120000 tpa Ni.
O consumo de ácido sulfúrico foi obtido a partir de adaptação do consumo específico
conforme computado por Marshall e Buarzaiga (2004), partindo-se de um consumo
específico de 385 kg de ácido por tonelada de minério seco alimentada pela lixiviação,
que foi ajustado proporcionalmente pela variação dos teores de magnésio e níquel
alimentados. O controle do teor de magnésio e, por consequência, do consumo de ácido
é feito limitando-se a alimentação de unidades de saprolito e transição, que são
blendadas com as limonitas.
2.5.4. Conclusão
A metodologia utilizada para definir o tamanho e as características de qualidade do
depósito-tipo e para desenvolver os planos de aproveitamento para as várias escalas
assegura aderência ao comportamento provável dos depósitos em desenvolvimento e
implementação e permite a avaliação econômica da escala de produção (Rodrigues,
2007) sob condições realistas.
2.5.5. Referências Bibliográficas
ANACONDA NICKEL. Murrin Murrin Operations - Business Overview - Presentation
to Secured Creditors - 15 March 2002. Anaconda Nickel. Disponível na internet
<s.n.a>. Acesso em: 24 mar. 2002.
ELIAS, M. Nickel laterite deposits: Geological overview, resources and exploitation. In:
COOKE, D., PONGRATZ, J. (eds.). Giant ore deposits: Characteristics, genesis and
Mineração – Introdução a Hidrometalurgia
21
exploration. CODES Special Publication 4. Hobart, Tasmania: Centre for Ore Deposit
Research, University of Tasmania, 2002. p. 205-220.
LANE, K.The economic definition of ore. London: Mining Journal Books Ltd, 1988.
MARSHALL, D., BUARZAIGA, M. Effect of magnesium content on sulfuric acid
consumption during high pressure acid leaching of laterite ores. In: IMRIE, W. , LANE,
D. (eds.). International Laterite Nickel Symposium. Charlotte, NC, U.S.A, Proceedings.
Warrendale, PA, USA: TMS (The Minerals, Metals & Materials Society), 2004. p.
263-271.
RODRIGUES, R. Definição de capacidade de um depósito médio de níquel laterítico
aproveitado através de rota de lixiviação ácida sob pressão. Ouro Preto: Programa de
Pós-Graduação em Engenharia Mineral, Universidade Federal de Ouro Preto, 2007.
(Dissertação de Mestrado em Engenharia Mineral), .
USGS - U.S. Department of the Interior. U.S. Geological Survey. Mineral Commodity
Summaries
2003
Nickel:
Disponível
em:
<http://minerals.usgs.gov/minerals/pubs/commodity/nickel/nickemyb03.pdf>
Acesso
em: 02 nov. 2005.
3.SEPARAÇÃO SÓLIDO / LÍQUIDO
Seguem-se a essa etapa, as operações de separação sólido líquido para a obtenção da
fase aquosa ou licor (contendo o metal de interesse):
•Ciclonagem,
•Espessamento e filtragem
A eficiência desta etapa é determinante para a minimização das perdas de metal solúvel
na polpa, que constituirá o rejeito, e de consumo de água nova no processo.
Entretanto, as características dos sólidos a serem descartados também serão
determinantes nos custos de disposição do rejeito e no risco potencial de impactos
ambientais.
4.TRATAMENTO DA SOLUÇÃO
A etapa de tratamento do licor produzido na lixiviação visa à purificação da solução
(através da separação de elementos provenientes da dissolução da ganga e que podem
Mineração – Introdução a Hidrometalurgia
22
afetar a etapa posterior de recuperação do metal) e à concentração da solução contendo
o metal dissolvido até os níveis adequados à etapa seguinte de recuperação.
Eventualmente esta etapa pode levar à obtenção de subprodutos.
O tratamento do licor envolve processos tais como:
•Precipitação,
•Adsorção em carvão ativado,
•Adsorção em resinas poliméricas de troca iônica e
•Extração por solventes - SX.
♣É importante destacar que os processos utilizados nessa etapa podem ser aplicados ao
tratamento de efluentes, visando à concentração e à remoção de contaminantes.
4.1. Extração por Solvente
O que é?
É a transferência de íons, específicos, desde uma solução aquosa pouco concentrada até
outra (mais concentrada), por meio de uma solução orgânica (o processo se utiliza do
fenômeno de um soluto se distribuir entre dois solventes imiscíveis postos em contato).
Emprego
A extração por solvente é executada para se atingir o objetivo de separação. Conforme
já salientado, a lixiviação não é tão seletiva quanto seria desejável. Por ser capaz de
extrair da solução aquosa (lixívia) apenas o íon do metal de valor, a extração por
solvente é um processo levado em consideração sempre que o objetivo de separação é
importante.
Paralelamente, o processo é capaz de efetuar simultaneamente o enriquecimento de
soluções diluídas – esse fato é muito importante, pois trabalhar com volumes reduzidos
de solução significa: (i) menores investimentos em capital (com a supressão da compra
de mais equipamentos, ou equipamentos maiores ou mais potentes); e (ii) abertura para
aplicação de processos extrativos hidrometalúrgicos que exigem soluções com elevada
concentração do soluto.
4.1.1. Considerações gerais
Mineração – Introdução a Hidrometalurgia
23
Na extração por solvente, a solução aquosa é colocada em contato com um solvente
orgânico específico. Nesse contato, o metal de valor transfere-se da solução aquosa
inicial (lixívia) para o solvente (o solvente ‘carregado’, ‘rico’ leva o nome de extrato).
Na sequencia, há um novo contato com uma segunda solução aquosa (final), para a qual
ele será transferido. Dela, o metal de valor será normalmente extraído por meio de outro
processo. O líquido intermediário – uma fase orgânica insolúvel nas duas fases aquosas
– é escolhido por ser uma substância onde o metal desejado possui alta solubilidade.
Como resultado – tomando-se os cuidados para que a solução aquosa final seja de
pequeno volume – obtém-se uma solução aquosa com uma concentração dos íons do
metal de valor muito mais elevada e livre dos íons nocivos.
A transferência do soluto entre a lixívia e a fase orgânica é chamada de extração e, a sua
transferência, dessa para a solução aquosa final, chama-se esgotamento (stripping na
literatura inglesa); a solução aquosa inicial torna-se o rafinado à medida que dela se
extrai o soluto, e a fase orgânica, contendo o metal de valor, o extrato, Figura 7.
Figura 7. Diagrama esquemático da extração por solvente com um único estágio para
cada uma das fases de extração e esgotamento.
Alguns líquidos orgânicos podem ser usados diretamente como solvente. Outros,
contudo, são muito viscosos e devem ser diluídos em líquidos orgânicos inertes
(diluentes), também imiscíveis em água como, por exemplo, a querosene; nesse caso, a
substância ativa é denominada genericamente de extratante. Nem sempre o extratante é
totalmente solúvel no diluente; para melhorar essa propriedade, adiciona-se outra
substância: o modificador. Independentemente do grau de complexidade da sua
constituição, a fase orgânica resultante é sempre chamada de solvente (estritamente, a
fase aquosa também é um solvente).
Mineração – Introdução a Hidrometalurgia
24
Os mecanismos de transferência de metais da fase aquosa para a orgânica podem ser de
vários tipos; contudo, como os metais existem na solução aquosa normalmente na forma
iônica, dois pré-requisitos básicos devem ser preenchidos: (i) a neutralização da carga o
íon; e (ii) a troca da (possível) água de solvatação por ligações do tipo covalente
(mesmo as espécies que consideramos ser do tipo ‘simples’ apresentam, de fato, maior
complexidade; o cátion Fe3+, por exemplo, é, na realidade, Fe(H2O)63+ ). Desse modo, a
espécie química portadora do metal de valor perde a 'semelhança' com a água (fator que
provoca a diminuição da sua solubilidade na fase aquosa) ficando mais próxima do tipo
de substância que compõe o solvente orgânico, aumentando, consequentemente, a
probabilidade de nele se dissolver. A dissolução propriamente dita se efetua por algum
dos seguintes mecanismos:



por formação de um composto coordenado sem carga;
por troca iônica; ou
por solvatação, com associação entre íons;
Um exemplo do primeiro tipo é a extração do alumínio com aminas (Re:
8-Hidroxiquinolina):
Al(H2O)63+ + 3 R = Al(R)3 + 3 H+ + 6 H2O;
Um exemplo do segundo caso é a extração do Zn por meio do ácido versático:
2 R1R2CH3COCOOH + Zn2+ = (R1R2CH3COCOO)2Zn + 2 H+.
4.1.2. Termodinâmica da extração por solvente
4.1.2.1.
Distribuição de um solvente entre dois
solutos
Em vários campos da metalurgia aparece o caso de um soluto se distribuir entre dois
solventes insolúveis entre sí e em íntimo contato – por exemplo: o enxofre que se
distribui entre o aço líquido e a escória sobrenadante em uma panela durante o refino do
aço.
Existem três modos básicos de se descrever esta situação: (i) pela constante de partição,
(ii) pelo coeficiente de partição e (iii) pelo coeficiente de distribuição. A expressão:
Pº = aiB / aiA
Mineração – Introdução a Hidrometalurgia
25
é a forma matemática da lei de partição onde
, a constante de partição, é igual à
razão das atividades de uma espécie química solúvel, em equilíbrio, nos solventes A e B.
Já o coeficiente de partição, Pi , caracteriza a situação em termos de concentrações,
mas também de uma única espécie presente nos dois solventes, isto é:
Por exemplo, para a espécie química GeCl4, distribuída entre a água e o CCl4, o valor
do coeficiente de partição é:
onde A e B são os solventes citados.
Uma expressão particularmente importante para a metalurgia extrativa é aquela que
considera a lei de partição em termos da concentração total das espécies químicas nas
quais um elemento que estamos particularmente interessados participa; assim, D, o
coeficiente de distribuição, é igual ao quociente entre essas concentrações do elemento
na fase A na fase B:
Portanto, se considerarmos a extração da platina por meio de uma amina terciária (R3N,
onde R= C8—C10) em uma fase orgânica, o valor do coeficiente de distribuição é dado
por:
normalmente [(R3NH)2PtCl6]A é pequena e pode ser desprezada
4.1.2.2.
Equilíbrio em estágios
Jackson nos mostra – para o caso de uma extração com um extratante quelante 3
representado por RH, que forma com os íons do metal, Me 2+, um quelato, R2Me –, que o
coeficiente de distribuição pode ser expresso por:
Mineração – Introdução a Hidrometalurgia
26
normalmente é mantido constante –; e (ii), de forma muito significativa, o valor do pH
da fase aquosa (os fatores secundários, agrupados sob uma constante k', são: o
coeficiente de partição do quelato, o coeficiente de partição e a constante de dissociação
do extratante, e a constante de estabilidade do quelato.
1 Como a fração de platina em cada uma das espécies químicas é constante, o
coeficiente de distribuição fornece, em última instância, a razão entre as concentrações
de platina na fase orgânica e na fase aquosa.
2 Jackson, E.: Hydrometallurgical extraction and reclamation, Ellis Horwood,
Chichester, 1986
3 Quelantes são substâncias que se ligam a um substrato doando um par de elétrons –
uma ligação dita ‘coordenada’. Essa ligação é covalente no caráter, mas é mais fraca
do que uma ligação covalente legítima.
Quando o valor do coeficiente de distribuição é apresentado em função do valor do pH
da solução, se observa que ele aumenta significativamente acima de um dado valor de
pH (ver Figura 8). No ponto de inflexão da curva, D é igual a unidade e o valor do pH
correspondente é denominado pH0,5. Para valores de pH maiores do que esse, a
extração é o passo dominante; para valores inferiores, acontece o esgotamento ou
stripping. Por consequência, quando dois metais possuem valores diferentes de pH0,5
(para um mesmo extratante) é possível fazer-se a extração seletiva de um deles.
Figura 8. Valor do coeficiente de distribuição, D = [i]O/[i]A, em função do valor do
pH da solução e localização das regiões de carregamento (ou extração) e esgotamento
(estripagem) em relação aos valores de D e do pH (esquemático).
Mineração – Introdução a Hidrometalurgia
27
A extração por solvente pode dar-se – como é o caso de muitos outros processos – por
batelada ou de forma contínua. Para essa última, o uso de múltiplos estágios pode ser
muito interessante, pois, em que pese o maior investimento de capital em vários
reatores, a eficiência do processo tende a ser maior.
Usa-se o diagrama de McCabe-Theile para se averiguar o número de estágios que
devem ser empregados (tanto na extração quanto no esgotamento); este diagrama se
baseia (i) na ‘linha de operação’ e (ii) na ‘isoterma de distribuição’ (ou simplesmente
‘isoterma’). Essa última é o lugar geométrico dos pontos (obtidos experimentalmente)
que denotam as diferentes concentrações de equilíbrio do metal de valor na solução
aquosa e no solvente orgânico. Idealmente esta linha é uma reta; na prática, devido a
alguns fatores, apresenta-se, em geral, como uma linha curva.
Em um sistema de extração de um único (ou de múltiplos) estágio(s) um balanço de
massa dos íons metálicos (para um estágio n) mostra que:
Yi O + Xi A = YF O + XF A
(O é a vazão – ou volume – de solvente, A é a vazão – ou volume – da solução aquosa,
Y é a concentração do soluto (metal de valor) no solvente e X é a sua concentração na
água; os subscritos i e F indicam inicial e final).
No (primeiro) estágio da extração entra a solução ‘rica’ provinda da lixiviação; do
(último) estágio sai a solução ‘pobre’, ou rafinado – na verdade, uma solução de
lixiviação esgotada, mas muito ácida, que retorna à lixiviação. Da mesma forma, no
(primeiro) estágio do esgotamento entra a solução ‘pobre’ provinda da obtenção do
metal (por exemplo, por eletrólise); do (último) estágio sai a solução ‘rica’, carregada de
íons, para o processo de obtenção do metal. Entre as duas etapas circula o solvente: ele
sai ‘carregado’ (como extrato) da etapa de extração e retorna ‘pobre’ da etapa de
esgotamento. Idealmente, as três soluções circulam em regime de circuito fechado,
Figura 7.
Busca-se, normalmente, determinar o valor de Yi. O valor de Xi vem da lixiviação; já o
valor de YF é estimado em função da experiência – pela associação com D, pode-se
conhecer o valor de XF.
5.RECUPERAÇÃO DO METAL
A última etapa do fluxograma hidrometalúrgico tem como objetivo a recuperação do
metal.
Mineração – Introdução a Hidrometalurgia
28
Este pode ser obtido na forma de sal ou hidróxido metálico (como Al 2O3.nH2O e
CuSO4), através de processos de precipitação/cristalização ou na forma metálica.
No segundo caso, utiliza reações de redução em fase aquosa, como a:
•cementação (redução via oxidação de um metal menos nobre),
•a redução por hidrogênio ou
•a eletrorrecuperação, que, por sua vez, é o principal processo utilizado na produção de
metais de elevada pureza diretamente de soluções aquosas.
Recuperação do Metal
O processo de eletrorrecuperação envolve a aplicação de uma diferença de potencial
entre cátodos-ânodos imersos em solução aquosa e é usado na obtenção de cobre, zinco,
níquel, ouro, dentre outros.
Para metais de potencial redox muito negativo, como o alumínio, este processo é
realizado em banho de sais fundidos.
5.1. Eletrólise
É um processo de purificação onde se aplica uma diferença de potencial numa célula
eletrolítica, como na figura abaixo, e uma força eletromotriz funciona como uma bomba
de sucção.
Lama Anódica - parte do anodo que se constitui de impurezas.
Mineração – Introdução a Hidrometalurgia
29
2Na+ + 2e- <=> Na2
2Cl- <=> Cl2 + 2eEletrólise - se dá em:

Sais fundido

Meio aquoso
Eletrodo

Metal (Pt / Pb).

Grafite / Carvão.
Eletrólise em meio aquoso.
Se em vez de sais fundido for uma solução aquosa H+ , OH- .
O (H+) tem prioridade sobre os alcalinos, Mg e Al.
O (OH-) tem prioridade sobre os ânions que têm oxigênio.
O (F-) tem prioridade pelo (OH-) apesar de não ter oxigênio.
Eletrólito em solução aquosa:
Eletrólise:
Solvente:
I ̶ 4AB <=> 4A- + 4B+
Ia ̶ 4A- → 4A + 4eIb ̶ 4B+ + 4e- → 4B
II ̶ 4H2O → 4H+ + 4OHIIa ̶ 4OH- → 4OH + 4e- → 2H2O + O2 + 4eIIb ̶ 4H+ + 4e- → 4H + 2H2__________________
H2O → H2 + ½O2
Dependendo da eletrólise pode-se ter:
(galvanoplastia, recobrimento eletrolítico).
Eletrorrecuperação
Mineração – Introdução a Hidrometalurgia
ou
Eletrorrefino
30

O eletrodo de platina não participa da reação.
2NH4Cl → 2NH4+ + 2Cl2NH4+ + e- → 2NH4 → 2NH3 + H2
HCl → H+ + Cl-
Ex:
2H+ + 2e- → H2
2Cl- → Cl2 + 2eZnCl2 → Zn++ <=> 2Cl-
Ex:
Zn++ + 2e- → Zno
2Cl- → 2Clo + 2e
Solução aquosa de sulfato de sódio com eletrodos inativos:
Na2SO4 → 2Na+ + SO4=
Obs: Irá desprender gás hidrogênio e hidróxido de sódio no catodo e oxigênio no anodo
+ ácido sulfúrico.

Eletrodo de cobre participa da reação.
CuSO4 → Cu++ + SO4=
Cuo → Cu++ + 2e-
Eletrodo mergulhado num líquido:
Equilíbrio; Oxidação = Redução
Me <=> MeZ+ + Ze
Mineração – Introdução a Hidrometalurgia
31
͞i = ‫ ͞׀‬i ‫ = ׀‬io → Densidade de corrente de troca.
Ƞ ꞊ E - Ee → Polarização do eletrodo - diferença entre o potencial que eu tinha e o
potencial que eu tenho.
1) Se E > Ee → Polarização anódica
Me → MeZ+ + Ze
͞i < | ͞ i |
ianodica = ͞ i - | ͞ i | > 0
2) Se E < Ee → Polarização catódica
ic = | ͞ i | - | ͞ i | < 0
Me ← MeZ+ + Ze
A sobretensão é uma grandeza da polarização
Polarização é a força capaz de modificar o potencial de equilíbrio de um metal.
Mineração – Introdução a Hidrometalurgia
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5.2. Eletrorrefino (E)
E = (Ea)e + (Ec)e + Ƞa + Ƞc
Lama Anódica - contém os metais mais nobres que aquele metal que foi refinado.
As operações de eletrorrefino são executadas a baixas tensões energéticas em torno de
1V.
Em soluções aquosas são eletrorrefinados:
Au, Ag, Cu, Pb, Sn, Ni, Co.
Em sais fundidos são eletrorrefinados:
Ti, Nb, Ta, Al, Pb, U, Be, V, Zn, Volfrâmio e Molibdênio
5.3. Eletrorrecuperação
Mineração – Introdução a Hidrometalurgia
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Anodo → 93 - 98%
Catodo → 99,98 - 99,999%
O metal que quero depositar está dissolvido no solvente inorgânico.
O eletrodo deve ser inerte se possível de platina para não contaminar o processo.
O potencial de eletrorrecuperação é bem maior que o de eletrorrefino em torno de 3 a
5V.
Todo processo eletrolítico tem seu processo final com deposição do metal no catodo.
Quanto mais impurezas tiver mais caro será o processo devido ao consumo energético.
Os fatores que afetam o aspecto físico da deposição:
1) A velocidade de renovação dos íons na interface catodo-eletrólito.
2) Mobilidade dos ad-ions na superfície do catodo antes de serem incorporados a
rede cristalina.
3) A presença de outros componentes na solução depende da polarização do
catodo.
Modificações na prática
Alterando: a densidade de corrente, concentração e natureza do eletrólito, agitação e
temperatura do banho e na adição de substâncias específicas.
Efeito nas variáveis do processo
і = I/S
Ee = (Ea)e + (Ec)e
I◄
Mineração – Introdução a Hidrometalurgia
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E = Ee + Ƞ + Rі
Ƞ = Ƞ c + Ƞa
1) Tensão - aplicada à célula
E = Ee + Ƞ + RI
Ee = - ΔG/nF
Eq. de Tafel → Ƞ = b (log і / log іo)
b = constante
ba = 2,303RT/αZF
bc = 2,303RT/(1- α)ZF
I = Intensidade de Corrente
R=1/KxL/S
K - condutância específica
L - distância anodo-catodo
S - superfície do eletrodo
Valores Práticos
Processo (solução aquosa)
Eletrorrefino do Cu
Eletrorrefino do Au
Eletrorrefino do Ag
Eletrorrecuperação Ni
Eletrorrecuperação Mn
Eletrorrecuperação Al (sais fundidos)
Eletrorrecuperação Mg (sais fundidos)
2) Densidade de corrente (i)
E (V)
0,2 - 0,3
0,5 - 3,5
2,0 - 3,8
2,8 - 4,0
5,0
5,0 - 7,0
6,0 - 7,0
Potência consumida numa célula = E x I
Para isso o eletrodo deverá ter superfície maior possível para baixar o consumo
energético.
Mineração – Introdução a Hidrometalurgia
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Processo
Eletrorrefino de Ni
Eletrorrefino de Cu
Produto de Álcalis
Produto de Al e Mg
i (A/cm2)
0,013
0,015
0,1 - 0,15
1,0
3) Produção horária do eletrodo em (Kg/h/cm2).
Mth = (Ԑ x I / S) x 3.600
M = metal depositado.
Mth = produção de metal teórica.
Ԑ → equivalente eletroquímico da produção formal.
Na prática: M ≤ Mth
M / Mth = ρI ; ρI → rendimento de corrente
(Ԑ x I / S) x 3600 = M / ρI
I = (M / ρI x S / Ԑ x 1 / 3600) = M x S / K x ρI
I = M x S / K x ρI
Processo
Eletrorrefino do Cu
Eletrorrefino do Au
Eletrorrefino do Nb (sais fundidos)
Eletrorrecuperação Mn
Eletrorrecuperação Ni
Eletrorrecuperação Al (sais fundidos)
ρI (%)
99
99
100
65 - 70
91 - 98
83 - 88
Produção Horária
Rendimento de Corrente
Consumo e Rendimento Energético
Ⱳ = (E x I / M x S) x 10-3 ; (Kwh / kg)
I = k (M x S / ρI)
Ⱳ = (E x I / M x S) x 10-3 = K (M x E x S / M x S x ρI) x 10-3
Ⱳ = K (E / ρI) x 10-3
Wth = (Eth x I / Mth x S) x 10-3
Mineração – Introdução a Hidrometalurgia
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ρW = W / Wth = [(E x I / M x S) x 10-3 / (Eth x I / Mth x S) x 10-3] = E / Eth x Mth / M
= (E / Eth) ρI
ρW = (E / Eth) ρI ; ρW → Rendimento Energético
Processo
Eletrorrefino Cu
Eletrorrefino Au
Eletrorrefino Ag
Eletrorrecuperação Al
Eletrorrecuperação Mg
W ( Kwh/kg)
0,14 - 0,20
0,28
0,56
16,4
17,0
5.4. Células Eletrolíticas
Formato cilíndrico e retangular.
Requisitos dos materiais
1) Resistente a ação do eletrólito e dos produtos da eletrólise.
2) Os produtos de corrosão quando existirem não devem purificar os produtos da
eletrólise.
3) Deve ter baixo custo, fácil manutenção e resistência a quebra.
Materiais que satisfazem as condições
1) Metais em Geral
2) Ferro e Aço (desvantagem - ataque dos eletrólitos)
3) Cerâmica ( facilmente quebrável, mas não sofre ataque)
4) Célula de Madeira ( desde que o eletrólito não seja muito ácido)
5) Concreto ( não podem ser usados eletrólitos ácidos)
6) Fibras de Vidro ( laminado de Poliester), e Vidro
7) Chumbo - no caso de revestimento de materiais mais fracos ( não pode ser usado em
eletrólito com cloreto
8) Revestimento de asfalto e Betume ( pode atrapalhar a eletrolise e não aguenta altas
temperaturas)
Mineração – Introdução a Hidrometalurgia
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5.5. Eletrólitos
1) Solúvel (ouro impuro) - Anodo → (Deposita-se no catodo puro)
Insolúvel (inerte) - não podem ser atacados pelos eletrólitos ou produtos da eletrólise.
Características da eletrólise:
- Boa resistência mecânica
- Boa condutância elétrica
- Baixa sobretenção para o processo de interesse
- Baixo custo
As principais aplicações de processos hidrometalúrgicos no Brasil são representadas
pela extração de minérios:
•de ouro (processo convencional, tal como na RPM Kinross, em Paracatu, e refratários)
•de ouro em pirita e arsenopirita - como nas usinas da Anglo Gold Ashanti e São
Bento);
•níquel (lateritas, Votorantim Metais – VM, em Niquelândia);
•zinco (minérios silicatados e sulfetados, VM em Três Marias e Juiz de Fora) e
•Alumínio (processos Bayer e Hall-Heroult, diversas usinas).
Em menor escala, os processos hidrometalúrgicos também são usados na extração de:
•minério de urânio e
•na produção de óxidos de terras-raras.
Embora não designadas como tal, a produção de:
•ácido fosfórico através da lixiviação da apatita com ácido sulfúrico e
•a lixiviação in situ de NaCl (Braskem-Maceió)
Mineração – Introdução a Hidrometalurgia
38
Também poderiam ser incluídas dentre as aplicações de processos fundamentalmente
hidrometalúrgicos.
6.PERSPECTIVAS
As perspectivas de ampliação das aplicações da Hidrometalurgia são bastante
promissoras, diante dos grandes investimentos previstos para o país, em especial para o
cobre e níquel.
Os projetos da VALE para o cobre, utilizando rotas bio e hidrometalúrgicas, pretendem
transformar o Brasil em um dos grandes produtores mundiais do metal.
A escala de produção desses metais, as características complexas dos minérios e a opção
por rotas hidrometalúrgicas, algumas ainda não consolidadas em escala industrial, criam
vários desafios, inúmeras oportunidades e, como consequência, condições reais para
uma mudança de patamar na importância da Hidrometalurgia no país.
7.APLICAÇÕES
Mineração – Introdução a Hidrometalurgia
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Hino Nacional
Hino do Estado do Ceará
Ouviram do Ipiranga as margens plácidas
De um povo heróico o brado retumbante,
E o sol da liberdade, em raios fúlgidos,
Brilhou no céu da pátria nesse instante.
Poesia de Thomaz Lopes
Música de Alberto Nepomuceno
Terra do sol, do amor, terra da luz!
Soa o clarim que tua glória conta!
Terra, o teu nome a fama aos céus remonta
Em clarão que seduz!
Nome que brilha esplêndido luzeiro
Nos fulvos braços de ouro do cruzeiro!
Se o penhor dessa igualdade
Conseguimos conquistar com braço forte,
Em teu seio, ó liberdade,
Desafia o nosso peito a própria morte!
Ó Pátria amada,
Idolatrada,
Salve! Salve!
Brasil, um sonho intenso, um raio vívido
De amor e de esperança à terra desce,
Se em teu formoso céu, risonho e límpido,
A imagem do Cruzeiro resplandece.
Gigante pela própria natureza,
És belo, és forte, impávido colosso,
E o teu futuro espelha essa grandeza.
Terra adorada,
Entre outras mil,
És tu, Brasil,
Ó Pátria amada!
Dos filhos deste solo és mãe gentil,
Pátria amada,Brasil!
Deitado eternamente em berço esplêndido,
Ao som do mar e à luz do céu profundo,
Fulguras, ó Brasil, florão da América,
Iluminado ao sol do Novo Mundo!
Do que a terra, mais garrida,
Teus risonhos, lindos campos têm mais flores;
"Nossos bosques têm mais vida",
"Nossa vida" no teu seio "mais amores."
Ó Pátria amada,
Idolatrada,
Salve! Salve!
Brasil, de amor eterno seja símbolo
O lábaro que ostentas estrelado,
E diga o verde-louro dessa flâmula
- "Paz no futuro e glória no passado."
Mas, se ergues da justiça a clava forte,
Verás que um filho teu não foge à luta,
Nem teme, quem te adora, a própria morte.
Terra adorada,
Entre outras mil,
És tu, Brasil,
Ó Pátria amada!
Dos filhos deste solo és mãe gentil,
Pátria amada, Brasil!
Mudem-se em flor as pedras dos caminhos!
Chuvas de prata rolem das estrelas...
E despertando, deslumbrada, ao vê-las
Ressoa a voz dos ninhos...
Há de florar nas rosas e nos cravos
Rubros o sangue ardente dos escravos.
Seja teu verbo a voz do coração,
Verbo de paz e amor do Sul ao Norte!
Ruja teu peito em luta contra a morte,
Acordando a amplidão.
Peito que deu alívio a quem sofria
E foi o sol iluminando o dia!
Tua jangada afoita enfune o pano!
Vento feliz conduza a vela ousada!
Que importa que no seu barco seja um nada
Na vastidão do oceano,
Se à proa vão heróis e marinheiros
E vão no peito corações guerreiros?
Se, nós te amamos, em aventuras e mágoas!
Porque esse chão que embebe a água dos rios
Há de florar em meses, nos estios
E bosques, pelas águas!
Selvas e rios, serras e florestas
Brotem no solo em rumorosas festas!
Abra-se ao vento o teu pendão natal
Sobre as revoltas águas dos teus mares!
E desfraldado diga aos céus e aos mares
A vitória imortal!
Que foi de sangue, em guerras leais e francas,
E foi na paz da cor das hóstias brancas!