UFRJ

UFRJ Rio de Janeiro

2010

Vitor Souza Fraga

CARACTERIZAO TCNICO-ECONMICA DOS PRINCIPAIS

MINERAIS UTILIZADOS NA INDSTRIA DE PETRLEO BRASILEIRA

Dissertao de Mestrado (Geologia)

UFRJ

Rio de Janeiro Maio de 2010

Vitor Souza Fraga

CARACTERIZAO TCNICO-ECONMICA DOS PRINCIPAIS MINERAIS

UTILIZADOS NA INDSTRIA DE PETRLEO BRASILEIRA

Dissertao de Mestrado submetida ao Programa de Ps-graduao em Geologia, Instituto de Geocincias, da Universidade Federal do Rio de Janeiro UFRJ, como requisito necessrio obteno do grau de Mestre em Cincias (Geologia).

rea de concentrao:

Geologia Regional e Econmica

Orientador:

Jos Mrio Coelho

FICHA CATALOGRFICA

Fraga, Vitor Souza Caracterizao Tcnico-Econmica dos Principais Minerais Utilizados na Indstria de Petrleo Brasileira [Rio de Janeiro] 2010. xii, 87 p. (Instituto de Geocincias UFRJ, M. Sc., Programa de Ps-Graduao em Geologia, 2008). Dissertao Universidade Federal do Rio de Janeiro, realizada no Instituto de Geocincias.

1. Indstria de petrleo e gs 2. Fluido de perfurao 3. Minerais industriais

I IG/UFRJ II Ttulo (srie)

Rio de Janeiro

Vitor Souza Fraga

CARACTERIZAO TCNICO-ECONMICA DOS PRINCIPAIS MINERAIS

UTILIZADOS NA INDSTRIA DE PETRLEO BRASILEIRA

Dissertao de Mestrado submetida ao Programa de Ps-graduao em Geologia, Instituto de Geocincias, da Universidade Federal do Rio de Janeiro UFRJ, como requisito necessrio obteno do grau de Mestre em Cincias (Geologia). rea de concentrao:

Geologia Regional e Econmica

Orientador:

Jos Mrio Coelho

Aprovada em: 20/05/2010

Por:

_____________________________________ Presidente: Ccera Neysi de Almeida, UFRJ

_____________________________________ Marsis Cabral Junior, IPT

_____________________________________ Ado Benvindo da Luz, CETEM

Dedico esta tese aos meus Pais, por

acreditarem no meu potencial, mesmo quando eu no me achava capaz de superar todas as adversidades impostas pela vida.

vi

Agradecimentos

UFRJ, pela oportunidade de participar deste programa de ps-graduao, que

contribuiu para meu desenvolvimento profissional e ampliou os meus conhecimentos

em geologia econmica.

Ao professor Jos Mrio Coelho, pela orientao acadmico-cientfica, e

contribuio para a minha formao e pelas discusses cientficas que me ajudaram

na realizao deste trabalho.

Ao CENPES e IBP, que financiaram durante seis meses minha pesquisa e que

ofereceram condies para que a tese fosse concluda.

Aos meus pais, pela slida formao dada at minha juventude, que me

proporcionou a continuidade nos estudos at este ponto.

Agradeo a todos os meus amigos, que me ajudaram e apoiaram na realizao

deste trabalho. Dentre tantos, gostaria de destacar alguns:

A todos os amigos que me apoiaram nestes anos de formao acadmica, em

especial: Carolina Ribeiro, Diogo Borges, Enrico Brunno, Filipe Modesto, Rennan

Oliveira, talo Moreira, entre outros.

Ao amigo Rodrigo Vinagre pela pacincia, companhia, discusses, e teorias.

Ao Professor Joel Gomes Valena (In memoriam) por me ter incentivado, e pela

pacincia nas explicaes dos mais diversos temas.

minha famlia, por todo apoio, carinho e amor, em especial a Claudia, que

suportou meu mal humor.

A Tereza Marques, pelo apoio tcnico na parte de portugus.

A todos agradeo, profundamente.

Aprender a nica coisa de que a mente nunca se cansa, nunca tem medo e nunca se arrepende (Leonardo da Vinci)

viii

Resumo

FRAGA, Vitor Souza. Caracterizao Tcnico-Econmica dos Principais Minerais Utilizados na Indstria de Petrleo Brasileira. Rio de Janeiro, Ano. 2010, 89 p. Dissertao (Mestrado em Geologia) Programa de Ps-graduao em Geologia, Instituto de Geocincias, Universidade Federal do Rio de Janeiro, Rio de Janeiro, 2010.

Este trabalho apresenta uma anlise tcnico-econmica de quatro minerais

industriais utilizados pela indstria de petrleo e gs brasileira. So abordados os

usos, reservas, produo, consumo, mercado e carncias desses minerais

industriais. Os quatro minerais analisados constituem a base de fluidos de

perfurao de poos barita, bentonita, mica e vermiculita que, alm de

proporcionar caractersticas fundamentais para a produo de fluidos de perfurao,

tambm so insumos fundamentais em outros setores da economia. Esses minerais

so extremamente importantes na cadeia produtiva do petrleo, atuando

principalmente nas fases de perfurao e completao. A tendncia do consumo

desses quatro insumos minerais aumentar, em funo das descobertas de novas

reservas de petrleo em altas profundidades, e das novas fronteiras de explorao

de petrleo e gs no Brasil. Para que as indstrias de petrleo e gs brasileiras

alcancem uma alta competitividade internacional, ser necessrio o fortalecimento

do setor de minerais industriais, de modo a que alcance os padres tecnolgicos e

gerenciais dos principais pases produtores, o que resultar no aumento da

produtividade, na reduo dos preos e no melhor atendimento do mercado. A

indstria de minerais industriais dever intensificar os investimentos em pesquisa

mineral e corrigir as carncias tecnolgicas e gerenciais, a fim de diminuir a balana

comercial negativa. Assim, para que tanto os consumidores, como os produtores de

minerais industriais, alcancem uma alta competitividade intencional, ser necessrio,

alm dos diversos pontos levantados, o fortalecimento da indstria local desses bens

minerais, representada, principalmente, por pequenas e mdias empresas.

Palavras-chave: indstria de petrleo e gs, fluido de perfurao, minerais industriais.

viii

Abstract

FRAGA, Vitor Souza Fraga. Caracterizao Tcnico-Econmica dos Principais Minerais Utilizados na Indstria de Petrleo Brasileira. Technical and Economic Characteristics of Major Mineral Inputs Used in Brazilian Oil Industry, Rio de Janeiro, Ano. 2010, 89 p. Dissertao (Mestrado em Geologia) Programa de Ps-graduao em Geologia, Instituto de Geocincias, Universidade Federal do Rio de Janeiro, Rio de Janeiro, 2010.

The present work aims to build a technical-economic analysis of the four

industrial minerals used by the Brazilian industry of oil and gas. It discusses the uses,

reserves, production, consumption, market, and industry needs. Four mineral bases

of drilling fluids were analyzed barite, bentonite, mica and vermiculite which,

besides providing crucial features for the production of drilling fluids, are also key

inputs into other sectors of the economy. These minerals are extremely important in

the commodity chain of oil, working mainly in the drilling and completion stages. The

trend of consumption of these four mineral inputs is increasing on account of

discoveries of new oil reserves at high depths, and to the new exploration frontiers of

oil and gas in Brazil. For the Brazilian industries of gas and oil to achieve a high

international competitiveness, it will be necessary to strengthen the sector of

industrial minerals in order to reach the technology and management standards of

the major producing countries, resulting in increased productivity, reduced prices and

a better market service. The industry of industrial minerals should intensify the

investments in mineral research, and correct the technological and managerial

deficiencies in order to reduce the negative trade balance. Thus, for both consumers

and producers of industrial minerals to achieve a high competitive intent, it will be

necessary, in addition to the various points raised, to strengthen the local industry of

these mineral goods, represented by the small and medium enterprises.

Key-Words: oil and gas industry, drilling fluid, industrial minerals.

ix

Lista de Figuras FIGURA 01: CADEIA PRODUTIVA DA INDSTRIA DE PETRLEO. ........................................................................... 14

FIGURA 02: PROCESSO DE PERFURAO COM FLUIDO DE PERFURAO E A MOVIMENTAO DE DETRITOS PELO ESPAO ANULAR. ......................................................................................................................................... 18

FIGURA 03: JATOS DE FLUIDO QUE RESFRIAM E LIMPAM A BROCA. .................................................................... 19

FIGURA 04: REPRESENTAO DA HIDRATAO DA MONTMORILONITA CLCICA E DA MONTMORILONITA SDICA................................................................................................................................................................... 26

FIGURA 05: BENTONITA EM MEIO AQUOSO (SDICA E CLCICA) E SECA. ........................................................... 26

FIGURA 06: FOTOGRAFIAS DE AMOSTRAS DE VERMICULITA (SANTA LUZIA, PB): (A) VERMICULITA NATURAL; (B) VERMICULITA EXPANDIDA .................................................................................................................................... 30

FIGURA 07: DISTRIBUIO DAS RESERVAS BRASILEIRAS DE BARITA (MEDIDA CONTIDA T BASO4). .................. 33

FIGURA 08: DISTRIBUIO DAS RESERVAS BRASILEIRAS MEDIDAS DE BENTONITA + ARGILAS DESCORANTES. .. 34

FIGURA 09: DISTRIBUIO DAS RESERVAS BRASILEIRAS MEDIDAS DE MICA, ANO BASE 2005. ........................... 37

FIGURA 10: DISTRIBUIO DAS RESERVAS BRASILEIRAS MEDIDAS DE VERMICULITA. ......................................... 39

FIGURA 11: MAPA DE LOCALIZAO DOS PRINCIPAIS MINERAIS INDUSTRIAIS UTILIZADOS A INDSTRIA DO PETRLEO. ............................................................................................................................................................. 40

FIGURA 12: REPRESENTAO GRFICA DA DISTRIBUIO DO CONSUMO DE BARITA BRUTA NO BRASIL. ......... 44

FIGURA 13: REPRESENTAO GRFICA DA DISTRIBUIO DO CONSUMO DE BARITA BENEFICIADA NO BRASIL. ............................................................................................................................................................................... 45

FIGURA 14: REPRESENTAO GRFICA DA DISTRIBUIO DO CONSUMO DE BENTONITA BRUTA NO BRASIL. .. 46

FIGURA15: COMRCIO DE BARITA (T) - 2002-2007 ............................................................................................... 51

FIGURA 16: PREOS DE BARITA (T) 2001 - 2007 ................................................................................................ 51

FIGURA 17: COMRCIO DE BENTONITA (T) - 2002-2007 ....................................................................................... 52

FIGURA 18: PREOS DE BENTONITA (T) - 2002-2007 ............................................................................................ 53

FIGURA 19: COMRCIO DE MICA (T) - 2002-2007 ................................................................................................. 54

FIGURA 20: PREOS DE MICA NO BRASIL (T) - 2002-2007 .................................................................................... 54

FIGURA 21: COMRCIO DE VERMICULITA NO EXPANDIDA (T) - 2002-2007 ....................................................... 55

FIGURA 22: PREOS DE VERMICULITA NO EXPANDIDA (T) - 2002-2007 ............................................................ 56

FIGURA 23: COMRCIO DE VERMICULITA EXPANDIDA (T) - 2002-2007 ............................................................... 57

FIGURA 24: PREOS DE VERMICULITA NO EXPANDIDA (T) - 2002-2007 ............................................................ 57

x

Lista de Tabelas

TABELA 01 - PRINCIPAIS MINERAIS INDUSTRIAIS DO BRASIL NO CONTEXTO MUNDIAL - 2005 ........................... 32

TABELA 02 - EVOLUO DO SALDO DA BALANA COMERCIAL DOS QUATRO MINERAIS INDUSTRIAIS 2001 A 2007(US $ MILHES) ............................................................................................................................................. 49

TABELA 03 - PREOS DE EXPORTAO E DE IMPORTAO DE MINERAIS INDUSTRIAIS 2001 2007 (U$/T) ... 50

Lista de Smbolos e Abreviaturas m micrometro

ABNT - Associao Brasileira de Normas Tcnicas

ANP Agncia Nacional de Petrleo

API - American Petroleum Institute

CBB Companhia Brasileira de Bentonita

CEPED - Centro de Pesquisas e Desenvolvimento

CETEC - Fundao Centro Tecnolgico de Minas Gerais

CETEM - Centro de Tecnologia Mineral

CIENTEC - Fundao de Cincia e Tecnologia

CMC carboxilmetilcelulose

DNPM Departamento Nacional de Pesquisa Mineral

IPT - Instituto de Pesquisa Tecnolgica

ITP - Instituto de Tecnologia e Pesquisa

m.e.a massa especfica aparente

MME Ministrio de Minas e Energia

Mt Milhes de Toneladas

nm - Nanmetro

C o Grau centigrado

OCMA - Oil Companies Material Association

ppm Parte por milho

QGN Qumica Geral do Nordeste

t toneladas

http://pt.wikipedia.org/wiki/Nan%C3%B3metro

xi

Sumrio AGRADECIMENTOS .................................................................................................. .................................... VI

RESUMO .............................................................................................................. ..................................... VIII

ABSTRACT .............................................................................................................. ..................................... IX

LISTA DE FIGURAS ..................................................................................................... ................................... X

LISTA DE TABELAS ................................................................................................... ..................................... X

LISTA DE ABREVIATURAS E SIGLAS ............................................................................. ................................... X

1. INTRODUO ..................................................................................................................................... 13

1.1. OBJETIVO ............................................................................................................................................... 15

2. A IMPORTNCIA DOS MINERAIS INDSTRIAIS NA INDSTRIA DE PETRLEO E GS ............................. 17

2.1. CLASSIFICAO DOS FLUIDOS DE PERFURAO .............................................................................................. 20 2.2. FUNO DOS MINERAIS INDUSTRIAIS NOS FLUIDOS DE PERFURAO ................................................................. 23

3. SITUAO ATUAL NO DOS MINERAIS ESTUDADOS NO BRASIL ............................................................ 32

3.1. RESERVAS NACIONAIS .............................................................................................................................. 32 3.1.2. BARITA ........................................................................................................................................... 32 3.1.3. BENTONITA .................................................................................................................................... 34 3.1.4. MICA .............................................................................................................................................. 36 3.1.5. VERMICULITA ................................................................................................................................. 38

3.2. MERCADO PRODUTOR NACIONAL ............................................................................................................... 39 3.2.1. BARITA ........................................................................................................................................... 40 3.2.2. BENTONITA .................................................................................................................................... 41 3.2.3. MICA .............................................................................................................................................. 42 3.2.4. VERMICULITA ................................................................................................................................. 43

3.3. MERCADO CONSUMIDOR .......................................................................................................................... 44 3.3.1. BARITA ........................................................................................................................................... 44 3.3.2. BENTONITA .................................................................................................................................... 45 3.3.3. MICA .............................................................................................................................................. 47 3.3.4. VERMICULITA ................................................................................................................................. 47

4. COMRCIO E PREOS DOS MINERAIS INDUSTRIAIS UTILIZADOS PELA INDSTRIA DE PETRLEO E GS BRASILEIRA ................................................................................................................................................. 49

4.1. BARITA .................................................................................................................................................. 50 4.2. BENTONITA ............................................................................................................................................ 52 4.3. MICA .................................................................................................................................................... 53 4.4. VERMICULITA ......................................................................................................................................... 55

5. TENDNCIAS DOS PRINCIPAIS MINERAIS UTILIZADOS NA INDSTRIA DE PETRLEO E GS .................. 59

5.1. BARITA .................................................................................................................................................. 59 5.2. BENTONITA ............................................................................................................................................ 61 5.3. MICA .................................................................................................................................................... 62 5.4. VERMICULITA ......................................................................................................................................... 62

6. RESULTADOS E DISCUSSES ............................................................................................................... 65

7. CONCLUSES E RECOMENDAES ..................................................................................................... 68

7.1. POLTICAS PBLICAS ................................................................................................................................ 69 7.2. CENTROS TECNOLGICOS .......................................................................................................................... 70

xii

7.3. ARCABOUO LEGAL, TRIBUTRIO E DE INCENTIVOS FINANCEIROS E FISCAIS ......................................................... 71

8. REFERNCIAS BIBLIOGRFICAS ........................................................................................................... 73

ANEXOS I ESPECIFICAES BARITA ........................................................................................................... 81

ANEXOS II ESPECIFICAES BENTONITA .................................................................................................... 81

ANEXOS III ESPECIFICAES MICA ............................................................................................................ 83

13

1. INTRODUO

A indstria de petrleo brasileira tem apresentado um aumento nas reservas e

produo em guas rasas e profundas. De acordo com o Anurio Estatstico 2009,

da Agncia Nacional de Petrleo ANP , houve um acrscimo nas reservas

nacionais da ordem de 2,33%, apresentando 20,3 bilhes de barris em 2007 para

20,8 bilhes em 2008, no considerando a incluso do Pr-Sal.

A produo de petrleo era de 638 milhes de barris, em 2007, e aumentou para

663 milhes de barris, em 2008, totalizando, assim, um crescimento da ordem de

3,9% em relao a 2007. Esse desenvolvimento da indstria est associado ao

aumento de investimento na explorao e produo de petrleo no Brasil que, at

2013, ir investir 116 bilhes de reais em explorao e produo de petrleo e gs

(PAPATERRA, 2009).

O Brasil apresenta uma grande diversidade de terrenos geolgicos, possuindo,

portanto, uma grande dotao mineral, que se traduz na produo de mais de 67

variedades de substncias minerais 21 minerais metlicos, 42 minerais industriais

e quatro energticos. Em que pese a grande diversidade de minerais industriais

produzidos, o saldo da balana comercial vem apresentando dficits crescentes nas

ltimas duas dcadas. (COELHO, et. al., 2007).

Os minerais industriais, objeto deste estudo, so usados in natura, ou aps

beneficiamento, em diversos segmentos da indstria de petrleo. Os insumos

minerais mais utilizados na indstria de petrleo so: bentonita, barita, atapulgita,

vermiculita, magnetita porosa, carbonato de clcio, mica, perlita expandida, lignina,

mica, grafita, cloreto de sdio, gipsita, dentre outros. (CASTELLI, 1994).

A Figura 01 apresenta a cadeia produtiva da indstria de petrleo e gs, em que

se constata ser imprescindvel a utilizao de minerais industriais, bem como a

existncia de uma grande variedade de aplicaes de minerais industriais na

indstria de petrleo no Brasil. A maioria dos minerais apresenta mais de uma

aplicao, sendo que alguns no esto ligados explorao e produo

diretamente.

14

Figura 01: Cadeia produtiva da indstria de petrleo. Fonte: Brasil Supply, 2003, modificado.

A utilizao de fluido essencial na perfurao e completao de poos. O

sucesso dessas operaes depende da composio e das propriedades do fluido

escolhido, que pode exercer diversas funes: a) carrear o material cortado pela

broca e transport-lo para a superfcie atravs do espao anular do poo; b) Resfriar

e limpar a broca; c) Reduzir a frico entre o colar da coluna de perfurao e as

paredes do poo; d) Manter a estabilidade da seo do poo no revestida; e)

Controlar a presso para evitar a entrada de fluxos de leo, gs ou gua proveniente

das rochas perfuradas; f) Formar uma torta (reboco) pouco espessa, de baixa

permeabilidade que sele os poros e outras aberturas na formao penetrada pela

broca; g) Ajudar na coleta e interpretao de informaes disponveis a partir de:

amostras de calha, testemunhos de sondagem e perfis eltricos; h) Promover o

efeito de flutuao. (DARLEY E GRAY, 1988).

A produo dos minerais industriais utilizados pela indstria de petrleo no

Brasil vinha se mantendo praticamente inalterada at 1997. Com a quebra do

monoplio do petrleo no pas e a entrada de empresas privadas para o setor a

partir desse ano, obteve-se um aumento de investimentos na explorao e produo

de petrleo, que proporcionou uma maior demanda desses insumos minerais.

A indstria brasileira de petrleo e gs natural, detentora de alta tecnologia,

desempenha um papel de extrema importncia no consumo dos minerais industriais,

principalmente pela variedade e qualidade exigidas pelas substncias minerais

utilizadas nos diversos setores: perfurao, completao, produo e refino. H um

grande potencial de crescimento do consumo no mercado interno em face da

tendncia crescente de aumento da produo da indstria de petrleo brasileira.

15

A fim de que se obtenha uma melhoria do saldo comercial dos minerais

industriais selecionados, deve-se buscar a introduo de tecnologias de pesquisa

mineral, de lavra e de beneficiamento que propiciem maior agregao de valor.

Assim, para que a indstria brasileira de petrleo alcance uma alta competitividade

internacional, ser necessrio o fortalecimento da indstria local de insumos

minerais objetivando atingir os padres internacionais, tanto no nvel tecnolgico

quanto gerencial.

O dficit da balana comercial observado demonstra que, ao contrrio da

indstria de petrleo, no houve, por parte significativa do setor produtivo de

minerais industriais, as modernizaes tecnolgicas e gerenciais necessrias ao

aprimoramento do sistema de produo pesquisa, lavra e beneficiamento, o que

se tem traduzido em diferenas desfavorveis, em termos de qualidade, constncia

de suprimento e preos das matrias-primas nacionais, em relao a outros pases

produtores, fazendo com que o pas seja dependente de importao desses bens

minerais. (COELHO et. al., 2000).

1.1. Objetivo

Este trabalho apresenta a importncia de quatro minerais industriais barita,

bentonita, mica e vermiculita que so utilizados principalmente na formulao de

fluidos de perfurao e completao de poos de petrleo e gs. Esses minerais so

tambm usados em outros segmentos da indstria do petrleo.

Foram efetuadas neste trabalho solues alternativas, atravs das definies

de mecanismos institucionais, com a finalidade de diminuir as importaes e de

incrementar as exportaes. Os minerais foram criteriosamente selecionados

considerando-se os seguintes parmetros:

a) Nvel de reservas conhecidas ou potencial de reservas em relao ao

mundo;

b) Nvel de produo atual em relao ao mundo;

c) Qualidade do produto brasileiro;

d) Competitividade do preo FOB para exportao;

e) Potencial de crescimento no mercado interno;

16

f) Apresentao de dficit na balana comercial.

Objetiva-se o desenvolvimento da indstria desses minerais, sob a forma de

arranjos produtivos, inserindo-se os conceitos de desenvolvimento regional e social

de forma a atender no s ao aumento da capacidade produtiva, como tambm

integrao direta e indireta dos envolvidos. Trata-se de um conceito mais amplo de

desenvolvimento local, dadas as caractersticas extremamente carentes ou pouco

desenvolvidas das reas onde esses minerais so produzidos.

Foi efetuado um diagnstico tcnico e econmico, visando estabelecer

diretrizes para a substituio de importaes e o aumento das exportaes a partir

do aprimoramento tcnico e gerencial de pequenas e mdias empresas de

minerao, aumentando a competitividade dos produtores locais com a diminuio

dos custos de produo e melhoria da qualidade dos produtos.

So analisados os usos/aplicaes, caracterstica dos minerais nacionais,

mercado produtor e consumidor, comrcio (importao e exportao) e preos

mdios, oferecendo polticas de desenvolvimento para diminuir a carncia e

necessidades desse mercado.

17

2. A IMPORTNCIA DOS MINERAIS INDSTRIAIS NA INDSTRIA DE PETRLEO E GS

Utilizou-se um conceito de minerais industriais definido por RODRIGUES,

2010, segundo o qual minerais industriais seriam todas as rochas e minerais,

inclusive os sintticos, predominantemente no-metlicos, que, por suas

propriedades fsicas ou qumicas, podem ser utilizados como matrias primas,

insumo, ou aditivos em processos industriais. Os quatros minerais estudados se

enquadram nessa situao e so utilizados como insumo na indstria petrolfera.

Ao analisar a cadeia produtiva do petrleo, percebe-se que os minerais

industriais participam de quatro fases principais no processo de produo de leo e

gs (Figura 01), sendo essas fases divididas em: perfurao, completao, produo

e refino.

A fase de perfurao analisada em detalhe, j que a maior consumidora de

minerais industriais, e representa 80% de todos os minerais industriais consumidos

durante o processo de explorao de petrleo e gs. Pode-se dizer que fluido de

perfurao um fluido circulante usado para tornar vivel uma operao de

perfurao (American Petroleum Institute API, 1991). Tambm pode ser definido

como uma srie de disperses complexas de fases (slidos, lquidos e gases), que ,

freqentemente so constitudas de duas fases: uma dispersante (aquosa ou

orgnica) e outra dispersa, cuja complexidade depende da natureza dos produtos

dispersos, requisitos e funes necessrias.

Segundo LUZ & BALTAR (2003), a composio desses fluidos inclui alguns

minerais industriais cujo tipo e quantidades usadas so determinados pelas

caractersticas do poo. Dessa forma, os insumos minerais tm uma importncia

significativa na indstria do petrleo na qual, alm de entrarem na formulao do

fluido de perfurao e completao de poos de petrleo e gs, so tambm

utilizados na recuperao secundria e na etapa de refino do petrleo.

O fluido essencial na perfurao de um poo, sendo assim o sucesso da

operao depende da composio e das propriedades do fluido escolhido que pode

exercer diversas funes, tais como:

18

Controlar a presso para evitar a entrada de fluxos de leo, gs ou gua

proveniente das rochas perfuradas;

Formar uma torta (reboco) pouco espessa, de baixa permeabilidade que sele

os poros e outras aberturas na formao penetrada pela broca;

Ajudar na coleta e interpretao de informaes disponveis a partir de

amostras de calha, testemunho de sondagem e perfis eltricos;

Carrear o material cortado pela broca e transport-lo para a superfcie atravs

do espao anular do poo.(Figura 02);

Figura 02: Processo de perfurao com fluido de perfurao e a movimentao de detritos pelo espao anular. Fonte: AMORIM, 2008.

Promover o efeito de flutuao.

A tubulao de um poo imerso no fluido tem seu peso diminudo devido ao

empuxo reduzindo a tenso no mecanismo de perfurao.

Resfriar e limpar a broca (Figura 03);

A frico entre a broca e as paredes do poo muito elevada, gerando atrito e,

conseqentemente, calor, necessitando do resfriamento oferecido pelo fluido de

perfurao e exigindo lubrificao tambm proporcionada pelo fluido.

19

Reduzir a frico entre o colar da coluna de perfurao e as paredes do

poo;

Manter a estabilidade da seo do poo no revestida; (DARLEY e GRAY

1988, apud LUZ & BALTAR, 2003).

Figura 03: Jatos de fluido que resfriam e limpam a broca. Fonte: AMORIM, 2008.

De acordo com SCHAFFEL (2002), o fluido de perfurao fornece a presso

hidrosttica necessria para evitar o colapso das paredes do poo. O controle das

presses no interior do poo feito pelo fluido atravs de uma presso hidrosttica

superior presso dos fluidos das formaes (aqueles contidos nos poros das

formaes) cortadas pela broca. Quando essa presso hidrosttica se torna menor

do que a das formaes, e em presena de permeabilidade suficiente, pode ocorrer

o fluxo de fluido da formao para o interior do poo que, se no controlado

devidamente, pode se transformar numa erupo (blowout).

Segundo AMORIM (2003b), quando o fluido exerce presso sobre as paredes

do poo, uma parcela penetra nos poros da formao (filtrado). As partculas slidas

da lama se depositam nas paredes do poo, formando uma fina camada

impermevel que estabiliza as formaes (filter cake ou mud cake, que pode ser

traduzido como reboco). Essa camada alm de estabilizar as paredes do poo

20

reduz a absoro de fluido de perfurao pelas formaes, impermeabilizando as

paredes do poo.

O estudo de SCHAFFEL (2002), tambm informa que o cascalho e o fluido de

perfurao que chegam superfcie constituem valiosas fontes de informaes

sobre as formaes que esto sendo perfuradas. Gelogos examinam o cascalho

para saber que tipo de formao est sendo perfurado no momento, assim como os

tcnicos de fluido de perfurao analisam o seu retorno, avaliando o quanto de gua,

gs ou leo est invadindo o poo

2.1. Classificao dos Fluidos de Perfurao

Os fluidos de perfurao podem ser classificados de acordo com o componente

principal que atua como matriz no fluido, podendo ser base de gua, gs ou leo.

A composio do fluido varia em relao ao tipo de perfurao, profundidade,

do meio perfurado, entre outras caractersticas. Para adequar o fluido com as

caractersticas do poo, muitos fluidos so resultantes de uma combinao de dois

ou mais componentes.

As informaes obtidas nos estudos de LUZ & BALTAR (2003), informam que

quando o principal constituinte um lquido (gua ou leo), aplica-se o termo lama

suspenso de slidos no lquido. Nesse caso, tem-se uma lama 15 A base de gua

ou base de leo. Quando a gua e o leo esto presentes, forma-se uma emulso

com agitao e a adio de um agente emulsificante. A natureza qumica do

emulsificante determina se o leo emulsificado na gua (lama de emulso de leo,

ou seja, a gua a fase contnua) ou se a gua emulsificada no leo (lama de

emulso inversa, ou seja, o leo a fase contnua).

Os fluidos tambm podem ser classificados com relao ao seu contedo em

slidos, como de alto e baixo teor de slidos. Nos fluidos de baixo teor em slidos,

os insumos minerais so parcialmente substitudos por produtos qumicos, a

exemplo do carboxilmetilcelulose (CMC) e do amido que tm substitudo a bentonita

na funo de reduzir a perda do fluido por filtrao. Os fluidos com baixo teor de

slidos so indicados nos casos de ameaa de desestabilizao do poo. (LUZ &

BALTAR, 2003)

21

Independente do tipo de fluido, este deve apresentar determinadas

propriedades reolgicas, fsicas, de filtrao e lubricidade adequadas, de forma a

garantir o sucesso da operao de perfurao, seja em poos superficiais ou poos

de alta profundidade. Atualmente, os cenrios de perfuraes envolvem

reservatrios mais profundos, poos de geometria complexa e um aumento de

exigncias dos rgos ambientais.

Em vista disso, vm sendo estudados fluidos de perfurao base de gua

mais elaborados, que podem oferecer melhor hidrulica de perfurao (perda de

presso e transporte de cascalhos), estabilidade reolgica a altas temperaturas,

controle de filtrado, estabilidade de folhelhos e boa lubricidade. Os fluidos sintticos

tambm tm sido bastante utilizados ultimamente, ou para substituir os fluidos

base de leo, que podem causar danos ambientais, ou para atuar em poos de alta

complexidade.

Em funo do maior consumo de minerais industriais e de maior aplicabilidade,

ser dado nfase ao estudo dos minerais que compem o fluido base gua.

2.1.1. FLUIDOS BASE DE GUA

A grande maioria dos fluidos de perfurao utilizados no mundo formada por

lquidos base de gua (MMS, 2000). O fluido base de gua, ou fluido aquoso,

consiste numa mistura de slidos, lquidos e aditivos qumicos, tendo a gua como a

fase contnua. O lquido base pode ser a gua salgada, gua doce ou gua salgada

saturada (salmoura), dependendo da disponibilidade e das necessidades relativas

ao fluido de perfurao. (ECONOMIDES et al., 1998).

VEIGA (1998) afirma que os principais tipos de fluidos base de gua so os

fluidos naturais, fluidos dispersos tratados com lignosulfonatos, fluidos tratados com

cal, fluidos tratados com gesso, fluidos no dispersos tratados com cal e polmeros,

fluidos salgados tratados com polmeros, fluidos base de cloreto de potssio (KCl),

fluidos isentos de slidos e os fluidos biopolimricos.

Os fluidos base de gua podem possuir argilas altamente hidroflicas em sua

composio, como as encontradas nos folhelhos ou slidos ativos (tpica rocha

sedimentar rica em argilas hidroflicas, em especial as encontradas em localidades

offshore ou bacias sedimentares mais jovens, caracterizando formaes muito

22

sensveis gua), essas argilas reagem quimicamente com a gua do fluido de

perfurao, provocando sua expanso e dispersando as partculas no fluido e por

todo o poo. (SCHAFFEL, 2002)

Esse fenmeno interfere mecanicamente com a perfurao, provocando um

efeito de intruso da argila expandida nos poros das formaes cortadas pela broca,

formando uma barreira que paralisa ou restringe significativamente o fluxo da

produo de hidrocarbonetos. (LUMMUS e AZAR, 1986; BLEIER et al, 1992;

KHONDAKER, 2000).

SCHAFFEL (2002) afirma que esse um grave problema de desempenho

causado pela utilizao de lamas base de gua, provocando tambm instabilidade

ao poo e perda de fluido para as formaes. Em paralelo, essa expanso de

material leva a uma gerao de volume extra de resduos de perfurao. A soluo

para os problemas apontados acima inibir o fluido atravs da adio de

substncias qumicas que impeam ou diminuam sua reao com a gua. So os

denominados inibidores como o sdio, potssio e ons de clcio, que reduzem a

atividade dos slidos ativos minimizando a hidratao e a expanso da argila e

folhelhos.

Devido s desvantagens apresentadas, os fluidos de perfurao base de

gua no conseguiram acompanhar os novos desafios que foram surgindo com a

evoluo da tecnologia, como a perfurao direcional ou em guas profundas. A

utilizao dos fluidos base de gua nesses empreendimentos pode tornar a

perfurao lenta ou at mesmo impossvel (EPA, 1999), alm de gerar uma

quantidade maior de resduos.

Os fluidos de perfurao base de gua apresentam algumas vantagens,

como: um baixo custo comparado aos demais, podem ser biodegradveis e se

dispersarem facilmente na coluna dgua em perfuraes martimas. (DURRIEU et

al., 2000). Logo, seu descarte martimo permitido em quase todo o mundo, desde

que respeitadas s diretrizes de descartes de efluentes martimos de cada regio.

Muitos especialistas em fluidos de perfurao enfrentam um dilema ao

selecionar um aditivo que possa aumentar o desempenho na perfurao de poos

de petrleo e minimizar as preocupaes sobre os seus efeitos prejudiciais em

zonas de produo do petrleo. A escolha baseada considerando os seguintes

parmetros: custo, desempenho, qualidade, efeitos ambientais, compatibilidade da

avaliao da produo e da explorao e logstica. (ENGLAND, 1988).

23

Segundo AMORIM (2003), para minimizar os impactos ambientais necessrio

reduzir os nveis de toxidade dos componentes dos fluidos de perfurao. Os fluidos

base de leo so normalmente os mais danosos ao meio ambiente e, embora

tenham sido desenvolvidos para situaes nas quais os fluidos base de gua so

inadequados, h necessidade urgente de encontrar alternativas para sua

substituio.

2.2. Funo dos Minerais Industriais nos Fluidos de Perfurao

Os quatro minerais industriais selecionados apresentam caractersticas e

propriedades nicas, que os destacam como modificador de densidade, promotor de

viscosidade, lubrificante e material contra perda de circulao.

A seguir sero apresentadas as caractersticas e as funes de cada mineral.

2.2.1. BARITA

LUZ & BALTAR (2008) define a barita como um sulfato de brio (BaSO4) que

pode ser encontrado em rochas gneas, metamrficas ou sedimentares. A barita

pura tem densidade em torno de 4,5 g/cm3 e contm 58,8% Ba, sendo a mais

importante fonte comercial desse elemento. O brio tambm pode ser obtido a partir

da witherita (Ba2CO3), mas um mineral raro com pouca importncia econmica.

A barita apresenta-se mais freqentemente como mineral incolor, branco

leitoso ou cinza, podendo ter outras cores dependendo das impurezas presentes na

rede cristalina. A barita tem fratura conchoidal, clivagem prismtica, brilho vtreo,

cristal transparente a translcido e ndice de refrao 1,63. o mineral mais denso

entre os no metlicos (densidade em torno de 4,5 g/cm3), sendo relativamente

frivel, com dureza variando entre 2,5 e 3,5 na escala de Mohs (VELHO et. al.,

1998).

A barita apresenta alta densidade e esta propriedade determina o seu uso em

fluidos de perfurao de petrleo e gs e carga para diversos produtos. A barita

relativamente inerte, tem alvura elevada, e apresenta baixa absoro de leo. Essas

propriedades ampliam bastante o seu uso como carga, pigmento e extensor. A

24

considervel capacidade que possui em absorver Raios-X e Gama possibilita

tambm o seu uso na rea mdica, em exames de Raios-X do sistema digestivo, na

fabricao de cimentos especiais usados em containers para armazenagem de

material radioativo e na fabricao de protetores contra radiaes de monitores de

computador e tubos de televiso. A relao de usos da barita inclui ainda a indstria

txtil, a fabricao de papel, plsticos, borracha, tintas, pigmentos brancos, vidro,

cermica, asfalto e em sistemas de freio e embreagem de carros e caminhes, entre

outros. (LUZ & BALTAR, 2008).

A barita atua como modificador de densidade, aumentando, assim, a densidade

do fluido de perfurao. Apresenta alta densidade e essa propriedade determina o

seu uso em fluidos de perfurao de petrleo e gs, e carga para diversos produtos.

Devido s grandes profundidades perfuradas necessrio que o fluido de

perfurao exera um diferencial de presso frente s camadas que podero ser

encontradas durante a perfurao, de forma a impedir o influxo, ou seja, que

petrleo ou gs jorre do poo (fenmeno conhecido como blowout). Por um lado,

essa presso, que depende da densidade do fluido, pode ser controlada com a

adio de minerais com elevado peso especfico, sendo a barita o principal mineral

densificador. Por outro lado, uma presso exagerada pode provocar danos ao poo

como desmoronamento ou fraturas na rocha e conseqente fuga do fluido. Portanto,

a densidade do fluido deve ser cuidadosamente projetada em funo das condies

do poo. (LUZ & BALTAR, 2003).

As especificaes de barita, usada em lama de perfurao de leo e gs, so

normalizadas internacionalmente pela American Petroleum Institute (API) e Oil

Companies Material Association (OCMA), e nacionalmente so determinadas pela

Associao Brasileira de Normas Tcnicas (ABNT) e Petrobrs. As caractersticas

da lama de perfurao e da quantidade de barita contida variam grandemente, em

funo de fatores, tais como: gradiente de presso dos poos, profundidade relativa,

tempo de perfurao. (BALANO MINERAL BRASILEIRO, 2001)

De acordo com os coeficientes tcnicos definidos pela API, para a barita grau

lama utilizada na indstria de perfurao de petrleo e gs, o mineral deve ter:

- Densidade especfica superior ou igual a 4,2;

- No mximo 250 ppm de Ca;

- 95% do mineral devem apresentar partculas inferiores a 45m (325 mesh).

25

So encontradas especificaes mais detalhadas para a barita, utilizada nos

fluidos de perfurao, no Anexo I.

2.2.2. BENTONITA

A bentonita pode ser definida como uma rocha constituda essencialmente por

um argilomineral montmorillontico (esmecttico), formado pela desvitrificao e

subseqente alterao qumica de um material vtreo, de origem gnea, usualmente

um tufo ou cinza vulcnica em ambientes alcalinos de circulao restrita de gua.

(ROSS, 1926 apud SILVA & FERREIRA, 2008).

Segundo LUZ & OLIVEIRA (2005), a bentonita pode ter composio clcica ou

sdica. Esta ltima possui uma caracterstica fsica muito particular: expande vrias

vezes o seu volume, quando em contato com a gua, formando gis tixotrpicos.

Alguns ctions provocam uma expanso to intensa que as camadas dos cristais

podem separar at a sua clula unitria. O sdio provoca a expanso mais notvel.

As lminas/placas da montmorillonita tm perfil irregular, so muito finas,

tendem a se agregar no processo de secagem, e apresentam boa capacidade de

laminao quando colocadas em contato com a gua. O dimetro entre as placas

de aproximadamente 100 nm, a espessura pode chegar at 1 nm e as dimenses

laterais podem variar de 30 nm a vrios mcrons, o que resulta em uma elevada

razo de aspecto, podendo chegar a aproximadamente 1000.

Quando as lamelas individuais de montmorilonita so expostas gua, as

molculas de gua so adsorvidas na superfcie das folhas de slica, que so ento

separadas umas das outras. Esse comportamento chamado de inchamento

interlamelar e controlado pelo ction associado estrutura da argila. A espessura

da camada de gua interlamelar varia de acordo com a natureza do ction adsorvido

e da quantidade de gua disponvel (BRINDLEY,1955 apud SILVA & FERREIRA,

2008).

Para AMORIM (2003a), no caso das argilas clcicas ou policatinicas, a

quantidade de gua adsorvida limitada e as partculas continuam unidas umas s

outras por interaes eltricas e de massa. A diferena no inchamento das

montmorilonitas sdicas e clcicas deve-se fora de atrao entre as camadas,

que acrescida pela presena do clcio, reduzindo a quantidade de gua que

26

poder ser adsorvida, enquanto que o ction sdio provoca uma menor fora

atrativa, permitindo que uma maior quantidade de gua penetre entre as camadas, e

seja ento adsorvida. Essa diferena est apresentada nas Figuras 04 e 05.

Figura 04: Representao da hidratao da montmorilonita clcica e da montmorilonita sdica. Fonte: ARSHAK, et.al., 2004 apud SILVA & FERREIRA, 2008.

Figura 05: Bentonita em meio aquoso (sdica e clcica) e seca. Fonte: AMORIM, 2003a.

27

A viscosidade uma propriedade de grande importncia nos fluidos de

perfurao de poos. Um fluido viscoso suspende e transporta at a superfcie, com

mais eficincia, os detritos resultantes da ao da broca giratria sobre a rocha. Por

outro lado, a presso necessria para o bombeamento, e a dificuldade para a

remoo dos detritos antes do descarte, aumentam com a viscosidade do fluido.

(LUZ & BALTAR, 2003).

Ainda segundo LUZ & BALTAR (2003), pode-se afirmar que os insumos

minerais utilizados com essa finalidade tm propriedades tixotrpicas, o que significa

que a viscosidade varia em funo da movimentao do fluido. Isso importante

porque, em caso de problemas operacionais ou quando necessria a troca da

broca, a movimentao do fluido interrompida provocando a formao de um gel

espesso que impede o retorno dos fragmentos de rocha evitando a obstruo da

broca. No momento em que o movimento reiniciado, o fluido torna-se menos

viscoso e retorna ao seu estado anterior.

Os mesmos autores sustentam que a bentonita sdica e a bentonita clcica

ativada so os principais minerais utilizados para conferir viscosidade lama de

perfurao base de gua doce. Em gua salgada, a bentonita perde as suas

propriedades tixotrpicas. Nesse caso, usa-se a atapulgita ou a sepiolita. As argilas

organoflicas (bentonitas modificadas com surfactantes) so usadas em lamas

base de leo para aplicaes especiais e lamas de emulso inversa para perfurao

de poos que atravessem formao contendo camadas de folhelho. Para alterar a

viscosidade da lama de perfurao so tambm usados produtos orgnicos do tipo

amido, carboxilmetilcelulose-CMC, tanino e lignosulfonato.

O principal uso da bentonita atuar como agente tixotrpico (lubrificante e

promotor de viscosidade) em fluidos de perfurao de poos de petrleo e de gua.

De acordo com LUZ E OLIVEIRA (2008) as funes da bentonita, quando

usada como fluido de perfurao so:

- Refrigerar e limpar a broca de perfurao;

- Reduzir a frico entre o colar da coluna de perfurao e as paredes do poo;

- Auxiliar na formao de uma torta de filtragem nas paredes do poo, de baixa

permeabilidade, de forma a controlar a perda de filtrado do fluido de perfurao,

contribuindo para evitar o desmoronamento do poo;

28

- Conferir propriedade tixotrpica lama de perfurao, ajudando a manter em

suspenso as partculas slidas, principalmente, quando cessa, temporariamente, o

movimento da coluna de perfurao ou o bombeamento da lama de perfurao;

- Conferir viscosidade lama de perfurao, para auxiliar no transporte dos

cascalhos do fundo do poo para a superfcie. As argilas organoflicas (bentonitas

modificadas com surfactantes - sais orgnicos de aminas quaternrias) so usadas

em fluidos de emulso inversa, onde a fase contnua constituda por leo mineral

de baixa toxidez, N Parafina. Esse tipo de fluido recomendado para aplicaes

especiais, em poos que atravessam formao contendo camadas de folhelho.

(DARLEY & GRAY, 1988).

As especificaes da bentonita utilizadas na indstria do petrleo se encontram

no Anexo II.

2.2.3. MICA

A mica um termo genrico aplicado ao grupo de minerais aluminossilicatos

complexos (moscovita, biotita, glauconita, paragonita, flogopita, etc.) que possuem

estrutura lamelar, compreendendo diferentes composies qumicas e propriedades

fsicas. (DANA, 1959)

A descrio de CAVALCANTE et al. (2009) define a mica, do latim micare

(brilho), sendo um termo genrico aplicado ao grupo dos minerais constitudos por

silicatos hidratados de alumnio, potssio, sdio, ferro, magnsio e, por vezes, ltio,

cristalizado no sistema monoclnico, com diferentes composies qumicas e

propriedades fsicas. Dentre outras, podem ser citadas: clivagem fcil, que permite a

separao em lminas muito finas; flexibilidade; baixa condutividade trmica e

eltrica; resistncia a mudanas abruptas de temperaturas. Tais caractersticas

conferem a esse mineral mltiplas aplicaes industriais. O grupo das micas possui

mais de 30 minerais classificados em micas ditas verdadeiras, frgeis e as de

intercamadas deficientes.

A unidade estrutural bsica das micas forma uma espcie de sanduche

(lamela), na qual duas camadas tetradricas de slica envolvem uma camada

octadrica de alumina. Nas camadas de slica, ocorre substituio de um quarto do

silcio por alumnio, ou seja, um dos quatro tomos de silcio (tetravalente) do

tetraedro substitudo por um tomo de alumnio (trivalente), gerando um excesso

29

de carga eltrica negativa que compensado por tomos de potssio, clcio,

magnsio, ltio, sdio ou ferro, dependendo do tipo de mica. (ERNST, 1971).

Foi dada uma maior nfase mica muscovita ou moscovita, que a mais

abundante e mais utilizada pela indstria de petrleo no Brasil.

A moscovita ou muscovita, tambm um filossilicato de alumnio e potssio,

KAl2(Si3AlO10)(OH,F2), que cristaliza no sistema monoclnico. Caracteriza-se pela

clivagem basal perfeita e hbito laminar.(CAVALCANTE, 2008).

A muscovita muito utilizada na fase inicial da perfurao, quando avana-se

em direo ao reservatrio, toda a formao rochosa deve se manter impermevel

no intuito de evitar a infiltrao e, conseqente, perda do fluido de perfurao.

Existe uma variedade muito grande de materiais usados como selantes para

prevenir a perda de circulao. H um tipo de material, ou mistura de materiais, para

cada situao. A mica o mineral industrial mais utilizado para reduzir as perdas de

circulao. No entanto, outros produtos encontrados no mercado podem substituir a

mica: fibras de celulose picada; celofane picado; conchas de nozes, fibra de celulose

classificada; mistura de gros, entre outros. (LUZ & BALTAR, 2003).

Ao contrrio, quando o poo alcana o reservatrio, deve-se modificar a

composio do fluido a fim de garantir o escoamento fcil do petrleo pelos poros da

formao at o interior do poo (LUZ & BALTAR, 2003).

CAVALCANTE et al. (2009) sustenta que nos fluidos de perfurao de poos

petrolferos, a mica tambm atua como um agente favorecedor da circulao dos

fluidos e minimiza as perdas dos mesmos, e em geral, devido infiltrao na

camada rochosa. A estrutura lamelar das micas tambm proporciona a selagem das

fraturas. Alm disso, quando em suspenso, neste tipo de aplicao, a estrutura

lamelar da mica assegura a suspenso de outros slidos constituintes das lamas de

perfurao.

As especificaes da mica utilizadas na indstria do petrleo se encontram no

Anexo III.

2.2.4. VERMICULITA

A vermiculita definida como um aluminossilicato hidratado de ferro e de

magnsio, ou seja, (Mg, Fe)3 [(Si, Al)4 O10] (OH)2 4H2O, pertencendo famlia dos

30

filossilicatos, que possui estrutura cristalina micceo-lamelar com ctions trocveis

em posies interlamelares. Os elementos de sua composio qumica esto

associados a uma alterao da biotita, por ao hidrotermal, como tambm so

encontrados no contato entre rochas bsicas, cidas ou ultrabsicas intrusivas.

Nessas condies est associada ao corndon, apatita, serpentina, clorita e ao

talco. A vermiculita se diferencia da biotita pelos menores ndices de refrao e da

clorita pela maior birrefringncia. (VAN DER MAREL E BEUTELSPACHER, 1976

apud UGARTE E MONTE, 2005a).

FERRAZ (1971) afirma que a vermiculita tem a sua estrutura composta por

superfcies lamelares de silicatos, intercaladas com camadas de gua. Quando

aquecida entre 650 e 1.000 oC apresenta uma curiosa propriedade de expanso,

devido brusca transformao da gua em vapor; a presso exercida pelo vapor

promove o afastamento das lamelas e uma deformao axial do mineral. Esse

fenmeno, chamado de esfoliao, promove um aumento no volume inicial do

mineral bruto, que varia entre 15 e 25 vezes, conforme pode ser observado na

Figura 06.

Figura 06: Fotografias de amostras de vermiculita (Santa Luzia, PB): (a) vermiculita natural; (b) vermiculita expandida Fonte: UGARTE et al., 2004

O processo utilizado no beneficiamento da vermiculita simples, constitudo

por etapas de moagem, separao por peneiras e classificao pneumtica. Por

apresentar a propriedade de esfoliao, a vermiculita comercializada na forma crua

beneficiada e o processo de expanso ocorre nos locais prximos s indstrias

fabricantes dos produtos manufaturados (placas isolantes acsticas e trmicas, etc.).

(LUZ et. al., 2001).

31

De acordo com CASTRO (1996), o processamento da vermiculita pode ser

efetuado atravs de trs mtodos, que so: (a) via seca, (b) via mida e (c)

combinao mida/seca. No caso de processamento a seco, o minrio

previamente submetido secagem. Em regies de baixos ndices pluviomtricos

pode ser realizada em ptios, com o calor do sol. Em lugares onde os ndices de

pluviometria so altos, o minrio deve ser primeiramente seco em secadores

rotatrios. Por outro lado, quando o minrio est associado a argilas, o

processamento a mido aconselhvel.

A vermiculita tem uma vasta aplicao industrial, aps a sua expanso trmica.

No processo de esfoliao trmica da vermiculita, a gua interlamelar expulsa de

forma irreversvel, gerando um considervel aumento do volume, em relao ao

volume original. Essa propriedade tem sido decisiva para a grande quantidade de

aplicaes na indstria e tem sido um fator na determinao da qualidade do minrio

e dos produtos finais (concentrados), ao ponto de ser objeto de padronizao por

diversas entidades como a American Society for Testing and Materials (ASTM), a

ABNT e a The Vermiculite Association. (CASTRO, 1996).

Pode-se reconhecer que entre as propriedades mais utilizadas para se avaliar

a qualidade dos concentrados encontram-se a densidade, granulometria,

condutividade trmica, massa especfica aparente (m.e.a), teor de vermiculita (%),

temperatura de amolecimento, umidade, entre outras.

O Brasil apresenta uma grande quantidade de minerais que podem ser usados

para reduzir as perdas de circulao de fludos em poos de petrleo. Esses

minerais apresentam a funo de selar cavidades e fraturas da formao que est

sendo perfurada. Sendo que a mica (muscovita) o mineral mais comumente usado

para diminuir as perdas de circulao de fluido. Alguns exemplos podem ser citados

tais com diatomita, perlita, mica e vermiculita.(UGARTE et. al., 2008).

A mica o mineral mais comumente usado para diminuir as perdas de

circulao de fludo.

As vantagens de utilizao da vermiculita em comparao a outros minerais

para reduzir as perdas de circulao de fludos em poos de petrleo so: sua

abundncia e seu baixo custo.

32

3. SITUAO ATUAL DOS MINERAIS ESTUDADOS NO BRASIL

3.1. Reservas Nacionais

O Brasil apresenta reserva de todos os minerais estudados, conforme

observado na Tabela 01, no entanto, no apresentam minerais de qualidade e

capacidade de produzir a quantidade suficiente para atender as exigncias do

mercado atual.

Tabela 01 - Principais Minerais Industriais do Brasil no Contexto Mundial - 2005

MINERAL INDUSTRIAL RESERVA (Medida + Indicada) -103 t PRODUO -103 t

DISCRIMINAO BRASIL MUNDO PART. (%) BRASIL MUNDO PART. (%)

Barita 6.400 878.5001 3,3 37 7.940 0,5

Bentonita 41.400 - - 238

10.700 2

Mica 5.401 - - 4 360 1,4

Vermiculita 23.000 203.0001 11,3 19 514 3,7

Fonte: Sumrio Mineral, 2008 e USGS, 2010.

A seguir sero apresentadas informaes sobre a situao atual das reservas

brasileiras dos minerais estudados e algumas caractersticas, como localizao e

rocha fonte.

3.1.2. BARITA

Segundo o SUMRIO MINERAL (2008), no Brasil, as principais ocorrncias

esto localizadas nos Estados da Bahia, Minas Gerais, Gois, Paran e So Paulo.

Apenas as ocorrncias da Bahia tm valor economico,e essas reservas esto

distribudas em doze municpios, sendo as mais importantes as de Aramari,

Camamu, Umburanas, Ibitiara e Miguel Calmon.

De acordo com BRAZ (2002), as reservas dos outros estados ou so

pequenas, e/ou apresentam problemas que inviabilizam seu aproveitamento

econmico. Em Minas Gerais, a jazida de Arax (Complexo Carbonattico do

Barreiro) que representa 99,0% das reservas brasileiras, tem baixo teor de brio e

apresenta nveis de radioatividade. Ainda segundo BRAZ (2002), a radioatividade

33

interfere na perfilagem gama dos poos de perfurao, muito usada na fase de

explorao de petrleo.

J no caso das reservas dos estados de Paran e Gois so pequenas e

apresentam dificuldades de beneficiamento.

Segundo LUZ & BALTAR (2005), o depsito de barita mais importante localiza-

se em Altamira, a 1 km da vila de Itapura, municpio de Miguel Calmon-BA. A

geologia da rea mineralizada constituda por quartzitos, biotita-clorita xistos,

gnaisses, pegmatitos e anfibolitos. A reserva medida de 364 mil toneladas, com

teor mdio de 85,7% de BaSO4.

Os veios de barita encontram-se encaixados em quartzitos da Serra do

Mocambo, controlados preferencialmente por falhas nos sentidos NE-SW e NW-SE;

as mineralizaes teriam origem exalativa relacionada s fases finais de ciclos

vulcnicos (NEUMANN e MENEZES, 2001).

As reservas brasileiras medidas so da ordem de 42.700 (103t), reserva

medida mais indicada, em toneladas mtricas, em 2005, sendo distribudas no

territrio brasileiro, conforme observado na Figura 07.

Figura 07: Distribuio das reservas Brasileiras de barita (medida contida t BaSO4). Fonte: Anurio Mineral, 2006

34

O desenvolvimento de pesquisa mineral para barita se concentra no estado da

Bahia, conforme observado na figura anterior. Apesar do estado de Minas Gerais

apresentar a maior reserva de barita, sendo de qualidade inferior, contendo um alto

grau de radiao e impurezas.

3.1.3. BENTONITA

As reservas brasileiras de bentonita e argilas descorantes, medidas e

indicadas, segundo o Anurio Mineral, 2005, somam 55,3 e 34,2 milhes de

toneladas, respectivamente.

De acordo com o Sumrio Mineral 2008, as reservas oficiais medidas e

indicadas brasileiras alcanam, respectivamente, 41,4 e 27,5 milhes de toneladas

em 2007, havendo uma reduo de 25% e 19% das reservas medidas e indicadas,

respectivamente. Essa reduo est relacionada com aquisio de novos dados, e

no com o consumo de 25% das reservas medidas em trs anos.

Pode-se observar a distribuio da reserva brasileira, no ano base 2005, na

Figura 08, reconhecendo as trs maiores reservas medidas, respectivamente por

Paran, So Paulo e Piau.

Figura 08: Distribuio das reservas Brasileiras medidas de bentonita + argilas descorantes. Fonte: Anurio Mineral, 2006

35

Em que pese o estado do Piau possuir uma grande reserva medida (Argilas

descorantes=Bentonita+Atapulgita), 11.636.190 t, o mesmo s produziu 430 t, em

2005, isso ocorre porque a reserva do Piau pequena e o que predomina so

outros minerais associados, tal como atapulgita. J o estado de So Paulo que

possui 13.641.325 t produziu, em 2005, 18.354 t, totalizando um pequeno valor, visto

que apresenta uma enorme reserva e situa-se prximo do maior centro consumidor.

O fato da baixa produo/reserva elevada deve-se, principalmente baixa qualidade

da bentonita, no apresentando as melhores caractersticas econmicas para as

principais utilizaes.

Segundo o SUMRIO MINERAL (2008), o estado do Paran tem a maior

parcela das reservas medidas (38,6%), enquanto a Paraba tem a maior parte das

indicadas (88,2%). No total (medida + indicada), as reservas paraibanas

representam 55% do total e as paranaenses, 24%.

As principais jazidas de bentonita em operao no Brasil esto localizadas no

municpio de Boa Vista, estado da Paraba, que produzem 88,5% de toda bentonita

bruta brasileira. Existem outros depsitos de bentonita, no municpio de Vitria da

Conquista, estado da Bahia, com aproveitamento econmico.

A inaugurao de mais uma mina no municpio de Vitria da Conquista, no

distrito de Pedroso, em 2007, obteve um empreendimento mineral da Companhia

Brasileira de Bentonita CBB , de propriedade da Geologia e Sondagens

Ltda.(Geosol), empresa especializada em sondagens e perfurao de poos

artesianos. Com uma capacidade instalada para produo de 100.000 ton/ano, sua

jazida ser lavrada a cu aberto, e encontra-se a 500 m das instalaes industriais,

facilitando as operaes de explorao mineral, possibilitando altas performances

operacionais. Para a atual capacidade instalada, a CBB tem minrio suficiente para

40 anos de operao.

A CBB uma subsidiria implantada pela GeoSol para extrao de bentonita.

Segundo informaes do site VALOR ON-LINE a Sd Chemie, multinacional alem

da indstria de aditivos qumicos, instalada em Jacare, no interior de So Paulo, ir

quadruplicar a sua capacidade de produo de bentonita beneficiada a partir do

prximo ano. A empresa fez um acordo com a mineira Geosol, a principal empresa

brasileira de sondagens geolgicas, para adquirir 90% de sua unidade produtora de

bentonita, em Vitria da Conquista (BA) at 2016, mas desde agora j est

realizando investimentos de R$ 12 milhes para expandir a produo da nova mina.

36

No entanto, as bentonitas de Boa Vista so clcicas e o seu uso industrial

exige que sejam ativadas com carbonato de sdio (barrilha), para serem

transformadas em sdicas, o que encarece o produto final e dificulta a concorrncia

com a bentonita importada.

Segundo AMORIM (2003), no estado da Paraba, encontram-se em maior

quantidade as bentonitas Verde-lodo, Bofe e Chocolate, sendo que esta ltima

comeando a rarear. Estas argilas possuem composio mineralgica semelhante,

sendo compostas por argilominerais do grupo de esmectita e impurezas de quartzo.

A argila Verde-lodo, por sua vez, apresenta ainda caulinita e illita, o que muito

provavelmente influencia nas suas propriedades reolgicas. Mas, a grande diferena

entre elas o comportamento reolgico apresentado quando so tratadas com

carbonato de sdio (Na2CO3). Todas as argilas da Paraba necessitam serem

ativadas por Na2CO3 (barrilha leve) para que se tornem sdicas j que so

naturalmente policatinicas. A troca catinica do Ca pelo Na requer vrias

concentraes de barrilha em cada tipo de argila e o fato de serem diversificadas

mineralogicamente faz com que tenham propriedades especficas que condicionam

sua aplicao. As bentonitas que so utilizadas em perfurao, por exemplo,

possuem vrios tipos de argilas em concentraes diversas para que proporcionem

o mximo nas propriedades relativas aos fluidos, isto , viscosidade, gel e controle

de filtrado e reboco. Mas a qualidade das argilas encontradas vem caindo

progressivamente ao longo do tempo.

Nos municpios de Cubati e Pedra Lavrada, no estado da Paraba, foram

descobertos, h pouco tempo, vrios depsitos de bentonita, com potencial para uso

como fluidos de perfurao de poos de petrleo e gs, pelotizao de minrio de

ferro, fundio e pet-liter.

3.1.4. MICA

Segundo o SUMRIO MINERAL (2008), os principais depsitos de mica no

mundo se concentram nos Estados Unidos, Rssia, Finlndia, Canad, ndia,

Repblica da Coria e Brasil. No caso do Brasil, as reservas de minrios de mica,

em pegmatitos, mica xistos e granitos greiseinizados, chegam casa dos quatro

milhes de toneladas, no ano base 2005, localizados nos estados da Bahia, Cear,

37

Esprito Santo, Rio Grande do Norte, So Paulo, Santa Catarina, Minas Gerais,

Paraba e Rio de Janeiro, conforme observado na Figura 09.

A moscovita um dos tipos de mica mais comuns, podendo ocorrer em uma

grande variedade de ambientes geolgicos, em rochas gneas, metamrficas e

sedimentares. Em geral, a moscovita obtida industrialmente a partir de pegmatitos

granticos nos quais gerada por metassomatismo dos feldspatos, com a remoo

de hidrxido de potssio (KOH). (VELHO et. al., 1998).

Nos veios pegmatticos, a moscovita pode ser encontrada tanto na parte central

quanto nos contatos com a rocha encaixante. Os pegmatitos so rochas gneas,

plutnicas, geralmente associadas aos granitos e que se apresentam,

predominantemente, em forma de diques (veios e lentes) preenchendo fraturas de

rochas pr-existentes (CASTRO & JATOB, 2004 apud CAVALCANTE et al 2008).

Ainda segundo CAVALCANTE et al (2008), no Brasil, as micas so

encontradas em diversas regies pegmatticas, a exemplo das ocorrncias pr-

cambrianas da provncia pegmattica da Borborema, localizada na borda ocidental

do Planalto da Borborema, nos estados da Paraba e Rio Grande do Norte.

Nessa regio, h centenas de corpos pegmatticos encaixados em mica-xistos,

quartzitos e gnaisses. Outras ocorrncias importantes de pegmatitos no Brasil so

as da regio de Governador Valadares (Minas Gerais). A moscovita tambm ocorre

em alaskitos, em rochas metamrficas (xistos e gnaisses) e em rochas

sedimentares. (DEER et al., 1962 apud CAVALCANTE et al., 2008).

Figura 09: Distribuio das reservas Brasileiras medidas de mica, ano base 2005. Fonte: Anurio Mineral, 2006

38

Apesar das reservas dos estados do Tocantins e Paran, que contm

respectivamente 3.922.932 t e 1.072.553 t, apresentarem minrio de boa qualidade

e em quantidade, no so os principais responsveis pelo abastecimento do

mercado nacional. Tal fato ocorre principalmente em funo dos baixos valores de

mercado do produto bruto, e pela concorrncia dos mercados paralelos, resultantes

de rejeitos de garimpos que, apesar de apresentarem minrios de pior qualidade,

apresentam preos at 96% inferiores, ao de minas especificas de muscovitas

(Sumrio Mineral, 2008).

3.1.5. VERMICULITA

Os principais depsitos de vermiculita existentes no Brasil so divididos em

dois tipos: a) os derivados de alterao da mica flogopita em carbonatitos e b)

derivados de alterao da biotita em complexos metamrficos mfico-ultramficos

serpentinizados.

REIS (2002) afirma que as vermiculitas derivadas de carbonatitos apresentam

melhor aceitabilidade do mercado. Devido idade mais jovem e ausncia de

metamorfismo, os depsitos de carbonatitos no contm minerais do grupo do

asbesto, extremamente repelidos pelo mercado. Os depsitos metamorfizados de

associao mfica/ultramfica, entretanto, frequentemente contm silicatos como o

mineral de serpentina crisotila e o anfiblio tremolita que so minerais de asbesto.

Entretanto, avanos tecnolgicos permitem a produo de um concentrado de

vermiculita que seja livre de asbesto atravs de limpeza durante o processo de

beneficiamento e/ou melhor, seletividade durante a lavra.

Em virtude da ausncia de normas brasileiras para clculos de reserva

minerais, que sejam reconhecidas internacionalmente, a maior parte dos depsitos

de vermiculita conhecida no pas, s pode ser classificada como recurso e, talvez

20%, como reserva desse mineral industrial. (REIS, 2002)

De acordo com o SUMRIO MINERAL 2008, as reservas oficialmente

provadas, localizam-se nos Estados de Gois, Paraba, Bahia, Piau e So Paulo.

Em 2005 a reserva medida brasileira estava estimada em 76 milhes de toneladas.1

1 Dados obtidos no Anurio Mineral Brasileiro, 2006.

39

De acordo com UGARTE & MONTE (2005), h depsitos e jazidas de

vermiculita nos estados da Paraba (Santa Luzia), Gois (Sancrelndia, Ouvidor e

Montes Belos), Piau (Queimada Nova) e Bahia (Brumado). A distribuio das

reservas por estado, pode ser observada na Figura 10.

Os minrios brasileiros de vermiculita no contm asbestos, o que confere aos

seus concentrados, maior valor agregado, alm de favorecer melhor aproveitamento

econmico desse bem mineral. Cerca de 42% das reservas mundiais de vermiculita

conhecidas esto no depsito carbonatito de Palabora, na frica do Sul, com 100

milhes de toneladas, seguido dos Estados Unidos, que est em segundo lugar com

33% das reservas, ou seja, 80 milhes de toneladas, provenientes de depsitos

metamrficos mfico/ultramfico. (REIS, 2001).

Figura 10: Distribuio das reservas Brasileiras medidas de vermiculita. Fonte: Anurio Mineral, 2006

O Brasil est em terceiro lugar em termos de reservas, com cerca de 25

milhes de toneladas, sendo 40% oriundos de depsito carbonatito de Catalo I, em

Gois. (UGARTE & MONTE, 2005).

3.2. Mercado Produtor Nacional

O Brasil possui reservas dos quatros minerais estudados, que esto

distribudos por quase todo pas, no entanto, apenas algumas regies apresentam

40

minerais de boa qualidade e em quantidade, como pode ser observado na Figura 11.

As reservas de mica esto espalhadas pelo pas, porm a reserva indicada

somente para extrao de mica bruta, e no resultante de rejeito de outros minrios.

Todos os dados utilizados neste item foram extrados do banco de dados do

DNPM, o que inclui, Sumrio Mineral e, Anurio Mineral Brasileiro.

Vermiculita Bentonita Barita Mica

Figura 11: Mapa de localizao dos principais minerais industriais utilizados na indstria do Petrleo. Fonte: LUZ & BALTAR, 2003, modificado.

3.2.1. BARITA

De acordo com o USGS, 2010, a produo mundial de barita da ordem de

cinco milhes de toneladas, sendo a China e a ndia, atualmente, as maiores

produtoras, com um pouco mais de 60% da produo total, alm de serem as

detentoras de um pouco mais de 50% das reservas conhecidas. Em seguida

41

aparecem Estados Unidos e Marrocos que conjuntamente, responderam por algo em

torno de 14% da produo mundial e detm mais de 12% das reservas globais.

O Brasil participou em 2007 com, aproximadamente, 0,5% da produo

mundial e detm 3,3% das reservas. (SUMRIO MINERAL 2008).

A produo brasileira de barita bruta foi de quase 37 mil toneladas em 2007,

ficando 33% inferior produo verificada no ano anterior, em funo do

encerramento das atividades da Baroid Pigmina Industrial e Comercial Ltda. A

produo nacional est concentrada basicamente no estado da Bahia, responsvel

por 100% da produo bruta do pas. No que se refere produo beneficiada,

Minas Gerais foi responsvel por aproximadamente 16.800 t toneladas de BaSO4

contido (70%), enquanto a Bahia beneficiou 7.254 t, o que representa 30% da

produo total. (SUMRIO MINERAL 2008).

A mina mais produtiva situa-se no municpio de Camamu - BA, que produziu a

totalidade do minrio de barita do Brasil. A maior empresa produtora no ano base de

2007 foi a Qumica Geral do Nordeste S/A (QGN), controlada pelo Grupo

Carbonor/Church&Dwight Company, cujo o minrio apresenta teores da ordem de

20% BaSO4. (CAVALCANTE, E., 2008)

De acordo com o SUMRIO MINERAL (2008), a produo nacional de barita

beneficiada, de 24 mil t, teve a seguinte participao percentual por empresa: Bunge

Fertilizantes S.A 70%, Qumica Geral do Nordeste S.A. 30%. O mercado

nacional oferta diversos produtos, tais como: barita bruta, barita grau-lama ou API

(325 malha), grau tinta, grau metalrgico, micronizada, barita concentrada e os

diversos sais de brio (carbonato, nitrato, sulfato, iodato, cloreto, silicato, fluossilicato

e fluoaluminato).

3.2.2. BENTONITA

A abundncia de reservas mundiais de bentonita e o baixo reconhecimento

das suas reservas no mundo, impedem sua estimativa. A produo mundial de

bentonita em 2007, foi estimada em 11 milhes de toneladas, e a produo brasileira

representou 2% em relao produo mundial.

De acordo com o SUMRIO MINERAL (2008), a produo estimada de

bentonita bruta no Brasil, em 2007, atingiu 329.647 t. Esse montante representa

menos 21% em relao a 2006. A Paraba produziu 88,5% de toda a bentonita bruta

42

brasileira. So Paulo vem em seguida, com 7,3%, a Bahia em terceiro lugar com

3,9% e, por ltimo, o Paran, com apenas 0,2%. Oficialmente, quatorze empresas

atuam nesse segmento no pas, sendo que a maior delas a Bentonit Unio

Nordeste. A queda na produo bruta ocorrida de 2006 para 2007 est relacionada

paralisao da lavra, por razes tcnicas e econmicas, de duas empresas: Unio

Brasileira de Minerao S.A. e Sd Chemie do Brasil ltda, ambas localizadas em

Boa Vista/PB.

A produo interna de bentonita beneficiada (moda seca e ativada) cresceu

1,4% em relao a 2006. A distribuio geogrfica da produo de bentonita moda

seca deu-se da seguinte forma: So Paulo com 97,5% do total e Paran com 2,5%.

A Bentonit Unio Nordeste situada em Boa Vista/PB, produz exclusivamente

bentonita do tipo ativada e contribuiu com 98,7% deste produto no Brasil, seguida da

empresa Bentonita do Paran Minerao Ltda, localizada em Quatro Barras/PR, com

1,3%.(SUMRIO MINERAL, 2008)

BRAZ (2002) afirma que se considerando apenas as reservas de Boa Vista-PB

e os nveis atuais de consumo, estima-se uma disponibilidade suficiente para mais

de 50 anos

3.2.3. MICA

De acordo com o SUMRIO MINERAL (2008), a maior parte da produo

nacional de mica tipo folha originria de garimpos, em provncias pegmatticas

localizadas nos estados do Cear, Esprito Santo, Minas Gerais, Paraba e Rio

Grande do Norte, sendo obtida em carter sazonal, por fatores climticos, tornando-

se uma atividade praticamente de subsistncia dos muitos sertanejos ligados

atividade garimpeira, procura de gemas, nesses estados onde, em muitos, a

produo dessa mica considerada subproduto e at rejeito.

As principais empresas que operam com minrio de mica no pas so:

Minerao Federal S.A., Minerao Caiana Ltda. e Diaurus Minerao Indstria e

Comrcio Ltda em Minas Gerais, Von Roll do Brasil Ltda. no Cear, onde ela tem

suas instalaes/plantas de produo voltadas para o tratamento e beneficiamento

especfico de mica, responsvel por mais de 70% do total nacional, com volume de

mais de 3.000 mil toneladas ano, entre outras empresas e, tambm, pessoas fsicas

(garimpeiros e/ou micro empresa). (SUMRIO MINERAL, 2008)

43

Destaca-se ainda a empresa Violani & Cia Ltda. no Estado do Paran que

opera com a substncia mica (sericita em flocos, que se constitui numa variedade de

moscovita), o minrio micaxisto, com produo em torno de 21.500 t ao ano, para

aplicao em defensivos agrcolas, rao animal, fabricao de peas para freios e

produtos farmacuticos e veterinrios, e tambm para o comrcio de materiais de

construo. Segundo estimativas do segmento de produtores e consumidores

nacionais de mica (em blocos, fragmentos ou p, folhas e lminas tipos

comercializados) a produo do pas est no ltimo trinio em torno de quatro mil

toneladas ano. (SUMRIO MINERAL, 2008)

3.2.4. VERMICULITA

Segundo o SUMRIO MINERAL (2008), o montante das reservas mundiais

permaneceu inalterado, sendo que 79,8% esto situadas na frica do Sul, China e

Estados Unidos. No Brasil, as reservas oficialmente aprovadas, localizam-se nos

Estados de Gois, Paraba, Bahia, Piau e So Paulo.

O mesmo afirma que em 2007, a produo nacional de vermiculita beneficiada

no-expandida (concentrado) manteve-se estvel com relao ao ano anterior, com

19 mil toneladas. O estado de Gois atualmente o maior produtor de minrio

beneficiado com mais de 91%, seguido pelos estados de Pernambuco, Bahia e

Piau. O processo de extrao executado a cu aberto, semi ou totalmente

mecanizado.

No Brasil, h depsitos e jazidas de vermiculita nos estados da Paraba, Gois

e Piau. Os minrios brasileiros no contm asbestos, o que confere aos

concentrados de vermiculita maior valor agregado, alm de favorecer o melhor

aproveitamento econmico desse bem mineral.

Uma aplicao atrativa para a vermiculita como material

adsorvente/absorvente, devido s suas propriedades de troca inica semelhantes a

algumas argilas e zelitas, podendo ser utilizada em processos de remoo de

contaminantes orgnicos e na purificao de guas residuais contendo sais

dissolvidos (FRANA et al., 2005 apud NETO & UGARTE, 2007).

44

3.3. Mercado Consumidor Nacional

3.3.1. BARITA

A barita insumo bsico em trs setores industriais, em que consumida sob

a forma moda e/ou micronizada:

1) Fluido de perfurao de petrleo e gs;

2) Sais qumicos de brio (sulfato, hidrxido, perxido, xido, cloreto,

carbonato, sulfeto, titanato, nitrato, silicato, cromato, etc.);

3) Preparao de tintas, pigmentos, vernizes, vidros, papel, plsticos, etc.

Segundo o SUMRIO MINERAL (2008), a estrutura brasileira de consumo de

barita apresenta a seguinte distribuio mdia para produtos brutos: dispositivos

eletrnicos (38,4%), extrao e beneficiamento de minerais (22,7%), tintas esmaltes

e vernizes (15,4%), fabricao de peas para freios (11,6%), extrao de petrleo

(11,5%) e ferro-ligas (0,4%), conforme observado na Figura 12.

Figura 12: Representao grfica da distribuio do consumo de barita bruta no Brasil. Fonte: SUMRIO MINERAL, 2008.

J os produtos beneficiados apresentam a seguinte distribuio: produtos

qumicos (41%), fabricao de peas para freio (19%), dispositivos eletrnicos

(10,7%), extrao de petrleo/gs (8%), tintas, esmaltes e vernizes (8%); e outros

(13,2%). (SUMRIO MINERAL, 2008)(Figura 13).

45

Figura 13: Representao grfica da distribuio do consumo de barita beneficiada no Brasil. Fonte: SUMRIO MINERAL, 2008.

O consumo aparente de barita beneficiada em 2007 ficou em torno de 15 mil

toneladas, representando uma queda de 30,1% em relao ao registrado em 2006.

(SUMRIO MINERAL, 2008).

3.3.2. BENTONITA

Segundo o SUMRIO MINERAL (2008), os dados preliminares relativos ao

consumo estimado de bentonita bruta, no ano de 2007, indicaram a seguinte

distribuio: extrao de petrleo/gs (54%) e pelotizao (46%), conforme

observado na Figura 14. O municpio de Boa Vista/PB foi o destino de 88% das

vendas de bentonita bruta em 2007. Para Campina Grande/PB foram destinado

8,9% e para Pocinhos/PB 3,1%.

46

Figura 14: Representao grfica da distribuio do consumo de bentonita bruta no Brasil. Fonte: Sumrio Mineral, 2008.

O destino de bentonita beneficiada (moda seca) se distribuiu nos seguintes

estados: So Paulo com 53,5%, Minas Gerais com 30,7%, Paran com 5,2%, Rio

Grande do Sul com 4,65%, Santa Catarina com 3,4% e Bahia com 2,6%. As

finalidades industriais para a bentonita moda seca se distriburam entre graxas e

lubrificantes com 78,7%, fertilizantes com 11,1%, leos comestveis com 7,7% e

fundio com 2,4%. (SUMRIO MINERAL, 2008)

O destino da bentonita ativada foi apurado entre os seguintes estados: Esprito

Santo com 44,4%, Minas Gerais com 27,7%, Rio Grande do Sul com 11,6%, Santa

Catarina com 9,6%, So Paulo com 5,3%, e Rio de Janeiro com 1,4%. Os usos

industriais da bentonita ativada se distriburam entre: pelotizao de minrio de ferro

com 63%, fundio com 19,7%, rao animal com 11,6%, extrao de petrleo e gs

com 5,5% e outros produtos qumicos com 0,2%.(SUMRIO MINERAL, 2008).

Contudo o consumo aparente brasileiro de bentonita bruta aumentou 86,3% em

2007 em relao a 2006. O consumo aparente de bentonita bruta ficou em 541.265

t, e enquanto o de bentonita beneficiada ficou em 245.380 t, no ano de 2007.

47

3.3.3. MICA

De acordo com o SUMRIO MINERAL (2008), a mica, tanto na forma simples,

em pedaos ou composta de folhas trabalhadas a partir de fragmentos ou p,

usualmente aplicada na indstria eletro eletrnica. Na forma de blocos, tem sua

utilizao principal nos tubos a vcuo, e ainda como filme/lminas usada como

dieletros em capacitores e para produo de folhas de mica. J os fragmentos ou p

de mica, de variadas dimenses, aps lavagem e apurao de seu teor, tambm so

usados para transformao em folhas de mica, que tero suas cotaes de preo de

acordo com suas dimenses e defeitos que prejudiquem o seu corte ou perfurao.

Quanto aos fragmentos de mica, que atravs de um processo de moagem e

peneiramento, podem ser utilizados, como componentes na produo de cimento,

como aditivos em lamas de perfurao de poos de petrleo, nas indstrias de

tintas, plstica, decorao e para moldes de pneus. O Brasil apresentou em 2007,

um consumo aparente mdio estimado de 3.614 t, com queda de 7,3% em relao

ao ano de 2006. (SUMRIO MINERAL, 2008).

Devido ausncia de informaes concretas sobre a produo e o consumo

real de mica no Brasil, no foi possvel construir a distribuio do consumo por reas

no Brasil.

3.3.4. VERMICULITA

O mineral utilizado principalmente como isolante trmico e acstico,

absorvido em grande proporo pelo mercado interno (cerca de 76,0% da

quantidade produzida). Existem no mercado vrios produtos industriais base de

vermiculita expandida, com suas denominaes comerciais de acordo com cada

empresa produtora: Isobel (pr-misturado para argamassa), Isoroc ou Vermicast

(agregado para concreto ultraleve), Isoroc ou Vermifloc (agregado para argamassa

de reboco), Isopiro (pr-misturado para argamassa termo-isolante), Isocust (pr-

misturado para argamassa acstica), Isobloc ou Vermibloc (tijolo isolante), Rendmax

ou Vermissolo (flocos para utilizao na agricultura), alm de forros Fribraroc ou

Forronav, utilizados nas construes civil e naval. (SUMRIO MINERAL, 2008).

48

Outras aplicaes so: condicionador, corretivo de solos e atuando como

material para evitar perda de circulao em perfurao de poos.

No h na bibliografia informaes sobre a distribuio do consumo de

vermiculita na Brasil.

49

4. COMRCIO E PREOS DOS MINERAIS INDUSTRIAIS UTILIZADOS PELA INDSTRIA DE PETRLEO E GS BRASILEIRA

O Brasil auto-suficiente em termos de reservas dos quatro minerais

industriais em apreciao. Porm, ao se analisar os dados da balana comercial,

possvel observar que trs dos minerais estudados apresentam balana comercial

negativa (barita, bentonita e vermiculita), em torno de US$ 24,5 milhes em 2007.

Na Tabela 02 observa-se a evoluo da balana comercial dos quatro minerais

no perodo de 2001 a 2007. Constata-se um crescimento considervel do dficit

comercial, que passou de 8,9 milhes de dlares, em 2001, para US$ 24,5 milhes

de dlares em 2007. Esse saldo negativo deu-se, principalmente, bentonita e,

secundariamente, barita e vermiculita.

Tabela 02 - Evoluo do Saldo da Balana Comercial dos Quatro Minerais

Industriais 2001 a 2007(US $ Milhes)

Substncia 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007

Barita -2,4 -1,2 -1 -1,9 -1,8 -2,7 -5 Bentonita -9,3 -9,5 -9,8 -11,2 -13,5 -13,6 -17,9

Mica 0,2 -1,4 0,7 0,6 -0,1 1,8 0,6 Vermiculita 2,6 -0,7 -1 -2,1 -7,7 -3,7 -2,2

Total -8,9 -12,8 -11,1 -14,6 -23,1 -18,2 -24,5 Fonte: Sumrio Mineral, 2000 a 2008, modificado.

Os preos de exportao e importao dos quatro bens minerais industriais

selecionados esto listados na Tabela 03. Vale ressaltar que, esses minerais so

produzidos, em sua maioria, por pequenas e mdias empresas.

50

Tabela 03 - Preos de exportao e de importao de minerais industriais 2001 2007 (U$/t)

Fonte: Elaborao prpria, com base no Banco de Dados do MDIC/ALICEWEB, 2008.

4.1. Barita

De acordo com os dados do SUMRIO MINERAL (2008), em 2007, as

importaes de bens primrios de brio (baritina e witherita) atingiram 23.865 t, no

valor de US$ FOB 2.814.000,00. As de compostos qumicos (hidrxido, sulfato e

carbonato), representaram 3.674 t com valor de US$ FOB 2.745.000, totalizando

US$ FOB 5,5 milhes.

Enquanto que as exportaes brasileiras de bar