3

Introdução

• 1886 - França inicia a sua produção de ambligonita proveniente da região de Montebras;• 1930 - A Foote Mineral Co. (Carolina do Norte, EUA) inicia sua produção de carbonato de lítio (via processo alcalino – espodumênio);• 1946 - A Lithcoa desenvolveu o processo ácido, mais eficiente que o alcalino, para produção de carbonato de lítio;• 1986 – início de produção de lítio de evaporitos com alto teor (Chile: Cyprus Foote e Argentina: FMC Lythium Division); esse fato levou ao fechamento das unidades produtoras de carbonato e hidróxido de lítio a partir do minério de espodumênio (EUA), devido aos altos custos de processamento, comparados com os evaporitos.

• Alemanha - primeira produtora industrial de minerais de lítio a partir de minérios provenientes da Bohemia e Saxonia;

4

Produção em 2008: 22.000 t Li.

Setores:25% Baterias recarregáveis;18% Cerâmica e vidro;12% Graxas e lubrificantes;7% Farmacêutica e polímeros;6% Ar condicionado;4% Alumínio;3% Moldagem;3% Processamento Químico;22% Outros.

Fonte: The Economics of Lithium, Roskill 2009

Panorama Mundial: Produção e distribuição setorial

5

Demanda: crescimento de 3 a 5% a/a (sem automóveiselétricos). Estados Unidos: investimento de US$ 2.4 bilhões para acelerar odesenvolvimento de veículos híbridos.

Panorama Mundial: Demanda

6

Equilíbrio atual entre oferta e demanda.

Déficit previsto até o ano 2020.

Necessidade de novos players.

Panorama Mundial: Oferta

7

Carbonato de lítio: US$ 6.613/t

Petalita (4,2% Li2O): US$ 165 – 260/t

Espodumênio (7,25% Li2O): US$ 620 – 680/t

Espodumênio (5,00% Li2O): US$ 340 – 390/t

Carbonato de lítio

Hidróxido de lítio

Fonte: The Economics of Lithium, Roskill 2009

Panorama Mundial: Preços

8

Reservas Mundiais de Lítio (t Li)(salmouras e pegmatitos)

Estados Unidos 38.000 0,9% 410.000 3,7%Argentina --- --- --- ---Austrália 170.000 4,1% 220.000 2,0%Bolívia --- --- 5.400.000 49,1%Brazil 190.000 4,6% 910.000 8,3%Canáda 180.000 4,4% 360.000 3,3%Chile 3.000.000 73,2% 3.000.000 27,3%China 540.000 13,2% 1.100.000 10,0%Portugal --- --- --- ---Zimbábue 23.000 0,6% 27.000 0,2%Total Mundial ~ 4.100.000 11.000.000

Reservas Reservas Base

NOTA:Reservas, são recursos minerais com informações geológicas e econômicas suficientes para serem explotáveis de forma rentável.

Reservas base, são recursos minerais de menor qualidade geológica e que poderão ser extraído no futuro, dependendo de fatores de engenharia, econômicos e de meio ambiente.

Fonte: USGS, MCS, 2009

9

Reservas Mundiais de Lítio (t Li)(pegmatitos)

Estados Unidos 38.000 5,4% 410.000 19,1%Austrália 170.000 24,0% 220.000 10,2%Brasil 190.000 26,8% 910.000 42,4%Canáda 180.000 25,4% 360.000 16,8%China (20%) 108.000 15,2% 220.000 10,2%Portugal --- --- --- ---Zimbábue 23.000 3,2% 27.000 1,3%Total Mundial ~ 710.000 2.100.000

Reservas Reservas Base

Fonte: USGS, MCS, 2009 e MYB, 2007

10

Principais Minerais de Lítio

Espodumênio

Teórica TípicaAmbligonita LiAl(P04)(F,OH) 3 5,5 - 6 11,9 5Eucryptita LiAl(SiO4) 2,65 6,5 11,9 5Lepidolita K(Li,Al3) (Si,Al)4O10(F,OH)2 2,8 – 3,3 2,5 – 3 3,3 – 7,8 3,0 – 4,0

Montebrasita LiAlP04F 3 5,2 - 6 7Petalita LiAl(Si4O10) 2,3 – 2,5 6 – 6,5 4,9 3,0 – 4,5

Espodumênio LiAl(Si2O6) 3 – 3,2 6,5 – 7,5 8 1,5 – 7,0Zinnwaldita K(Li,Al,Fe)3(Al,Si)4O10(F,OH)2 2,9 – 3,3 2,5 - 4 5,6 2,0 – 5,0

Dureza %Li2OMinerais Fórmula Dens.

Fonte: The Industrial Minerals HandyBook IV, 2002

11

Os Minerais de Lítio no Brasil

No Brasil as ocorrências de lítio estão associados as rochaspegmatíticas.

Principais minerais pegmatíticos: ambligonita; espodumênio;petalita e a lepidolita.

Alguns pegmatitos já eram conhecidos desde 1924, mas, só em1942, iniciou-se a pesquisa e a lavra de alguns minerais de lítio.

A exploração comercial começou em 1966, pelo pesquisador KhalilAfgouni, que encontrou corpos lenticulares de pegmatitos(espodumênio) em Araçuaí, Minas Gerais.

Na década de 70 o Brasil já utilizava, petalita, lepidolita eespodumênio, na fabricação de cerâmicas, esmaltes e vidrosespeciais.

A ambligonita era utilizada na fabricação de sais de lítio pelaNuclemon.

12

ESPODUMÊNIO

LEPIDOLITA E AMBLIGONITA

ESPODUMÊNIO

AMBLIGONITA

LEPIDOLITA

PETALITA

MG

PB

CE RN

MG Minas Gerais

CE Ceará

RN Rio Grande do Norte

PB Paraíba

No Brasil, asprincipais reservas,estão localizadasnos Estados deMinas Gerais eCeará.

Reservas Brasileiras de Lítio

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Na década de 40, foi criada a Orquima Indústria Química, parabeneficiar areia monazítica, rica em urânio no Brooklin, São Paulo;

No final da década de 50, a Orquima é adquirida pela CNEN-Companhia Nacional de Energia Nuclear, e passa a se chamar APM-Administração da Produção de Monazita;

Na década de 70 é criada a CBTN- Companhia Brasileira deTecnologia Nuclear- vinculada a CNEN;

Em 1975, a CBTN passa a se chamar NUCLEBRÁS, vinculada aCNEN. A Orquima/APM é denominada Nuclemon, vinculada aNuclebrás;

Em 1988, a Nuclebrás passa a chamar INB - Indústrias Nuclearesdo Brasil e a Nuclemon passa a ser reconhecida como USAM -Usina Santo Amaro.

Nuclemon

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USAM / Nuclemon 4 unidades: TFM (Tratamento físico de minérios); TQM (Tratamento químico da monazita); TQA (Tratamento químico da ambligonita) e STR (Separação das terras raras).

Principais Produtos: ilmenita (abrasivo), fosfato trissódico (utilizado na produção

de detergentes e desengraxantes), zirconita (indústriacerâmica), rutilo (solda elétrica), cloreto de terras raras(vidros ópticos), carbonato, hidróxido, cloreto e fluoreto delítio.

Nuclemon cont.

15

TQM – Tratamento químico da ambligonita

ambligonita: LiAl(PO4)(F,OH) - 3,5 a 4,2% Li:

suprimento fornecido por pequenas empresas (catação manual) ou garimpagem nos estados de Minas Gerais e Ceará;

capacidade de produção 120 t/mês (ambligonita) e operava com 60%.

Nuclemon cont.

16

Moagem Maceração Calcinação

Lixiviação aquosa

Filtração

Sol. Li2SO4

Purificação

Filtração

Sol. Na2SO4

Evaporação

Precipitação

Na2SO4.10H2O

Ambligonita H2SO4

Moagem Pré-calcinação

Filtração

Evaporação

Cristalização

Li2CO3

Transformação

LiCl LiF LiOH.H2O

PROCESSAMENTO DA AMBLIGONITA PELA NUCLEMON

Resíduo

(insolúvel em H2SO4)

Secagem

Li2CO3

Carbonato de Lítio

Na2CO3

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Digestão alcalina

Filtração

Cristalização fracionada

Evaporação

Cristalização

NaAl(OH)4

NaOH

Resíduo

(insolúvel NaOH) Sol. NaAlO2 + Na3PO4

Resíduo

(insolúvel em H2SO4)

Aluminato e Fosfato de Sódio

Na3PO4.12H2O

PROCESSAMENTO DA AMBLIGONITA PELA NUCLEMON cont.

18

Mercado de Lítio 1974 – 1994 (Brasil)

Mercado de Compostos de Lítio 1974 - 1987Produção (t) Importação (t)

1974 111 2681975 90 4751976 113 2851977 140 801978 107 3391979 48 3641980 37 2971981 22 4681982 36 5311983 25 7941984 18 3591985 25 3971986 36 3921987 - 6081988 7761989 6311990 6151991 4871992 50 4141993 560 581994 591 35

Fonte: Sistema Alice MDIC - SECEX

Na década de 70, a Nuclemon produzia100 t/ano de compostos de lítio e o Brasilimportava ~ 250 t/ano;

Na década de 80 a produção foi de 30t/ano e o Brasil importava ~ 500 t/ano;

Em 1987 a Nuclemon paralisa aprodução de sais de lítio, devido adificuldades operacionais no suprimento deminério (pequena e irregular), depreciaçãoe problemas ambientais em sua usina.

19

Criada no final dos anos 80, após fechamento da Nuclemon, com objetivo de produzir compostos de lítio e derivados.

Fatores que motivaram a criação da CBL:- disponibilidade de matéria-prima (espodumênio);- mercado promissor, caracterizado pela dependência das importações;- incentivos do Governo Federal e Estadual;- oportunidade de investimento no setor produtivo, uma vez que, o setor especulativo financeiro estava paralisado (Plano Cruzado).

Obs: Plano Cruzado (fev 1986):- transformação do cruzeiro em cruzado (nova moeda brasileira);- suspensão da correção monetária;- congelamento de preços e da taxa de câmbio.

A CBL - Cia Brasileira de Lítio

20

Em 1986, após acordos comerciais com a Arqueana Minérios e Metais,a CBL assume o controle da Mina da Cahoeira (espodumênio);

Realiza diversos estudos para concentração do minério (flotação,separação magnética e em meio denso), mas inicia operações comminério concentrado (3% Li2O) por catação manual (hand sorting);

Na planta química, desenvolve sua própria tecnologia, optando peloprocesso ácido para extração do lítio do minério de espodumênio;

Realiza testes em escala de bancada e piloto nas instalações daNuclemon que se encontrava paralisada;

Adquire por meio de licitação pública, toda usina de carbonato de lítioda Nuclemon e a transfere para sua fábrica em Minas Gerais.

CBL - Histórico da Implantação

21

22

PLANTA QUÍMICA

MINERAÇÃO E BENEFICIAMENTO

23

Produção Nacional (2007)

Concentrado (5,4% Li2O) 8.289 t

Compostos químicos: 809 t

Carbonato de lítio 301 t

Hidróxido de lítio 508 t

Fonte: DNPM, Sumário Mineral, 2008

24

Prod. Químico (t/ano)Ano Concentrado Li2O %Li2O carbonato hidróxido2000 9.784 499 5,10 715 4452001 8.884 414 4,66 518 4552002 12.046 542 4,50 303 4082003 9.755 535 5,48 280 4362004 9.064 497 5,48 269 5372005 8.924 473 5,30 269 4752006 8.585 437 5,09 235 4512007 7.991 430 5,38 301 508

t/ano

Produção Nacional (2000 - 2007)

Fonte: DNPM, Sumário Mineral, 2000 - 2008

25

Produção Nacional (2000 - 2007)concentrado de lítio

0

2000

4000

6000

8000

10000

12000

14000

2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007

Concentrado de lítio t/ano

5,1%

4,5%

5,5%5,5%4,7% 5,3% 5,1% 5,4%

% Li2O

Fonte: DNPM, Sumário Mineral, 2000 - 2008

26

Produção Nacional (2000 - 2007)compostos químicos

0

100

200

300

400

500

600

2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007

Hidróxido de lítio t/ano

Carbonato de lítio t/ano

Fonte: DNPM, Sumário Mineral, 2000 - 2008

27

Mercado Nacional: Setores

Carbonato de lítio

com intermediário químico

sem intermediário químico

Fonte: ABIQUIM, 2009

28

Hidróxido de lítio

Fonte: ABIQUIM, 2009

Mercado Nacional: Setores cont.

29

Formação de Preços

Devido a sua utilização na área nuclear, as atividades deindustrialização, importação e exportação de minérios e mineraisde lítio, produtos químicos orgânicos e inorgânicos, lítio metálicoe ligas de lítio são supervisionadas pela CNEN - ComissãoNacional de Energia Nuclear, conforme determina o Decreto nº2.413, de 04/12/97, publicado no Diário Oficial da União (DOU),em 05/12/97 e prorrogado pelo Decreto 5.473 de 21/06/2005 até31/12/2020.

30

Formação de Preços cont.

Carbonato de lítio

preço internacional US$ 5,00custo de internação US$ 1,25 25%BDI US$ 12,50 200%

preço final US$ 18,75

Hidróxido de litio

preço internacional US$ 6,40custo de internação US$ 1,60 25%BDI US$ 16,00 200%

preço final US$ 24,00

Li2CO3 (2º sem 2008):VALESUL = US$ 19,40 (CIF)

LiOH.H2O (1º sem 2009):Graxas = US$ 35,00 (CIF)

31

O espodumênio é lavrado na Mina da Cachoeira, Araçuaí.

Produção é de cerca de 84.000 t/ano de ROM.

Composição mineralógica do minério: 20% espodumênio; 40% feldspato; 20% quartzo e 10% moscovita.

O corpo 5 (principal):

- plano de lavra é o “sublevel-stoping”;

- galerias (+ 5 km) com dimensões 4x4 m (alt.x larg.);

- tráfego de máquinas e caminhões;

- rampas com 12% de inclinação e 100 m profundidade;

- comunicação de todos os níveis acima e abaixo.

Processamento: Lavra

32

Etapas de cominuição/classificação realizadas com britadores de mandíbula e cônicos e fechamentos de circuito ou escalpe com peneiras vibratórias.

Etapa de concentração em circuito com ciclone de meio denso:Minério 1,5% Li2O ---- Concentrado 5% Li2O

Produtos:Concentrado e rejeito M1 (6,35 – 19,05 mm);Concentrado e rejeito M2 (0,8 – 6,35 mm);Minério fino (- 0,8 mm).

Processamento: Beneficiamento

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Minério ROM

Britador primário

Peneira de 19,05 mm

Britador secundário

Peneiras de 6,35 e 0,8 mm

Minério M-1(+6,35 – 19,05 mm)

Minério M-2(+0,8 – 6,35 mm)

Ciclone

Minério M-3 (-0,8 mm)

Barragem Lavador

Separador de meio denso

Concentrado M-1/M-2

Rejeito M-1/M-2

Lamas

Fluxograma do Beneficiamento

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Planta Química

Planta Química, em Divisa Alegre a 180 km de Araçuaí (Mina). Processa cerca de 8.000 t/ano de minério com 5,4% Li2O (2007)

Produz cerca de 300 t/ano de Li2CO3 e 500 t/ano de LiOH.H2O (2007).

Carbonato de lítio (1 t):9 t minério (5,4% Li2O);2 t H2SO4;0,1 t Ca(OH)2;0,8 t Na2CO3.

Hidróxido de lítio (1 t):0,9 t Li2CO3;1,1 t Ca(OH)2.

Processo ácido para obtenção do carbonato de lítio:

Li2O.Al2O3.4SiO2 + H2SO4 ---- H2O.Al2O3.4SiO2 + Li2SO4

35

Decripitação

Moagem

Sulfatação

Lixiviação

Filtração

Purificação Fe, Al

Filtração

ResíduoH20.Al2O3.4SiO2Ca(OH)2

CaCO3

H2SO4

Purificação Ca, Mg

Filtração

Evaporação

Li2SO4 (10%)

Centrifugação

Secagem

ResíduoAl e Fe

Li2CO3 + Na2SO4

Na2SO4

Na2CO3

H2SO4

ResíduoCa e Mg

Precipitação

Li2SO4 (20%)

Li2SO4 (10%)

Li2SO4 (10%)

Evaporação

Cristalização

Li2CO3

Fluxograma do Processamento Químico – Carbonato de lítio

Minério 5,4% Li2O Transformação

α β espodumênio

36

Fluxograma do Processamento Químico – Hidróxido de lítio

Li2CO3 úmido

Caustificação *

Filtração

Evaporação

Cristalização

Centrifugação

LiOH.H2O

Ca(OH)2

CaCO3

* Li2CO3 + Ca(OH)2 2 LiOH + CaCO3

37

Perspectivas

O mercado brasileiro de lítio não está crescendo como o mercadomundial (3 a 4% a/a).

Será que os altos preços para os produtos de lítio (carbonato ehidróxido) estão inviabilizando novos projetos, não obstante ocrescimento do PIB nacional?

Atualmente existe uma demanda nacional para cloreto de lítio, butillítio e lítio metálico e inexiste produção interna.

Em 2009, o Brasil deve produzir cerca de 4,5 milhões de autos (4ºprodutor mundial) e em breve necessitará de baterias de lítio para osveículos elétricos.

38

Perspectivas cont.

A utilização de carbonato de lítio na indústria de alumínio encontra-seem declínio, função do fechamento da VALESUL.

O Brasil tem grandes reservas de bauxita e a maior refinaria dealumina do mundo, porém a produção de alumínio primário é pequenafunção do alto custo da energia elétrica.

39

Minério ROM

Moagem

Espirais

Flotação

Filtragem

Estocagem

Separação magnética

Separação meio denso

Usina de Greenbushes (Austrália)

Alternativas Tecnológicas

Aproveitamento integral do minério de espodumênio:

- conc. espodumênio para indústria de vidros e cerâmicas;

- conc. de mica, quartzo e feldspato;

- concentração por processos gravíticos, flotação, e separação magnética de alta intensidade.

Desenvolvimento de um mercado para petalita.

Produtos Minerais

40

Alternativas Tecnológicas cont.

Mudança do processo ácido para o processo alcalino:

Principais reações:

Li20.Al2O3.4SiO2 + 8CaO ----- Li20.Al2O3 + 4(2CaO.SiO2)

CaO + H2O ----- Ca(OH)2

Li20.Al2O3 + Ca(OH)2 -----2LiOH + CaO.Al2O3

Desenvolvimento de outros produtos a base de lítio, inclusive lítio metálico.

Produtos Químicos

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Processo Alcalino

Moagem úmida Misturador Moagem úmida

Polpa 65% Sólidos

Calcinação 850ºC

Pré-lixiviação

Moagem úmida

Classificação

Lixiviação

Espessamento

Evaporação

Centrifugação

LiOH.H2O

Secagem

Rejeito

Concentrado (6% Li2O)

Calcáreo

Underflow

Overflow

42

Li2CO3

Ca(OH)2

HCl

H2SO4

HBr

HF

HNO3

MnO2

SiO2

Al2O3

H3BO3

MoO3

TiO2

ZrO2

ZrSiO4

LiCl Sol.

LiBr Sol.

LiNO3

Li2SiO3

LiBO2

Li2MoO4

Li2ZrO3

LiOH.H2O

Li2SO4

LiF

Li2MnO3

LiAlO2

LiTiO3

Li4ZrSiO6

LiOH

LiCl anidro

Eletrólise

Li

H2

LiH

NH3

LiNH2

Aquecimento

Aquecimento

Compostos de Lítio

43

Considerações Finais

Devido a sua utilização na área nuclear, as atividades deindustrialização, importação e exportação de minérios e minerais delítio, produtos químicos orgânicos e inorgânicos, lítio metálico eligas de lítio são supervisionadas pela Comissão Nacional de EnergiaNuclear (CNEN), conforme determina o Decreto nº 2.413, de04/12/97, publicado no Diário Oficial da União (DOU), em 05/12/97e prorrogado pelo Decreto 5.473 de 21/06/2005 até 31/12/2020.

O projeto Lítio no Brasil está atingindo a maioridade (18 anos) eserá que necessita de proteção governamental permanente?

Será que esta proteção não está gerando uma comodidadeempresarial?

Não se discute a importância econômica e social do “ProjetoLítio” na região onde foi implantado.

44

A concorrência no mundo globalizado está aberta, os mais ágeis e competentes permanecerão. O mundo necessita de novos players.

As tecnologias são mundiais e estão disponíveis.

As reservas brasileiras de lítio são abundantes e deve-se incentivar o uso de concentrados minerais de alta qualidade e uma diversidade de produtos químicos de lítio, pois:

- O Brasil é o 3º produtor mundial de cerâmica de revestimento e o 2º mercado consumidor;

- A indústria de vidros no Brasil representa 3% da produção mundial, 6º maior produtor;

- O Brasil é o 4º maior produtor de automóveis no mundo e os veículos elétricos e híbridos logo estarão disponíveis;

- O Brasil está em estágio crescente de desenvolvimento.

Considerações Finais (cont.)

45

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Bibliografia Consultada cont.