Cmara dos Deputados Praa 3 Poderes Consultoria Legislativa Anexo III - Trreo Braslia - DF

TERRAS-RARAS: ELEMENTOS

ESTRATGICOS PARA O BRASIL

Paulo Csar Ribeiro Lima

Consultor Legislativo da rea XII Recursos Minerais, Hdricos e Energticos

ESTUDO

FEVEREIRO/2012

SUMRIO

1 INTRODUO ................................................................................................................................................. 3 2. O MERCADO MUNDIAL DE TERRAS-RARAS ......................................................................................... 7

2.1 Perfil da produo ....................................................................................................................................... 7 2.2 Tamanho e valor do mercado ..................................................................................................................... 8 2.3 Preos ....................................................................................................................................................... 10 2.4 Anlise da demanda .................................................................................................................................. 16 2.5 Potencial de produo e reservas .............................................................................................................. 17 2.6 Cadeia produtiva ....................................................................................................................................... 20 2.7 Importaes e exportaes ........................................................................................................................ 22

3 O CASO DA CHINA ...................................................................................................................................... 24 3.1 Pesquisa e Desenvolvimento .................................................................................................................... 25 3.2 Poltica de proteo .................................................................................................................................. 25 3.3 Poltica de agregao de valor e de exportao ........................................................................................ 26 3.4 Dependncia do Japo e Estados Unidos .................................................................................................. 29

4. TERRAS-RARAS NO BRASIL .................................................................................................................... 29 4.1 Histrico da produo ............................................................................................................................... 29 4.2 Dados do Departamento Nacional de Produo Mineral .......................................................................... 31 4.3 Potencial brasileiro ................................................................................................................................... 34 4.4 Novos projetos .......................................................................................................................................... 38 4.4.1 Projeto Arax ......................................................................................................................................... 38 4.4.2 Pitinga .................................................................................................................................................... 44 4.4.3 Patrocnio ............................................................................................................................................... 49 4.5 Instituies de pesquisa ............................................................................................................................ 50 4.6 Necessidade de uma poltica industrial ..................................................................................................... 50

5. CONCLUSES .............................................................................................................................................. 52 REFERNCIAS BIBLIOGRFICAS ............................................................................................................... 54

2012 Cmara dos Deputados. Todos os direitos reservados. Este trabalho poder ser reproduzido ou transmitido na ntegra, desde que citados o autor e a Consultoria Legislativa da Cmara dos Deputados. So vedadas a venda, a reproduo parcial e a traduo, sem autorizao prvia por escrito da Cmara dos Deputados.

Este trabalho de inteira responsabilidade de seu autor, no representando necessariamente a opinio da Cmara dos Deputados.

TERRAS-RARAS: ELEMENTOS ESTRATGICOS

PARA O BRASIL

1 INTRODUO

Este trabalho tem por objeto analisar a explorao e a cadeia produtiva de terras-raras no Brasil e no mundo. A demanda por terras-raras vem se intensificando devido ao seu grande uso, principalmente em setores de alta tecnologia.

Atualmente, a China produz cerca de 95% das matrias-primas que contm os elementos terras-raras e cerca de 97% dos xidos de terras-raras. Alm disso, aproximadamente 90% das ligas metlicas contendo terras-raras so produzidas na China.

O aumento dos preos internacionais dos terras-raras e as cotas de exportao da China tm provocado a discusso sobre novos projetos relacionados a terras-raras em todo o mundo. importante ressaltar que a restrio da oferta pode afetar o emprego e desenvolvimento de importantes tecnologias.

So denominados terras-raras o conjunto de dezessete elementos qumicos da tabela peridica formado pelos quinze lantandeos mais o escndio e o trio, que tambm so considerados terras-raras por ocorrerem, normalmente, nos mesmos depsitos minerais que os lantandeos e exibirem propriedades qumicas similares. O nmero atmico1 dos lantandeos varia de 57 (lantnio) a 71 (lutcio); o nmero atmico do escndio 21 e o do trio 39.

Os lantandeos podem ser classificados em:

leves (57-60): lantnio (La), crio (Ce), praseodmio (Pr) e neodmio (Nd);

mdios (61-64): promcio (Pm), samrio (Sm), eurpio (Eu) e gadolnio (Gd);

pesados (65-71) : trbio (Tb), disprsio (Dy), hlmio (Ho), rbio (Er), tlio (Tm), itrbio (Yb) e lutcio (Lu).

Os terras-raras tambm costumam ser classificados apenas em leves e pesados. Os leves seriam os elementos do lantnio (57) ao eurpio (63), e os pesados do gadolnio (64) ao lutcio (71), incluindo-se o trio.

Apesar de o trio ser mais leve que os lantandeos, ele normalmente includo no grupo de pesados por causa de suas associaes qumicas e fsicas com os elementos pesados em depsitos naturais. O escndio, por sua vez, nem sempre classificado como terras-raras, talvez por seu menor potencial econmico.

1 Termo usado para designar o nmero de prtons encontrados no ncleo de um tomo.

Os terras-raras esto presentes em mais de duzentas e cinquenta espcies minerais conhecidas. Entretanto, somente em algumas dessas espcies ocorrem terras-raras em concentrao suficiente para justificar sua explorao. Dessa forma, elas respondem praticamente pela totalidade da produo dos terras-raras.

As principais espcies minerais que contm terras-raras so monazita2, bastnaesita3, xenotima4 (ou xenotmio) e argilas portadoras de terras-raras adsorvidos sob forma inica. Essas argilas, exploradas apenas na China, e a xenotima so as principais fontes de terras-raras pesados. A monazita e a bastnaesita so tambm importantes fontes de terras-raras, principalmente leves.

Grandes depsitos de bastnaesita so encontrados na China e nos Estados Unidos. No Brasil, Austrlia, ndia, frica do Sul, Tailndia e Sri Lanka, os elementos terras-raras ocorrem em monazita e em areias com outros minerais pesados. Tambm importante destacar a ocorrncia, no Brasil, de importantes concentraes de terras-raras na monazita, encontrada tanto em depsitos do tipo placer5 quanto em carbonatitos6, e na xenotima.

A cadeia produtiva dos terras-raras pode ser decomposta em vrias etapas. Inicialmente, extrai-se o minrio que contm esses elementos. Aps extrado, o minrio triturado e modo. Em seguida, em geral por um processo de flotao7, obtm-se o minrio concentrado que contm terras-raras. Depois da concentrao, ocorre a separao dos diferentes xidos de terras-raras.

Depois desse processamento primrio, os xidos so refinados e convertidos em metais, que depois so combinados com outros metais para se produzir as ligas contendo terras-raras. Essas ligas so usadas em centenas de aplicao, principalmente na rea de alta tecnologia. A Figura 1.1 ilustra a cadeia produtiva dos elementos terras-raras.

2 Mineral fosfatado no qual predominam as terras-raras leves e com presena de trio. 3 Fluorcarbonato no qual as terras-raras leves predominam. 4 Fostato de trio com presena de terras-raras pesados. 5 Concentrao mecnica superficial de partculas minerais provenientes de detritos de intemperismo. 6 Rochas gneas ricas em minerais carbonticos.

Figura 1.1 Cadeia produtiva dos terras-raras

Atualmente, os elementos terras-raras esto presentes em vrios produtos comerciais, como, por exemplo: carros; catalizadores para refino do petrleo; fsforos em telas de televiso, monitores e laptops; ms permanentes; baterias recarregveis para veculos hbridos ou eltricos e diversos equipamentos mdicos. Os ms permanentes contendo neodmio, gadolnio, disprsio e itrbio so usados em vrios componentes eltricos e eletrnicos e nos modernos geradores para turbinas elicas.

Na rea de defesa, podem-se destacar as aplicaes de terras-raras em caas, sistemas de controle de msseis, defesa antimsseis e sistemas de comunicao e satlites. Nessa rea, importante registrar o uso dos terras-raras em dois materiais para ms permanentes: samrio-cobalto (SmCo) e neodmio-ferro-boro (NdFeB).

Os ms NdFeB so considerados os ms permanentes mais fortes do mundo e so essenciais para muitos armamentos militares. J os ms SmCo retm sua resistncia magntica em elevadas temperaturas e so ideais para tecnologias militares como msseis guiados de preciso, bombas inteligentes e aeronaves.

A Tabela 1.1 mostra os terras-raras mais usados e alguns exemplos de aplicao (Humphries, 2011).

7 Processo para a separao dos componentes das misturas heterogneas, com base nas massas especficas.

Extrao do mineral

Triturao Moagem

Concentrao Separao Obteno dos xidos

Refino para metais

Combinao em ligas

Aplicao

Tabela 1.1 Exemplos de aplicao de terras-raras

Terras-raras leves Aplicao Terras-raras pesados

Aplicao

Lantnio Motores hbridos, ligas metlicas

Trbio Fsforos, ms permanentes

Crio Catalizadores para carro e para refino de petrleo, ligas metlicas

Disprsio ms permanentes, motores hbridos

Praseodmio ms rbio Fsforos

Neodmio Catalizadores para carro e para refino de petrleo, discos rgidos para laptops, fones de ouvido, ms, motores hbridos

Hlmio Corantes de vidro, lasers

Samrio ms Tlio Equipamentos mdicos de raio X

Eurpio Cor vermelha para televiso e telas de computadores

Lutcio Catalizadores para refino de petrleo

Itrbio Lasers, ligas de ao

Gadolnio ms

trio

Cor vermelha, lmpadas fluorescentes, cermicas, agente de ligas metlicas

2. O MERCADO MUNDIAL DE TERRAS-RARAS

O mundo farto em terras-raras, sendo muito grande o potencial de produo de minrios contendo terras-raras. Dessa forma, grandes transformaes podem ocorrer no perfil da produo. Mesmo com o grande aumento de preos nos ltimos anos, o mercado mundial ainda muito pequeno quando comparado com outros mercados, como, por exemplo, o do petrleo e do minrio de ferro. Dessa forma, a construo de uma cadeia produtiva integrada, que gere grande agregao de valor, fundamental. Nesse cenrio, importante analisar o perfil das importaes e exportaes de compostos e de metais dos principais pases que atuam no mercado de terras-raras.

2.1 Perfil da produo

O perfil da produo de xidos de terras-raras passou por uma profunda transformao ao longo das ltimas dcadas. A Figura 2.1 mostra a evoluo da produo de xidos de terras-raras de 1950 a 2007 (Hocquard, 2011). Conforme mostrado na Figura 2.1, houve um decrscimo da produo nos Estados Unidos, e em outros pases, e um aumento da produo da China, que levou esse pas a uma posio extremamente dominante. Registre-se que os Estados Unidos j foram autossuficientes na produo de terras-raras, mas ao longo dos ltimos anos o pas tornou-se totalmente dependente de importaes, principalmente da China.

Nos ltimos quinze anos, o consumo de terras-raras aumentou cerca de trs vezes e muitos novos produtos contendo esses elementos foram introduzidos no mercado. As atividades de pesquisa e desenvolvimento devem contribuir para a futura expanso do mercado de terras-raras, com crescimento de mercados antes marginais, como, por exemplo, o de clulas solares e de supercondutores de alta-temperatura.

Figura 2.1 Evoluo da produo de terras-raras desde 1950

2.2 Tamanho e valor do mercado

Estima-se que, no ano de 2011, o mercado global dos xidos de terras-raras, em massa, foi de 158,2 mil toneladas e que, em 2016, esse mercado dever ser de aproximadamente 258 mil toneladas8. O mercado de terras-raras pode ser dividido em seis segmentos, conforme mostrado na Tabela 2.1. O mercado do segmento energia deve crescer de 27,3 mil toneladas mtricas, em 2011, para 62 mil toneladas mtricas em 2016.

8 Informao obtida no endereo eletrnico http://www.electronics.ca/presscenter/articles/1607/1/GLOBAL-

MARKET-FOR-RARE-EARTHS-TO-REACH-258-THOUSAND-METRIC-TONS-IN-2016/Page1.html). Pgina

acessada no dia 22 de janeiro de 2011.

Tabela 2.1 Mercado mundial de xidos de terras-raras

Segmento Mercado em 2011

(mil toneladas mtricas)

Mercado previsto em 2016

(mil toneladas mtricas)

Mecnico/metalrgico 51,0 77,0

Cermica e vidro 39,5 60,0

Qumico 24,8 32,6

Energia 27,3 62,0

Eletrnica/tica 12,0 21,3

Outros 4,0 5,8

Total 158,6 258,7

Estima-se que o mercado mundial de terras-raras, em valor, tenha aumentado de US$ 1 bilho, em 2009, para cerca de US$ 11 bilhes em 2011 (McKinsey, 2011). Apesar desse crescimento, o mercado de terras-raras ainda muito pequeno quando comparado com o do petrleo, de cerca de US$ 3 trilhes, e com o do minrio de ferro, de cerca de US$ 200 bilhes.

A demanda, por massa, de terras-raras em 2010, por aplicao, mostrada na Figura 2.2 (Lynas, 2011). Nesse ano, os ms de terras-raras representaram 25% da demanda.

Figura 2.2 Demanda de terras-raras, por aplicao, em 2010

2.3 Preos

Os preos da maioria dos terras-raras caram para seus nveis mais baixos entre 2002 e 2003, antes de comearem a subir gradualmente at 2006. A taxa de aumento acelerou-se a partir desse ano, havendo um primeiro pico em 2008 e um grande pico de preos em 2011. A Tabela 2.2 mostra a evoluo dos preos de alguns xidos de terras-raras, com pureza mnima de 99%, do ano de 2002 ao segundo quadrimestre de 20119. A Figura 2.3 mostra, graficamente, os dados da Tabela 2.2.

Tabela 2.2 Evoluo dos preos de alguns xidos de terras-raras (pureza mnima de 99%)

Ano Preo (US$ por quilograma)

La Ce Nd Pr Sm Dy Eu Tb

2002 2,3 2,3 4,4 3,9 3,0 20,0 240,0 170,0

2003 1,5 1,7 4,4 4,2 2,7 14,6 235,4 170,0

2004 1,6 1,6 5,8 8,0 2,7 30,3 310,5 300,0

2005 1,5 1,4 6,1 7,6 2,6 36,4 286,2 300,0

2006 2,2 1,7 11,1 10,7 2,4 70,4 240,0 434,0

2007 3,4 3,0 30,2 29,1 3,6 89,1 323,9 590,4

2008 8,7 4,6 31,9 29,5 5,2 118,5 481,9 720,8

2009 4,9 3,9 19,1 18,0 3,4 115,7 492,9 361,7

2010 22,4 21,6 49,5 48,0 14,4 231,6 559,8 557,8

Q1 2011 75,9 77,5 130,2 119,7 72,8 412,9 719,2 717,6

Q2 2011 135,0 138,3 256,2 220,1 125,6 921,2 1830,0 1659,0

Os xidos de praseodmio e neodmio, terras-raras leves, apresentaram um aumento de preo superior a 600% entre 2002 e 2008. Os terras-raras pesados tornaram-se cada vez mais importantes e os preos dos xidos de disprsio e trbio apresentaram um aumento de, respectivamente, 500% e 300% (BGS, 2011).

9 Informao obtida no endereo eletrnico http://www.lynascorp.com/page.asp?category_id=1&page_id=25. Pgina acessada no dia 24 de janeiro de 2011.

Figura 2.3 Evoluo dos preos de alguns xidos de 2002 ao segundo quadrimestre de 2011

Os preos dos metais de terras-raras so um pouco mais altos que os preos de seus respectivos xidos. A Tabela 2.3 mostra os preos FOB10 na China de alguns metais e xidos de terras-raras no dia 16 de agosto de 2011. Os preos correspondem a uma pureza mnima de 99%. Nesse dia, os preos j estavam bem mais altos que os preos mdios mostrados na Tabela 2.2.

importante ressaltar as grandes diferenas entre os preos dos diversos elementos terras-raras. Em agosto de 2011, o xido de crio, por exemplo, foi comercializado por cerca de US$ 150 por quilograma, enquanto o xido de eurpio foi comercializado por US$ 5.880 por quilograma.

10 Free on board. Designao da clusula de contrato segundo a qual o frete no est includo no custo da mercadoria.

Tabela 2.3 Preos FOB na China no dia 16 de agosto de 2011

Terra-raras Preo (US$ por quilograma)

xido Metal

Crio 149-151 168-170

Disprsio 2.580-2.600 3.400-3.420

Eurpio 5.860-5.880 6.600-6.620

Gadolnio 200-210 223-228

trio 180-185 205-215

Lantnio 149-151 165-167

Neodmio 335-340 465-470

Praseodmio 247-250 280-282

Samrio 127-130 189-192

Trbio 4.500-4.520 5.100-5.120

Os terras-raras pesados so, geralmente, mais caros que os leves, em razo de sua menor abundncia na maioria dos depsitos. Os custos de extrao e os padres de demanda tambm tm influncia nos preos.

Apesar do aumento de preos observado nos ltimos anos, houve, no final do ano de 2011, um recuo nas cotaes dos terras-raras. A Figura 2.4 mostra, graficamente, os aumentos de preos FOB na China do trio, de alguns terras-raras leves e do gadolneo, metal com 99% de pureza, de 2001 a 2011. Da mesma forma, a evoluo de preos do eurpio, disprsio e trbio mostrada, graficamente, na Figura 2.5.

Figura 2.4 Evoluo do preo do trio, de alguns terras-raras leves e gadolneo de 2001 a 2011

Figura 2.5 Evoluo do preo do eurpio, disprsio e trbio de 2001 a 2011

Com o crescimento da demanda e as restries das exportaes pela China, dever levar algum tempo para que a oferta global atenda demanda. Dessa forma, os preos devem continuar altos no curto prazo. Segundo Humphreys (2009), no longo prazo, com o aumento da oferta, os preos tendem a cair para o custo marginal de produo.

Ressalte-se, no entanto, que mudanas estruturais na economia global podem alterar esse cenrio. Mais da metade da populao mundial vive nas economias emergentes, liderados pela China, com populao de 1,3 bilhes de pessoas, e ndia, com populao de 1,0 bilho de pessoas. Outras regies do mundo tambm merecem destaque, como frica, Amrica do Sul e outras partes da sia. O crescimento dessas economias nos prximos anos pode manter os preos sob presso, mesmo que haja novas fontes de produo.

No est claro em que patamar iro se estabilizar os preos dos terras-raras, pois a variao dos preos vai depender da mudana estrutural que pode ocorrer na demanda. O crescimento das economias emergentes , em geral, mais intensivo em materiais que o das economias j desenvolvidas. Os necessrios projetos de infraestrutura nas economias emergentes so uma das causas para esse fato.

Se os produtores de terras-raras tiverem dificuldade em acompanhar o crescimento da demanda, os preos podero permanecer altos por mais tempo, principalmente para os elementos terras-raras pesados de menor disponibilidade. A histria mostra, no entanto, que a curva de oferta no longo prazo ajusta-se demanda (Humphreys, 2009).

Tambm importante registrar que, em geral, os custos da extrao mineral esto aumentando por causa dos baixos graus dos minrios e do aumento dos custos de capital. Na China, os custos de produo podem aumentar em razo de questes ambientais e sociais, alm dos crescentes custos da mo de obra a ser incorporada produo e processamento de terras-raras.

A China poder no ser capaz de aumentar significativamente a produo para mover os preos para baixo, como ocorrido no passado, por causa dos custos mais altos, da demanda interna e do valor agregado ao mercado de exportao. Destaque-se, ainda, que subprodutos de terras-raras tambm podem provocar o aumento dos custos de processamento. Subprodutos so materiais produzidos como resultado da extrao e processamento do produto primrio para o qual a mina foi desenvolvida.

A reduo das cotas de exportao da China em peso bruto em vez de teor de xidos de terras-raras (Tse, 2011), mostradas na Figura 2.6, tm levado os fornecedores a exportarem produtos de mais alto valor. Isso tem contribudo para o aumento de preos, j que a disponibilidade desses elementos tem sido reduzida. Alguns compradores tm tido dificuldades em absorver o aumento de preos. Registre-se, no entanto, que a maioria das aplicaes finais usam pequenas quantidades de terras-raras por unidade produzida.

Figura 2.6 Cotas de exportao da China de terras-raras

Com relao aos produtos finais que contm terras-raras, seus custos podero continuar caindo por unidade produzida, mesmo que os custos das matrias-primas continuem subindo. Caindo os preos desses produtos, provvel que muitas famlias tenham muitas unidades de vrios produtos, tais como: telefones celulares, laptops e televises. Mesmo com maior eficincia no uso de materiais, onde menos metal consumido por unidade produzida, h uma crescente presso sobre os preos dos minrios por causa da crescente demanda e da falta de capacidade de suprimento (Humphreys, 2010). Como baixo o consumo de terras-raras por unidade produzida, o baixo custo dos produtos manufaturados pode lev-los a conter materiais de alto custo.

importante ressaltar que uma adequada capacidade de minerao apenas uma parte da soluo para a escassez de suprimento de terras-raras e aumento dos preos. Capacidades adicionais de processamento, refino e fabricao so necessrias para atender ao aumento da demanda. Alguns problemas de suprimento podero ser resolvidos no curto prazo, no entanto, o desafio no longo prazo construir uma cadeia produtiva, se possvel em diversos pases, de modo a atender a demanda.

Para os pases industrializados, do chamado primeiro mundo, fundamental que se promova um estvel e confivel suprimento de xidos de terras-raras. O principal objetivo desses pases que suas empresas privadas produzam e processem esses materiais. Registre-se, contudo, que muitos recursos minerais no existem em quantidades econmicas nesses pases e que os custos dos processos industriais podem no ser competitivos com outros pases. Dessa forma, existe a possibilidade de que os pases industrializados adotem polticas pblicas para compensar suas desvantagens.

O Congresso dos Estados Unidos est discutindo o impacto da posio dominante da China e uma poltica para apoiar o desenvolvimento de uma cadeia produtiva verticalmente integrada no prprio pas (Humphries, 2011).

2.4 Anlise da demanda

O acesso a fontes de suprimento para as demandas atuais e esperadas tem sido uma grande de preocupao para muitos pases e empresas. A China, que produz 97% dos elementos terras-raras, medidos pelo teor de xidos de terras-raras, pode eliminar operaes ilegais e restringir as exportaes de terras-raras ainda mais.

Segundo Caifeng (2010), at 2015, a demanda global de xidos de terras-raras pode ser de 210 mil toneladas mtricas por ano (Caifeng, 2010). De acordo com a Indutrial Minerals Company of Australia IMCOA (2011), em 2015, a demanda ser de 185 mil toneladas mtricas. A oferta da China dever atingir 140 mil toneladas mtricas. Com base nessas estimativas, para atender demanda de xidos de terras-raras em 2015, a oferta de xidos de terras-raras fora da China deve ser de 45 mil a 70 mil toneladas mtricas.

De acordo com Lifton (2011), a China est construindo estoques estratgicos de terras-raras e outros materiais crticos para garantir a demanda interna por vrios anos. Segundo ele, a Coria do Sul e o Japo tambm esto construindo estoques estratgicos. O nvel de estocagem poderia ter uma grande impacto no mercado, principalmente dos terras-raras pesados.

De acordo com o USGS (2007), a demanda de terras-raras deve subir em razo da crescente demanda por vrios produtos onde eles esto presentes. A demanda de ms permanentes deve crescer de 10% a 16% por ano nos prximos anos e a de catalisadores de automveis e de craqueamento cataltico de petrleo deve crescer de 6% a 8% ao ano. Tambm so esperados aumentos de demanda de terras-raras para telas planas, motores de veculos e para aplicaes na rea mdica e de defesa.

A Tabela 2.4 mostra a previso de demanda e oferta, por xido de terra-rara, em 2014 (BGS, 2011). Apesar de ser possvel atender a demanda de alguns xidos de terras-raras mais leves, muitas previses indicam a possibilidade de haver escassez de alguns xidos de terras-raras leves e de xidos de terras-raras mais pesados, como disprsio e trbio. importante registrar que pode haver dficit tambm no suprimento de xido de neodmio e de eurpio.

Tabela 2.4 Previso de demanda e oferta, em 2014, por xido de terra-rara

xido de terra-rara

Demanda Oferta Supervit/

Dficit

Toneladas % Toneladas %

Lantnio 51050 28,4 54092 26,5 3042

Crio 65750 36,5 79156 38,9 13406

Praseodmio 7950 4,4 9909 4,9 1959

Neodmio 34900 19,4 33665 16,5 -1235

Samrio 1390 0,8 4596 2,3 3206

Eurpio 815 0,5 659 0,3 -156

Gadolnio 2300 1,3 3575 1,8 1275

Trbio 565 0,3 512 0,2 -53

Disprsio 2040 1,1 1830 0,9 -210

rbio 940 0,5 1181 0,6 241

trio 12100 6,7 12735 6,3 635

Ho, Tm, Yb, Lu 200 0,1 1592 0,8 1392

Total 180000 100 203502 100 23502

2.5 Potencial de produo e reservas

Os elementos terras-raras sempre ocorrem com outros elementos, tais como fosfatos, urnio, trio, ferro, nibio e estanho, e sempre tm sido produzidos como coprodutos ou subprodutos. Os elementos mais leves, como lantnio, crio, praseodmio e neodmio, so mais abundantes e concentrados. Normalmente, os terras-raras leves correspondem a mais de 80% do total de terras-raras dos depsitos. Os elementos mais pesados, do gadolnio ao lutrcio, e o trio, so menos abundantes e mais desejados.

Os depsitos de bastnaesita localizados nos Estados Unidos e China so responsveis por grande concentrao de terras-raras. A monazita, cujos principais depsitos ocorrem na Austrlia, frica do Sul, China, Brasil, Malsia e ndia, responde pela segunda maior concentrao de terras-raras. A xenotima, encontrada na Noruega, Madagascar, Brasil e Estados Unidos, e as argilas portadoras de terras-raras adsorvidos sob forma inica, com notvel ocorrncia na China, so as principais fontes de terras-raras pesados.

Com relao monazita, existem grandes preocupaes com o fato de ela estar associada a minerais radioativos como o trio. Como existem altos custos relativos ao

armazenamento desses minerais, a monazita, nos Estados Unidos, por exemplo, no considerada fonte de terras-raras (Humphries, 2011). A monazita tem sido produzida como subproduto do processamento de outros elementos, como, por exemplo, urnio e trio. A bastnaesita, em geral, apresenta baixo teor de trio.

Existem depsitos de alto teor de terras-raras em Bayan Obo, na Monglia Interior, China, onde ocorre grande parte da produo de terras-raras, e existem depsitos de baixo teor de terras-raras no Sul da China, que so a principal fonte de terras-raras pesados (Mariano, 2010). reas consideradas atrativas para o desenvolvimento da produo de terras-raras incluem o lago Thor, no Canad; Karonga, no Burundi; e Wigu Hill, no sudoeste da Tanznia.

De acordo com o USGS (2011), em 2010, a China detinha cerca de 50% das reservas mundiais de terras-raras e os Estados Unidos detinham aproximadamente 13%. Segundo esse documento, a frica do Sul e o Canad tm alto potencial de produo de terras-raras e depsitos de terras-raras tambm so encontrados na Austrlia, Brasil, ndia, Rssia, Malsia e Malawi. A Tabela 2.5 mostra as reservas mundiais de elementos terras-raras em 2010.

De acordo com alguns gelogos, cuidadosa ateno deve ser dada viabilidade de minerao e processamento de terras-raras como coproduto de depsitos de fsforo e de minas de titnio e nibio no Brasil e em outros pases (USGS, 2011). Nesses locais, empresas canadenses, chinesas e dos Estados Unidos avaliaram, recentemente, vrios depsitos de terras-raras associados com o desenvolvimento de outros minrios.

Tabela 2.5 Reservas mundiais de terras-raras em 2010

Pas Reservas

(milhes de toneladas mtricas)

China 55,0

Rssia e outros pases da antiga Unio Sovitica

19,0

Estados Unidos 13,0

ndia 3,1

Austrlia 1,6

Brasil pequena

Malsia pequena

Outros 22,0

De acordo com alguns analistas, espera-se que capacidades adicionais de produo sejam desenvolvidas nos Estados Unidos, Austrlia e Canad dentro de dois a cinco anos (Lifton, 2009). Os chineses tambm esto procurando aumentar sua capacidade de produo em outras regies do mundo, particularmente na frica e na Austrlia.

O Departamento de Energia dos Estados Unidos destaca algumas reas que podero entrar em produo nos prximos cinco anos (DOE, 2010):

Mount Weld (Austrlia) em 2011;

Mountain Pass (Estados Unidos) em 2012 e 2013;

Costa leste (Brasil);

Nolans bore (Austrlia);

Nechalacor (Canad);

Domng Pao (Vietnam);

Hoidas Lake (Canad); e

Dubbo Zirconia (Austrlia).

No curto prazo, as iniciativas mais importantes so o projeto Mount Weld da Lynas Corporation Ltd. e a operao da Mountain Pass pela Molycorp Inc. com capacidade para produzir 40 mil toneladas mtricas por ano, com uma capacidade adicional de 20 mil toneladas mtricas por ano por parte da Molycorp, at o fim de 2013 (Humphries, 2011).

A Lynas Corporation Ltd., estabelecida na Austrlia, tem potencial imediato para o desenvolvimento de terras-raras leves. O projeto Mount Weld, na Austrlia, est sendo desenvolvido e existe a possibilidade de se reabrir a mina de Steenkampskraa na frica do Sul.

No ano de 2011, no havia nenhuma mina com produo de terras-raras nos Estados Unidos. A Molycorp opera uma planta de separao em Mountain Pass, na Califrnia, e vende produtos concentrados e refinados a partir de material estocado. xidos de neodmio, praseodmio e lantnio so produzidos para posterior processamento, mas esses materiais no se transformam em metais de terras-raras nos Estados Unidos.

A empresa tem planos para produo plena no segundo semestre de 2012 e para modernizar suas instalaes de refino. Os depsitos de Mountain Pass contm cerca de 30 milhes de toneladas de terras-raras e j foram responsveis por uma produo de 20 mil toneladas por ano (Lifton, 2009).

O teor de corte de Mountain Pass , em algumas reas, 5%, enquanto o teor mdio 9,2% (IMCOA, 2011). A Molycorp pode se tornar um produtor de baixo custo. A empresa estima custos de produo de aproximadamente US$ 2,77 por quilograma contra um

custo estimado de US$ 5,58 por quilograma na China e um custo potencialmente mais alto da Lynas, de cerca de US$ 10,11 por quilograma.

No Canad, existem depsitos que contm terras-raras pesados, como disprsio, itrbio e eurpio que so necessrios para a produo de ims que operam em altas temperaturas. A Great Western Minerals Group (GWMG) e a empresa Avalon Rare Metals Inc. tm depsitos que podem conter altos teores de terras-raras pesados, respectivamente, 7% e 20% (IMCOA, 2011).

A GWMG proprietria de um fabricante de liga magntica no Reino Unido. Quando a empresa comear a produo no Canad, o plano ter uma refinaria perto da mina, de modo a permitir maior controle e integrao da cadeia produtiva. A maior vantagem competitiva da GWMG pode ser seu potencial para uma operao verticalmente integrada.

A empresa Avalon est desenvolvendo um projeto no lago Thor, no Canad. As perfuraes comearam em janeiro de 2010. Essa regio pode conter um dos maiores depsitos de terras-raras do mundo, com potencial para produo de elementos pesados (IMCOA, 2011).

A Japan Oil, Gas, and Metals National Corporation (JOGMEC) assinou um acordo com a Midland Exploration Inc. para o Desenvolvimento do projeto Ytterby, na provncia canadense de Quebec. A JOGMEC controlada pelo Ministrio da Economia, Comrcio e Indstria do Japo, com autoridade para investir em projetos relacionados a um estvel suprimento de recursos naturais para o Japo.

2.6 Cadeia produtiva

Muitos analistas so capazes de dizer onde novas reas de minerao entraro em operao, mas to importante quanto isso saber onde estar a cadeia produtiva. Talvez a principal questo no desenvolvimento de terras-raras seja a integrao da cadeia produtiva.

Para fins de financiamento, muitos investidores acreditam que um projeto de minerao de terras-raras, sem que se construa uma cadeia produtiva de refino, produo de metal e ligas necessrias para se fabricar os produtos de uso final, no suficiente. A cadeia produtiva pode ser o nico caminho para se garantir o financiamento para projetos de produo de terras-raras.

Segundo relatrio do U. S. General Accountig Office GAO (2010), a China produz cerca de 95% das matrias-primas de onde so extrados os elementos terras-raras e cerca de 97% dos xidos de terras-raras. Alm disso, aproximadamente 90% das ligas metlicas, 75% dos ms NdFeB e 60% dos ms SmCo so produzidas na China.

Nos Estados Unidos, por exemplo, apenas uma empresa produz ms permanentes SmCo e nenhuma empresa produz ms NdFeB. Na produo dos ms SmCo, a empresa usa pequenas quantidades de gadolnio que no so produzidas no pas. Para ms que

trabalham a altas temperaturas so necessrias pequenas quantidades de disprsio e itrbio, somente disponveis na China. As ligas magnticas utilizadas nos ms da empresa americana tambm so importadas da China.

A cadeia produtiva de elementos de terras-raras pode consistir na minerao, concentrao, separao, refino de xidos, produo de ligas e fabricao de peas e dispositivos. A Figura 2.7 mostra um exemplo da cadeia produtiva de ms (Landgraf, 2011).

Figura 2.7 Exemplo de um processo produtivo de terras-raras

Joint ventures e consrcios podem ser formados para dar suporte s vrias etapas da cadeia produtiva, com otimizao das instalaes em vrias regies. Cada investidor ou produtor teria compromissos de participao, de compra e de suprimento.

Cita-se, a seguir, algumas recentes aes no sentido de se construir uma cadeia produtiva. A GWMG dever formar uma joint venture com a empresa chinesa Ganzhau Qiandong Rare Earth Group para construir uma unidade de separao de xidos na frica do Sul. A matria-prima para separao seria produzida na mina de Steenkampskraal, tambm localizada nesse pas. A construo da planta de processamento pode ter incio em 2012.

A Frontier Rare Earths, de Luxemburgo, formou uma joint venture com a Korea Resources Corp. para construir uma unidade de separao na frica do Sul. A Frontier Rare Earths proprietria da mina Zondkopsdrift, localizada nesse pas.

A Lynas e a Siemens constituiram uma joint venture para construir ms a serem usados em geradores de turbinas elicas. A Lynas fornecer para a Siemens matria-prima extrada da mina de Mount Weld na Austrlia. A Lynas dever processar a matria-prima na sua unidade na Malsia, onde h preocupaes com o destino do trio a ser gerado.

Recentemente, a Molycorp adquiriu a Santoku America e mudou seu nome para Molycorp Metais e Ligas (MMA). Essa aquisio parte da estratgia da empresa de se tornar verticalmente integrada da mina ao m. A MMA produz tanto ligas de NdFeB quanto

de SmCo usadas na produo de mas permanentes. A empresa o nico produtor de liga de NdFeB nos Estados Unidos. A inteno da Molycorp modernizar as instalaes e aumentar a produo de metais e ligas (Ice, 2011).

A Molycorp tambm comprou a maior parte da AS Silmet, empresa que processa metais e terras-raras. Dessa forma, a empresa dobrar sua capacidade de produo de xidos de terras-raras e de produo de metais.

Alm disso, a empresa assinou um acordo de pesquisa e desenvolvimento cooperativos com o Laboratrio AMES do Departamento de Energia dos Estados Unidos para estudar novos mtodos para se criar ms permanentes para aplicaes comerciais. O desenvolvimento da cadeia produtiva, tais como refino, fabricao de ligas e ms permanentes vai demandar financiamento, fora de trabalho altamente qualificada e mercado. A barreira potencial para entrar na fabricao de ms permanentes, no curto prazo, so os direitos de propriedade intelectual de duas empresas: Hitachi e Magnequench.

Empresas japonesas e o prprio governo tambm esto buscando associaes. A Sumitomo Corp. e a Kazakhstan National Mining firmaram um acordo de joint venture para produzir terras-raras leves. A Toyota Tsusho e a Sojitz esto firmando uma parceria no projeto Dong Pao, no Vietn, com o objetivo de produzir terras-raras leves. A JOGMEC est se associando com a ndia para explorar terras-raras e instalar uma unidade de processamento e est buscando investimento com a Lynas.

A United States Magnet Materials Association (USMMA), que representa um grupo de companhias da rea aeroespacial e de materiais eletrnicos, recentemente expandiu seu foco para incluir a cadeia produtiva de metais e ms de terras-raras.

2.7 Importaes e exportaes

Em 2009, os Estados Unidos e o Japo foram os maiores importadores de compostos de terras-raras. A Alemanha, Frana, ustria, Estnia, China, Repblica da Coreia, Brasil e Rssia tambm foram importantes importadores desses compostos. O Japo o maior importador de metais de terras-raras, seguido pela Frana, Blgica, ndia, Astria, Brasil, Estados Unidos e China (Hong Kong). A Figura 2.8 mostra os principais importadores de compostos e metais de terras-raras em 2009 (BGS, 2011).

Figura 2.8 Principais importadores de compostos e metais de terras-raras em 2009

A China, em 2009, exportou 38,5 mil toneladas de compostos de terras-raras, seguida pela ustria, que no um produtor primrio de terras-raras. Depois da China, os maiores exportadores de produtos semi-acabados de terras-raras so Japo, Estados Unidos e Europa, que importam material primrio, principalmente da China, e exportam produtos processados.

A empresa austraca Treibacher AG exporta vrios produtos contendo terras-raras, como xidos de todos os terras-raras, ligas ferro-crio, ligas para estocagem de hidrognio, metais individuais de terras-raras, mischmetal11, alm de compostos e solues de crio (Hedrick, 2002). A ustria exportou, em 2009, mais de 10 mil toneladas de compostos de terras-raras.

Conforme mostrado na Figura 2.9 (BGS, 2011), o terceiro maior exportador de compostos e metais de terras-raras foi o Japo, seguido por Estados Unidos e Rssia. Outros exportadores foram Estnia, Frana, Kazaquisto, Sri Lanka e Alemanha.

11 Mistura de elementos de transio interna, normalmente composta por crio, associado a lantnio, neodmio, praseodmio e outros, nas propores em que ocorrem naturalmente nos minrios.

Tonela

das

Metais de terras-raras Compostos de terras-raras

Figura 2.9 Principais exportadores de compostos e metais de terras-raras em 2009

Compostos de terras-raras so exportados da Estnia pela AS Silmet, um das duas nicas unidades de processamento na Europa. Essa empresa foi comprada pela Molycorp, conforme j citado, que planeja aumentar a capacidade da planta de 3 mil para 6 mil toneladas. A Rhodia, na Frana, a outra unidade de processamento na Europa, que separa os elementos terras-raras com altssimos nveis de pureza e produz materiais de alta tecnologia para vrias aplicaes (Rhodia, 2011).

A China, conforme mostrado na Figura 2.9, foi o maior exportador tambm de metais de terras-raras, com um total de 5,3 mil toneladas, seguida pelos Estados Unidos.

3 O CASO DA CHINA

Os dados e informaes sobre terras-raras indicam que a posio dominante da China na minerao e concentrao (97%), na separao de minrios em xidos (97%), no refino de xidos para obteno de metais (quase 100%), na converso de metais em ps de ligas magnticas (75% a 80%) e na fabricao de ms NdFeB (75% a 80%) no obra do acaso. Um plano estratgico parece ter sido concebido e executado ao longo das ltimas dcadas. As atividades de pesquisa e desenvolvimento e a poltica de proteo e agregao de valor parecem ser pontos importantes desse plano. A posio dominante da China tem causado uma grande dependncia por parte dos pases industrializados, especialmente Japo e Estados Unidos.

Tonela

das

Metais de terras-raras Compostos de terras-raras

3.1 Pesquisa e Desenvolvimento

A China realizou importantes trabalhos de pesquisa e desenvolvimento na rea de terras-raras ao longo dos ltimos cinquenta anos. Existem dois laboratrios estatais que se destacam nessa rea: Laboratrio de Aplicaes e Qumica dos Materiais de Terras-Raras e Laboratrio de Utilizao de Recursos de Terras Raras. O primeiro, afiliado Universidade de Pequim, focou na rea de tcnicas de separao. O segundo associado ao Instituto de Changchun de Qumica Aplicada.

Outros laboratrios na rea de terras-raras incluem o Instituto Baotou de Pesquisa em Terras-Raras, que a maior instituio de pesquisa em terras-raras do mundo, e o Instituto de Pesquisa em Metais No-Ferrosos. A viso de longo prazo e os investimentos trouxeram significativos resultados para a indstria de terras-raras da China.

Os depsitos de minrio de ferro em Bayan Obo, na Monglia Interior, contm grandes quantidades de elementos terras-raras, que so recuperados como subproduto ou coproduto da extrao desse minrio. Dessa forma, Bayan Obo tornou-se o centro da produo e das atividades de pesquisa e desenvolvimento. Registre-se, contudo, que elementos terras-raras so produzidos em outras provncias da China, tais como: Shangdong, Jiangxi, Guangdong, Hunan, Guangxi, Fujian e Sichuan.

De 1978 a 1989, a produo anual chinesa aumentou 40%. De 1996 a 2006, a produo aumentou de 2,6 mil para 39 mil toneladas. As exportaes aumentaram muito na dcada de 1990, provocando uma queda nos preos. Em 2007, a China tinha 130 fabricantes de ms NdFeB, com uma capacidade total de 80 mil toneladas (Humphries, 2011).

A indstria de terras-raras fundamental para o pico de demanda na China de produtos eletrnicos como telefones celulares, laptops e tecnologias de energia limpa. De acordo com Hurst (2010), a capacidade de gerao elica da China deve aumentar de 12 gigawatts, em 2009, para 100 gigawatts, em 2020. Nesse cenrio, os ms de neodmio so essenciais. Cerca de 75% da produo de ms permanentes est concentrada na China.

3.2 Poltica de proteo

Com o objetivo de proteger seus recursos de terras-raras e promover o desenvolvimento dessa indstria na China, a Comisso de Planejamento do Desenvolvimento desse pas emitiu um documento, intitulado Interim Provisions on the Administration of Foreign-Funded Rare Earth Industry, que entrou em vigor em 1 de agosto de 2002.

Esse documento dispe que proibido o estabelecimento de empresas para minerao de terras-raras na China por investidores estrangeiros. Nas etapas de separao e fundio, permite-se a atuao de empresas estrangeiras somente por meio de joint ventures de participao ou de cooperao.

Os investidores estrangeiros so estimulados a investir em trs setores da indstria de terras-raras: processamento intensivo, novos materiais e produtos aplicados.

3.3 Poltica de agregao de valor e de exportao

De acordo com Hurst (2010), a China quer expandir e integrar totalmente sua indstria de terras-raras, sendo preferidas as exportaes de materiais e produtos com valor agregado. O objetivo da China construir uma indstria domstica e atrair investidores estrangeiros para construir fbricas no pas. Assim, as empresas tero acesso aos terras-raras e outras matrias-primas, metais e ligas, alm de terem acesso ao emergente mercado chins.

O Ministrio da Terra e Recursos Naturais da China responsvel pelos planos de produo de terras-raras. Isso inclui o estabelecimento anual de cotas de produo e exportao (Tse, 2011), conforme mostrado na Tabela 3.1.

Tabela 3.1 Cotas de produo, produo estimada e cotas de exportao da China

Ano Cotas de produo

(milhes de toneladas mtricas)

Produo estimada

(milhes de toneladas mtricas)

Cotas de exportao

(milhes de toneladas mtricas)

2006 86,52 119,00 61,56

2007 87,02 120,00 60,17

2008 87,62 120,00 47,45

2009 82,32 129,00 50,15

2010 89,20 130,00 30,26

2011 93,80

112,50

(estimada pela IMCOA)

30,25

A produo tem sido maior que as cotas. Isso ocorre por causa da minerao ilegal, particularmente das argilas portadoras de terras-raras adsorvidos sob forma inica, encontradas no sul da China. A quota de produo para 2011 foi de 93,8 mil toneladas mtricas, o que representa um aumento de 5% em relao ao ano de 2010.

Alm das cotas de produo, a China tambm estabeleceu cotas de exportao de terras-raras, definidas anualmente em duas fases e em cotas especficas para produtores e comercializadores domsticos e para joint ventures, que exportam sob regime de licena (Tse, 2011). Essas cotas so alocadas para cada empresa.

As cotas totais de exportao tm cado continuamente desde 2005, quando eram 65 mil toneladas mtricas. Em 2010, a cota de exportao foi de 30,26 mil toneladas. Esse declnio ocorre principalmente em razo do aumento da demanda interna.

Apesar de a cota de exportao de 2011, de 30,25 mil toneladas, parecer praticamente igual de 2010, no se pode compar-las, pois, pela primeira vez, incluiu-se ligas de ferro-liga na cota de 2011. Segundo Burton (2011), isso representou uma reduo de 20% na quantidade de metais e xidos de terras-raras exportados.

A China tambm imps tarifas de exportao sobre os terras-raras. Neodmio, trio, eurpio, trbio e escndio tm uma tarifa de exportao de 25%, enquanto os outros terras-raras esto sujeitos a uma tarifa de 15%. A tarifa de exportao sobre ligas de neodmio e ligas de disprsio so de 20% (Global Trade Alert, 2011).

Alm disso, em 2007, a China retirou os crditos do imposto de valor agregado de 16% sobre as exportaes de terras-raras no desenvolvidos, enquanto manteve os crditos para exportaes de mercadorias de maior valor agregado, como ms e fsforos. A Organizao para Cooperao e Desenvolvimento Econmico estima que, na compra de matrias-primas de terras-raras, essa deciso, combinada com as tarifas de exportao, resultaram no pagamento pelos fabricantes de ms fora da China 31% maior que o pagamento pelos fabricantes domsticos (Korinek e Kim, 2010). Esse diferencial de preo estimula os fabricantes a se mudarem para a China.

A Tabela 3.2 mostra as tarifas de exportao sobre terras-raras de 2007 a 2011 (Tse, 2011).

Tabela 3.2 Tarifas de exportao sobre terras-raras

Mercadoria 2007

(%)

2008

(%)

2009

(%)

2010

(%)

2011

(%)

xido de trio 10 25 25 25 25

xido de lantnio 10 15 15 15 15

xido de crio, hidrxido, carbonato e outros 10 15 15 15 15

Praseodmio ND ND ND ND ND

xido de neodmio 10 15 15 15 15

Eurpio e seus xidos 10 25 25 25 25

Gadolnio ND ND ND ND ND

Trbio e seus xidos, cloreto e carbonato 10 25 25 25 25

xido de disprsio, cloreto e carbonato 10 25 25 25 25

Outros xidos de terras-raras 10 15 15 15 15

Misturas de cloreto e fluoreto de terras-raras 10 15 15 15 15

Misturas de carbonatos de terras-raras 10 15 15 15 15

Misturas de metais e compostos de terras-raras, trio e escndio (incluindo o grau bateria)

10

25 25 25 25

Carbonatos de terras-raras no misturados 10 15 15 15 15

Metais de minrios de terras-raras:

Lantnio

Crio

Neodmio

Disprsio

Outros metais misturados

ND

ND

10

ND

ND

ND

ND

15

ND

ND

ND

ND

15

ND

ND

ND

ND

15

25

25

25

25

15

25

25

ND: no disponvel

3.4 Dependncia do Japo e Estados Unidos

O Japo importa 82% de seus terras-raras da China, o que representa cerca de 40% das exportaes desse pas. As importaes dos Estados Unidos representam 18% das exportaes de terras-raras da China (Humphries, 2010). O valor das importaes de terras-raras da China pelos Estados Unidos subiu de US$ 42 milhes, em 2005, para US$ 129 milhes, em 2010, o que representou um aumento de 207,1%. Nesse mesmo perodo, a quantidade importada caiu de 24.239 toneladas mtricas para 13.907 toneladas mtricas, o que representou uma reduo de 42,6%.

O governo japons e o setor privado tm expressado preocupaes com os controles das exportaes que a China tem imposto em ferro ligas que contm disprsio e outros terras-raras pesados e com as cotas de minerao para a regio sul, onde a maior parte dos terras-raras pesados so extrados. Vrias reunies j foram realizadas entre representantes dos dois pases para discutir a questo (Humphries, 2010).

O acesso do Japo e Estados Unidos, e outros pases de alta tecnolgica, aos terras-raras vital para seus parques industriais, que produzem uma grande variedade de peas e produtos finais com presena desses elementos.

4. TERRAS-RARAS NO BRASIL

O Brasil, mesmo tendo sido produtor de terras-raras, no apresenta, no momento, grandes reservas de terras-raras, conforme dados do Departamento Nacional de Produo Mineral DNPM (Andrade, 2010). Apresenta, no entanto, depsitos com grande potencial de produo de minerais contendo terras-raras (Loureiro, 1994). Atualmente, existem alguns projetos minerrios em andamento ou anlise. Na rea de pesquisa e desenvolvimento, existem instituies de destaque envolvidas com a temtica. Apesar de importantes iniciativas, clara a falta de uma poltica industrial para os terras-raras no Brasil.

4.1 Histrico da produo

Rosental (2008) apresenta um timo histrico sobre a produo de terras-raras no Brasil. O incio da produo de terras raras no Brasil ocorreu, no final da dcada de 1940, na Usina Santo Amaro, localizada em Buena, municpio de So Francisco de Itabapoana, localizado no norte do Estado do Rio de Janeiro.

A Usina Santo Amaro, pertencente Indstrias Qumicas Reunidas S.A. ORQUIMA, fabricava compostos de terras-raras a partir da monazita, produzida na Usina de Praia, pertencente Sociedade Comercial de Minrios Ltda. SULBA.

Devido presena de urnio e trio nessa monazita, em 1960, ocorreu a estatizao da SULBA, sendo suas atividades assumidas pela Comisso Nacional de Energia

Nuclear CNEN. Nesse momento, a CNEN assumiu tambm a unidade de tratamento da monazita da ORQUIMA.

Em 1966, a CNEN constituiu a Administrao da Produo da Monazita e assumiu as demais unidades da ORQUIMA. Com a criao da Companhia Brasileira de Tecnologia Nuclear CBTN, em 1972, essa empresa assumiu todas as atividades relativas a minerais pesados, terras-raras, sais de ltio e seus respectivos coprodutos e subprodutos.

A Empresas Nucleares Brasileiras S.A. NUCLEBRS sucedeu a CBTN em 1974 e, em 1976, criou a subsidiria Nuclebrs de Monazita e Associados Ltda NUCLEMON. Em 1988, a NUCLEBRS foi sucedida pela Indstrias Nucleares do Brasil S.A. INB, que mudou a razo social da Nuclebrs de Monazita e Associados Ltda para NUCLEMON Mnero-Qumica Ltda.

Em 1989, foi inaugurada a Usina de Interlagos, localizada na cidade de So Paulo, destinada a separar os elementos terras-raras em duas fases: leves e mdias mais pesadas, pelo processo de extrao por solventes12. Tambm foi inaugurada, na Usina Santo Amaro, uma unidade para processamento do cloreto de terras-raras e obteno de hidrxidos e xidos de crio, bem como soluo de cloreto de lantnio.

Iniciou-se, em 1990, o desenvolvimento do processo para obteno dos xidos individuais de terras-raras em elevados graus de pureza, a partir de concentrados de terras-raras, em conjunto com o Instituto de Engenharia Nuclear IEN, tendo como foco os elementos terras-raras mdios e pesados. Em 1992, a INB firmou contrato com o IEN para desenvolvimento tecnolgico de separao das terras-raras por extrao por solventes.

A NUCLEMON paralisou, em 1992, suas atividades industriais em So Paulo e no norte do Estado do Rio de Janeiro, mas manteve o desenvolvimento do processo para obteno dos xidos individuais de terras-raras e iniciou, em Buena, a implantao de uma unidade de demonstrao de extrao por solventes. Registre-se que a NUCLEMON foi extinta em maro de 1994 e suas atividades assumidas pela INB.

A unidade de Buena ficou em operao de 1993 a 1996, utilizando matrias-primas estocadas. Nesse ano, essa tecnologia estava consolidada. Nesse perodo, produziu-se carbonato de lantnio com pureza de 99%, concentrado de didmio (praseodmio e neodmio), carbonato de neodmio com pureza de 99,9%, carbonato e xido de samrio com pureza acima de 99,9%, concentrado de gadolnio e eurpio e concentrado de terras-raras (itrbio, disprsio, hlmio, eurpio, itrbio e trio), alm de promover a separao do par gadolnio/eurpio (Tavares, 2011).

Em 1996, finalizou-se estudo para montagem de uma unidade industrial para processamento de monazita, em substituio Usina Santo Amaro. Uma unidade industrial de abertura de monazita, produo de hidrxido de crio e cloreto de lantnio foi montada em

12 Tcnica em que uma soluo posta em contato com um segundo solvente, essencialmente imiscvel com o primeiro solvente, a fim de provocar uma transferncia de um, ou mais de um, soluto para o segundo solvente.

1997, na Unidade de Caldas, no Estado de Minas Gerais. A licena para operao experimental foi obtida somente em 2004 e foram processadas 300 toneladas de monazita. Aps essa campanha, foi realizada uma avaliao econmica e decidiu-se pelo encerramento da atividade. Dessa forma, em 2005, a INB encerrou a atividade de produo desses compostos.

No entanto, a produo de monazita no foi interrompida. Em 2010, na mina de Buena Sul, a INB produziu 249 toneladas de monazita, que, no comercializada por conter trio, foi incorporada ao estoque da empresa. Tambm so produzidos a ilmenita13, a zirconita14 e o rutilo15, que so comercializados e completam o conjunto dos quatro minerais pesados da areia da jazida.

4.2 Dados do Departamento Nacional de Produo Mineral

As reservas brasileiras de terras-raras so aproximadamente de 31 mil toneladas, representando menos de 1% do total mundial (Andrade, 2010). Essas reservas esto localizadas nos Estados de Minas Gerais (Poos de Caldas, So Gonalo do Sapuca, Cordislndia, Silvianpolis, Pouso Alegre, dentre outros) e Rio de Janeiro (So Francisco do Itabapoana).

Segundo Andrade (2010), as empresas que detm essas reservas so as seguintes:

Minerao Terras Raras: 6 milhes de reservas lavrveis, teor de 0,5% TR, com 30 mil toneladas de metal contido;

INB: 609 mil toneladas de reservas lavrveis, teor de 0,103%, com 627 toneladas de metal contido;

Vale S.A.: 17,2 mil toneladas de reservas medidas e indicadas, contendo 57% de monazita, equivalente a 9,7 mil toneladas.

A produo de monazita vem caindo no Brasil. Em 2008, a produo foi de 834 toneladas; em 2010, a produo foi de 249 toneladas de monazita.

A importao e exportao de compostos qumicos e produtos manufaturados de terras-raras, de 2008 a 2010, so mostradas, respectivamente, nas Tabelas 4.1 e 4.2 (Andrade, 2010).

13 xido natural de ferro e titnio. 14 Silicato de zircnio. 15 Mineral composto de dixido de titnio.

Tabela 4.1 Importao de terras-raras pelo Brasil

Produto Importao

2008 2009 2010

Massa

(ton)

Valor

(US$)

Massa

(ton)

Valor

(US$)

Mass

(ton)

Valor

(US$)

Compostos qumicos

(outros compostos de crio, xido de praseodmio, cloretos dos demais metais das terras raras, outros compostos dos metais das terras raras)

2.274 11.240.000 1.306 6.340.000 1.156 6.062.000

Produtos manufaturados

(liga de crio, com teor de ferro inferior ou igual a 5%, em peso ("mischmetal"), metais de terras raras, escndio e trio, mesmo misturados ou ligados entre si,ferrocrio e outras ligas pirofricas16)

635 5.840.000 327 2.927.000

686 8.092.000

Total 2.909 17.080.000 1.633 9.267.000 1.842 14.154.000

Em 2010, o Brasil importou compostos qumicos e produtos manufaturados de terras-raras no montante de US$ 14,1 milhes. As importaes dos produtos manufaturados foram originadas principalmente dos seguintes pases: China (82%), Estados Unidos (5%), Bulgria (7%), Austrlia (2%) e Blgica (2%); nos compostos qumicos, China (93%), Estados Unidos (2%), Espanha (2%) e Frana (2%).

16 Ligas pirofricas so aquelas que soltam fascas quando atritadas.

Tabela 4.2 Exportao de terras-raras pelo Brasil

Produto Exportao

2008 2009 2010

Massa

(ton)

Valor

(US$)

Massa

(ton)

Valor

(US$)

Mass

(ton)

Valor

(US$)

Compostos qumicos

(xido crico, outros compostos dos metais das terras raras)

36 659.000 21 386.000 21 365.000

Produtos manufaturados

(ferrocrio e outras ligas pirofricas)

421 895.000 321 735.000 506 1.083.000

Total 457 1.554.000 342 1.121.000 527 1.448.000

O Brasil exportou, em 2010, compostos qumicos e produtos manufaturados no montante de US$ 1,4 milho. O principal pas de destino dos compostos qumicos exportados foi a Espanha (99%). Para os produtos manufaturados, os principais pases de destino foram Reino Unido (27%), Canad (21%), Angola (21%), Estados Unidos (17%) e Pases Baixos (4%).

Observa-se, ento, que o mercado brasileiro de terras-raras pouco expressivo, tanto em termos de importao quanto de exportao.

Com relao aos requerimentos para pesquisa mineral de terras-raras, observou-se uma grande mudana. Em 2010, foram apresentados 65 requerimentos, enquanto nos cinco anos anteriores eles foram praticamente inexistentes.

A Figura 4.1 (Chemale, 2011) mostra as reas requeridas ao Departamento Nacional de Produo Mineral (DNPM) para terras-raras como substncia principal e como subproduto.

Figura 4.1 reas requeridas para terras-raras

4.3 Potencial brasileiro

Alm das areias monazticas situadas ao longo da costa, principalmente no litoral sul da Bahia, Esprito Santo e Rio de Janeiro, dispe o Brasil de grande potencial de terras-raras em aluvies fluviais, no vale do Sapuca no Sul de Minas Gerais, na mina do Pitinga, associado cassiterita17, e nos complexos alcalinos de Arax (MG), Catalo (GO), Tapira (MG), Poos de Caldas (MG) e Seis Lagos (AM). As reservas de minrio de terras-raras em Catalo superam 15 milhes de toneladas, com teores acima de 4% xido de crio mais xido de lantnio (Carvalho e Bressan, 1997; Tassinari e Khan, 2001).

Segundo Loureiro (2011), o Brasil tem enorme potencial para produzir terras-raras, conforme indicam os depsitos e ocorrncias mostrados na Figura 4.2. Ele cita trs depsitos e trinta e seis ocorrncias de terras-raras no Brasil. Os depsitos citados so: Catalo I, Arax rea Zero18 e Poos de Caldas Morro do Ferro.

17 Dixido natural de estanho. 18 A rea central do depsito com maiores teores de xidos de terras-raras.

Figura 4.2 Depsitos e ocorrncias de terras-raras no Brasil.

De acordo com Loureiro (2011), somente nos depsitos de Lagoa Seca Norte e Crrego do Garimpo em Catalo I, os recursos identificados seriam de 119,7 milhes de toneladas, para um teor de corte de 2%. A Tabela 4.3 mostra esses recursos.

Tabela 4.3 Recursos de terras-raras de Crrego do Garimpo e Lagoa Seca Norte

Categoria Teor de corte = 2% de ETR Teor de corte = 5% de ETR

Recursos Tonelagem Teor mdio (%) Tonelagem Teor mdio (%)

Medidos 41.406.880 5,39 6.789.050 8,20

Indicados 65.202.580 5,49 26.063.877 8,48

Medidos + Indicados 106.609.460 5,45 32.852.928 8,42

Inferido 13.113.720 5,98 13.211.034 9,27

Totais 119.723.180 5,51 46.063.962 8,67

Segundo Loureiro (2011), nos depsitos de Arax rea Zero, as reservas acumuladas de xidos de terras-raras podem ser de 1,296 milho de toneladas e as reservas indicadas pelo DNPM em Poos de Caldas Morro do Ferro, com base em um nmero muito restrito de furos de sonda e anlises, so de 6 milhes de toneladas de minrio, com um teor de 5% de xidos de terras-raras, o que corresponde a 300 mil toneladas.

O servio geolgico dos Estados Unidos (USGS, 2010) mostra as reservas e os recursos de depsitos de terras-raras em vrios pases, divididos em trs categorias:

primeira: depsitos suficientemente explorados para serem estimados por um plano de mina;

segunda: recursos inferidos, indicados e medidos por depsitos bem explorados, mas que ainda esto sujeitos a estudo de viabilidade que inclua um projeto de mina;

terceira: recursos no classificados, improvveis de serem explotados.

O Brasil consta desse documento apenas com recursos no classificados. A Tabela 4.4 mostra esses recursos.

Tabela 4.4 Recursos no classificados de terras-raras no Brasil

Local do depsito Quantidade

(toneladas)

Teor de xidos de terras-raras

(%)

Quantidade de xidos de terras-raras

(toneladas)

Fonte

Arax (rea da CBMM)

450.000.000 1,80 8.100.000 Filho, Hiffel e Sousa (2005)

Mineralizao de nibio de Catalo I

10.000.000 0,90 90.000 Hirano et al. (1990)

Pitinga 164.000.000 13,60 246.000 Bastos Neto e Pereira (2009)

Poo de Caldas Morro do Ferro

- - 115.000 Wedow (1967)

Depsito de nibio no Morro dos Seis Lagos

2.900.000.000 1,50 43.500.000 De Sousa (1996)

Tapira 5.200.000 10,50 546.000 Hirano et al. (1990)

Total 3.529.200.000 52.597.000

Observa-se, ento, que pelos dados do servio geolgico dos Estados Unidos (USGS, 2010), os recursos minerais no classificados no Brasil so de 3,5 bilhes de toneladas, contendo cerca de 52,6 milhes de toneladas de xidos de terras-raras.

Os diferentes resultados para reservas e recursos de terras-raras no Brasil apontam para a necessidade da realizao de estudos para melhorar a quantificao. Da a importncia de o Servio Geolgico do Brasil (CPRM) desenvolver o projeto Avaliao do Potencial dos Minerais Estratgicos do Brasil19.

19 Informao obtida no endereo eletrnico http://www.cprm.gov.br/publique/cgi/cgilua.exe/sys/start.htm?infoid=1472&sid=48. Pgina acessada no dia 25 de janeiro de 2012.

4.4 Novos projetos

Muito tem se falado acerca de novos projetos de produo de terras-raras no Brasil. Neste estudo sero citados trs novos projetos: Projeto Arax, Pitinga e Patrocnio.

4.4.1 Projeto Arax

A MBAC Fertilizer Corp. MBAC anunciou, em julho de 2011, que adquiriu uma opo de compra de 100% do Projeto Arax, que compreende quatro reas que cobrem 214 hectares no municpio de mesmo nome, localizado na regio oeste do Estado de Minas Gerais. Em setembro de 2011, a MBAC exerceu essa opo de compra.

Muitas atividades exploratrias na rea do Projeto Arax levaram descoberta de importantes mineralizaes de nibio, fosfato e xidos de terras-raras. As ocorrncias de fosfato no carbonatito Barreiro foram descobertas pela primeira vez na dcada de 1950 e as reas da MBAC foram exploradas, ao longo dos ltimos 50 anos, pelo DNPM, Instituto de Pesquisas Radioativas (IPR), hoje Centro de Desenvolvimento da Tecnologia Nuclear (CDTN), CBMM, Rhne-Poulenc e Extramil.

O carbonatito Barreiro, alm de hospedar o Projeto Arax, hospeda a grande mina de nibio da Companhia Brasileira de Metalurgia e Minerao CBMM, que supre cerca de 85% da demanda mundial dessa substncia. A Figura 4.3 mostra a localizao do Projeto Arax entre duas operaes de grande porte: Vale S.A. e CBMM.

Os dados histricos de pesquisa mostram um depsito com um dos maiores teores do mundo, atingindo em alguns pontos teor de xidos de terras-raras de 12%. A rea central do depsito, que continha os maiores teores de xidos de terras-raras, foi classificada como rea Zero. Trabalhos anteriores indicaram potencial de 2 a 4 milhes de toneladas com teores de 8 a 10% de xidos de terras-raras. Os dados histricos tambm indicam recursos minerais de 112 milhes de toneladas com 10,2% de xido de fsforo e 70 milhes de toneladas com 0,75% de xido de nibio (MBAC, 2011).

O principal mineral encontrado a monazita, com distribuio equilibrada nas fraes granulomtricas. A Tabela 4.5 mostra a composio de cada mineral.

Figura 4.3 Localizao do Projeto Arax

Na monazita, encontra-se uma distribuio tpica de terras-raras, embora o teor de eurpio seja anmalo em algumas amostras. A Tabela 4.6 mostra a distribuio em massa de xidos de terras-raras na monazita.

A estimativa de recursos minerais inferidos do Projeto Arax (MBAC NI 43-101, 2011), com dados recebidos at dezembro de 2011, baseia-se em 35 furos com broca de diamante de 3.485m de extenso, 68 pelo mtodo do furo do trado de 381m e 43 cavas perfuradas com espaamento de aproximadamente 40m por 40m. A MBAC continua realizando um programa de perfuraes.

Mina da VALE

Mina da CBMM

Projeto Arax

Tabela 4.5 Composio do mineral do Projeto Arax

Mineral Composio (%)

Monazita 15

Pirocloro 2

Gorceixita-goiazita 31

xido/hidrxido de Ferro 8

Ilmenorutilo 2

Rutilo 1

xido de MnFeBa 1

Quartzo 39

Zirco20 0

Outros 0

TOTAL 100

A rea de maior interesse mede 480m por 240m, onde foram feitas a maioria das perfuraes com 40m de espaamento. Outras perfuraes com maior espaamento no foram includas na estimativa por no assegurarem confiana geolgica.

Em sua maioria, os dados da amostra foram finalizados em mineralizaes entre 10m e 50m de profundidade, apesar de haver furos com broca de diamante com profundidade vertical acima de 40m. Todas mineralizaes so contidas em material saproltico21 e foram interpoladas como um nico domnio horizontal mineralizado. As mineralizaes de xidos de terras-raras permanecem abertas em todas as direes.

20 Silicato de zircnio.

Tabela 4.6 Distribuio em massa de xidos de terras-raras na monazita

xidos de terras-raras Distribuio de massa (%)

Lantnio 29,46

Crio 48,64

Praseodmio e neodmio 18,06

Samrio 1,59

Eurpio 0,33

Gadolnio 0,64

Disprsio 0.30

Itrbio 0,04

trio 0.94

Os dados histricos foram avaliados quanto sua preciso e acurcia quando possvel. Somente as sries da Extramil de furos com diamante estavam disponveis para re-amostra, mas esses furos no tinham influncia imediata sobre os atuais recursos inferidos da rea.

A maioria das amostras apresentam certificados e foram analisadas por laboratrios respeitados. Alm disso, a MBAC realizou 36 avaliaes pelo mtodo do furo do trado que foram analisadas pelo Laboratrio SGS Geosol. Os resultados dessas avaliaes foram comparados com de furos anteriores de at 15m e moderada preciso foi encontrada. Esses resultados foram submetidos a dois padres de xidos de terras-raras do Geostats Pty Ltd. e obtida uma acurcia aceitvel.

Os recursos minerais foram classificados pelo principal gelogo da Amazon Geoservices Ltda, de acordo com as exigncias do NI 43-101, de 2 de dezembro de 2011. A estimativa de recursos minerais inferidos, conforme mostrado na Tabela 4.7, de 2,7 milhes de toneladas com teor mdio de xidos de terras-raras de 8,39%, corte de 6%, teor mdio de xido de nibio de 1,41% e teor mdio de xido de fsforo de 9,91%.

21 Resultante de um processo natural de decomposio ou desintegrao de rochas e solos, e seus minerais constituintes, por ao de efeitos qumicos, fsicos e biolgicos que resultam de fatores ambientais.

Tabela 4.7 Recursos minerais inferidos do Projeto Arax

Teor de corte

(xidos de terras-raras) (%)

Recursos inferidos1

(milhes de toneladas)

xidos de terras-raras

(%)

xido de fsforo

(%)

xido de nibio

(%)

0 8,0 5,90 9,75 1,00

2 8,0 5,90 9,75 1,00

4 6,9 6,25 9,70 1,05

6 2,7 8,39 9,91 1,41

8 1,0 10,90 11,78 1,95

10 0,5 13,03 13,01 2,25 1 Recursos minerais inferidos no so reservas e no demonstram viabilidade econmica

Os graus mostrados na Tabela 4.7 colocam os depsitos de Arax como um dos mais elevados do mundo. Os altos teores de terras-raras e nibio tornam esses depsitos um dos mais valiosos do mundo por tonelada de minrio.

Com base nos ltimos ensaios da MBAC, os xidos mais pesados de terras-raras (Tb2O3, Dy2O3, Ho2O3, Er2O3, Tm2O3, Eu2O3, Gd2O3 Lu2O3) representam 2,22% do total de xidos de terras-raras.

Recursos totais inferidos atingem 8 milhes de toneladas com teor de xidos de terras-raras de 5,9%. Adicionalmente, h um potencial geolgico a ser determinado de 28 a 34 milhes de toneladas de recursos minerais com teor de xidos de terras-raras de 4% a 6%.

O minrio de nibio e o minrio de fosfato podem ser processados utilizando tecnologias conhecidas (MBAC, 2011). O minrio de terras-raras passvel de ser lixiviado22 por soluo de cido sulfrico ou por fuso alcalina e isolado para produzir xidos de alta pureza, por meio de extrao por solvente ou processos de trocas inicas23. Dessa forma, testes metalrgicos esto em andamento.

22 Lixiviao o processo de extrao de uma substncia presente em componentes slidos por meio de sua dissoluo em um lquido. 23 Processo de remoo dos ons presentes em um meio aquoso, por meio de resinas catinicas e aninicas.

Uma planta piloto entrar em operao no segundo quadrimestre de 2012 e, no perodo de 6 a 8 meses, vai gerar os parmetros tcnico-operacionais do projeto. O fluxograma simplificado do tratamento do minrio do Projeto Arax mostrado na Figura 4.4. O cronograma do Projeto Arax est mostrado na Figura 4.5.

Conforme pode ser observado na Figura 4.4, o Projeto Arax apresenta os seguintes produtos finais: xido de nibio, fosfato biclcio, xido de crio, xido de lantnio, xido de neodmio, xido de praseodmio, xido de samrio, xido de eurpio, xido de gadolnio e xido de trio. Conforme mostrado na Figura 4.5, o Projeto Arax dever entrar em operao plena em 2015.

SULFATAO

Minrio

H2SO4

H2O FILTRAO

Resduo slido

PRECIPITAOAGENTE DE PRECIPITAO 1 + H2O

FILTRAO Resduo solvel

Pr Concentrado de TR

NEUTRALIZAO

CAL

BARRAGEM DE REJEITOS

PRODUO DE RE(OH)3AGENTE DE PRECIPITAO 2 + H2O

Resduo solvel

DISSOLUOHCl + H2O

ESTAO DE TRATAMENTO

DE GUAGUA DE RECIRCULAO

Cloretos de TR solveis(RECl3)

EXTRAO PORSOLVENTES CALCINAO

PRODUTO FINALxidos de TR

- CeO2- La2O3- Nd2O3/Pr2O3- Sm2O3- Eu2O3

- Gd2O3- Y2O3

PLANTA DE NIBIO Resduo slido

PRODUTO FINALxido de Nibio

EXTRAO PORSOLVENTES

H3PO4soluo

PLANTA DEFOSFATO BICLCICO

PRODUTOFINAL

Fosfato Biclcico

PROJETO ARAX - FLUXOGRAMA SIMPLIFICADO

Figura 4.4 Fluxograma simplificado do tratamento do minrio do Projeto Arax

Figura 4.5 Cronograma do Projeto Arax

4.4.2 Pitinga

A mina de Pitinga, localizada na Provncia de Presidente Figueiredo (AM), no Estado do Amazonas explorada desde 1982 pela Minerao Taboca S.A., sendo um dos maiores depsitos de cassiterita do mundo (Vieira e Lins, 1997). Individualmente, a maior produtora brasileira de cassiterita.

A Minerao Taboca atua na minerao e metalurgia de estanho e outros minerais industriais. Em 1973, o grupo controlador da empresa incorporou a empresa Mamor Minerao e Metalurgia e verticalizou a produo. Na planta localizada no Estado de So Paulo, o concentrado de cassiterita proveniente de Pitinga fundido para obteno do estanho refinado com 99,9% de pureza. uma das poucas empresas do mercado mundial de estanho a possuir mina prpria, sendo a mina de Pitinga uma das mais ricas do mundo, com longevidade estimada em 100 anos.

A empresa tambm atua nos mercados de nibio e tntalo, por meio de sua liga metlica ferro-nibio-tntalo, produto obtido da fundio do minrio de columbita24 presente na mina de Pitinga.

A histria da provncia de Pitinga teve incio com a descoberta, por gelogos da CPRM, de mineralizaes estanferas na regio do rio Pitinga, bacia do rio Uatum, no Estado do Amazonas, durante a realizao de projeto de mapeamento geolgico bsico (Veiga Jr. et al., 1979).

Aps as primeiras notcias dessas ocorrncias, ainda em 1979, a mineradora Paranapanema S.A. iniciou trabalhos de pesquisa em reas adquiridas da prpria CPRM, abrangendo da margem direita do mdio rio Pitinga at as cabeceiras do igarap Queixada, e apresentou requerimento de pesquisa em outras reas mais a oeste, at a divisa com a rea indgena Waimiri-Atroari.

24 Mineral que consiste em niobato e tantalato de ferro e mangans, no qual o percentual de nibio maior que o de tntalo.

Q2/ 2013

Q1/ 2013

Q1 / 2012

Q1 / 2015

Explorao e PEA1

Estudo de Viabilidade (BFS2)

Fase de Construo Financeiro / Aprovao Fase 1 Partida

Desenvolvimento em escala de bancada

Operao da planta piloto

Em 1982, j eram conhecidas reservas aluvionares e iniciava-se o ciclo produtivo de estanho aluvionar. Ainda em 1982, trabalhos intensos culminaram com a descoberta das mineralizaes aluvionares do igarap Madeira, que drena a Serra do Madeira, que viria a se constituir mais tarde, na maior reserva de minrio primrio de estanho do Brasil e a maior reserva de tntalo do mundo, contendo tambm criolita25 e outros minerais portadores de nibio, trio, zircnio, rubdio, trio e urnio.

Diante das expectativas geradas pelas descobertas de jazimentos primrios de grande monta, na Serra do Madeira, relacionados mineralizao disseminada de estanho em rocha grantica, a Paranapanema iniciou, em 1983, no rio Pitinga, a construo de uma usina hidreltrica, e, em 1984, a construo da vila Pitinga e do acesso rodovirio at a BR-174.

Com o avano das pesquisas geolgicas, em 1988 foram descobertas as mineralizaes de criolita associadas ao granito Madeira. Vrias outras atividades foram implantadas a partir de ento, como o incio da lavra de minrio primrio intemperizado em 1989, e o incio de operao em 1991 de planta de beneficiamento constituda por unidades de separao.

Em 1996, um grupo de fundos de penso, adquiriu o controle acionrio da Minerao Taboca e da Mamor Minerao e Metalugia, adotando o nome Paranapanema para denominar o novo conglomerado de empresas voltadas para a produo de metais no ferrosos.

Em 2001, deu-se incio operao de lavra no granito Madeira. Em 2002, deu-se incio operao de planta metalrgica com forno eltrico de reduo e processo aluminotrmico para o aproveitamento de nibio e tntalo contidos em columbita e niobatos associados rocha s.

O fato de esta rea estar, desde o incio de sua explorao sob o controle de empresa privada, com acesso restrito e controlado, fez com que poucos trabalhos objetivando a geologia regional com enfoque mais cientfico fossem realizados ou divulgados, pois, a partir do incio dos anos 80 os esforos se voltaram quase que exclusivamente para o conhecimento e detalhamento dos corpos granticos relacionados s mineralizaes de interesse (Ferron, 2006).

Nos anos 90, os poucos trabalhos realizados na regio, tiveram enfoque exclusivo nas mineralizaes e ficaram basicamente centrados nos mesmos alvos: granitos Madeira e gua Boa e, com menos peso, o granito Europa, por serem esses granitos especializados, com maior afinidade geoqumica para a concentrao de mineralizaes de interesse.

As restries que naturalmente eram impostas por parte da empresa, que se reservava o direito de manter sigilo sobre suas atividades prospectivas, aliado s limitaes impostas pela Funai, impedindo o acesso para a pesquisa nas reas indgenas Waimiri-Atroari e Trombetas- Mapuera circunvizinhas, fizeram com que aspectos da geologia regional

25 Fluoreto duplo natural de sdio e alumnio.

permanecessem desconhecidos sob o ponto de vista de investigao direta em campo, no s por parte de empresas privadas, como tambm por parte de instituies govenamentais.

No ano 1998, foi criada a Reserva Biolgica do Uatum, tornando impeditivo o acesso s reas a sul da Provnica. Para completar o quadro restritivo, em 2001, foram ampliados os limites dessa reserva biolgica para norte, em cerca de 10 km, e para leste-sudeste, por cerca de 100 km, fazendo com que reas antes acessveis se tornassem de acesso restrito.

Ainda segundo Ferron (2006), as limitaes impostas durante cerca de 26 anos, provocadas por um lado pela empresa privada que detinha os direitos minerrios e, por outro lado, por impedimentos legais de acesso, fez com que poucos pesquisadores tivessem trabalhos realizados e publicados sobre a geologia da rea, sobretudo no que tange ao aspecto da geologia regional, seu entendimento e enquadramento no contexto geolgico.

No entanto, no final dos anos 90, houve substancial mudana nos conceitos gerenciais, de forma a se permitir acesso e maior participao de entidades de pesquisa pblicas ou privadas. Por meio do Convnio de Cooperao Tcnica firmado entre o DNPM e a Agncia para o Desenvolvimento da Indstria Mineral Brasileira ADIMB, algumas universidades e a Minerao Taboca S.A., na poca pertencente ao Grupo Paranapamena, foram realizados trabalhos que envolviam equipes multidisciplinares desenvolvidos nas reas de geologia de campo, geoqumica, geologia isotpica, incluses fluidas, sensoriamento remoto e geologia estrutural.

No mbito desse Convnio, foram estudados dez distritos mineiros na Amaznia Brasileira buscando-se definies de modelos genticos e prospectivos com vistas a subsidiar a explorao em outras regies da Amaznia. Na Provncia Pitinga foram desenvolvidos os projetos estanho e criolita, respectivamente orientados pelos Professores Roberto Dall`Agnol da Universidade Federal do Par e Artur Bastos Neto da Universidade Federal do Rio Grande do Sul.

Ensaios de concentrao em escala piloto, efetuados pela Minerao Taboca, mostraram a possibilidade de se obter concentrados de xenotmio, com um teor de 20% de trio, como subproduto da produo de cassiterita (Vieira e Lins, 1997). Alm de xenotmio, outros minerais tambm podem ser obtidos como subprodutos: zirco (40% Zr), niobatotantalatos (40% Nb2O5 e 4% Ta2O5) e um misto contendo 90% de xenotmio e 10% de zirco (Torem e Scorzelli , 1995).

Um estudo de separao de xenotmio do zirco foi realizado por Torem e Scorzelli (1995). Vieira e Lins (1997) mencionam que os resultados de ensaios de microflotao permitiram concluir que na faixa de pH entre 2 e 3, os minerais em questo, tratados previamente com HCl ou com HNO3, apresentavam alguma seletividade na presena de cido oleico ou de um cido graxo denominado comercialmente de DP1-6256; no entanto, os teores dos produtos obtidos no foram considerados satisfatrios.

Loureiro (2011) apresentou a composio qumica do concentrado de xenotmio da mina de Pitinga, conforme mostrado na Tabela 4.8, e a distribuio dos elementos terras-raras, conforme mostrado na Tabela 4.9.

Tabela 4.8 Composio qumica do concentrado de xenotmio da mina de Pitinga

Constituintes Teor (% peso)

xidos de terras-raras 61,60

xido de zircnio 6,20

xido de silcio 3,70

xido de trio 0,59

xido de urnio 0,07

xido de fsforo 27,60

xidos de ferro, alumnio, nibio e estanho 0,24

Observa-se, na Tabela 4.8, que o teor de xidos de terras-raras bastante alto, correspondendo a 61,60%. J a distribuio de terras-raras mostra a predominncia dos elementos pesados, que totalizam 98,4%.

Em 2006, a Minerao Taboca iniciou o processo de substituio do aluvio pela extrao da rocha primria, projeto denominado Rocha-S. A cassiterita e a columbita so concentradas em vrios equipamentos, como espirais, mesas e separadores eletrostticos e magnticos.

Uma questo adicional em relao mina de Pitinga a contaminao radioativa na planta de reduo aluminotrmica, onde produzida a liga ferro-nibio a partir do resduo da planta de concentrao da cassiterita, que acumula minerais desses elementos, provenientes do minrio primrio grantico. Como o granito matriz da jazida primria tambm contm urnio e trio, alm da zirconita, essa parcela radioativa segregada na escria da produo da liga Fe-Nb. A soluo tcnica do descarte da escria radioativa, enterrada e armazenada em trincheiras abertas no solo, foi definida pela CNEN, que fiscaliza o cumprimento da norma de proteo ambiental (Relatrio Tcnico 27, 2009).

Tabela 4.9 Distribuio dos elementos terras-raras

Elemento (%)

Lantnio ---

Crio 0,07

Praseodmio 0,01

Neodmio 0,04

Promcio ---

Samrio 0,25

Eurpio 0,04

Gadolnio 1,20

Total de leves 1,61

Trbio 1,41

Disprsio 10,64

Holmio 3,27

rbio 14,27

Tlio 2,98

Itrbio 20,97

Lutcio 2,73

trio 42,13

Total de pesados 98,40

A Minerao Taboca realiza a fundio do concentrado de cassiterita em sua filial, no interior do Estado de So Paulo, para onde enviada toda a produo de concentrado de cassiterita obtida no Complexo de Pitinga. A retirada do estanho feita por meio de fornos eltricos de reduo26.

Em 2008, o grupo minerador peruano Minsur, adquiriu da Paranapanema o controle acionrio da Minerao Taboca e da Mamor Minerao e Metalurgia. Ao assumir a mina, a Minsur resolveu reavaliar a rota tcnica do projeto Rocha S, tendo como foco no somente o estanho, mas tambm a recuperao de outros minerais associados na jazida (Relatrio Tcnico 27, 2009).

26 Informao obtida no endereo eletrnico http://www.mtaboca.com.br/port/empresa/historico.asp. Pgina acessada no dia 24 de janeiro de 2012.

Na rea de terras-raras, a Minerao Taboca assinou, em 2009, um acordo de desenvolvimento com a Neo Material, que dava a esta empresa acesso mina de Pitinga para avaliar se concentrados de terras-raras pesados podiam ser comercialmente produzidos27. Esse acordo fez parte da estratgia da Neo Material de garantir o suprimento de matrias-primas fora da China.

Um ano e meio foram gastos para processamento dos rejeitos da mina de Pitinga, que foram acumulados durante 30 anos de minerao aluvial e de rocha primria. O processo para recuperar terras-raras pesados permitiram a recuperao de estanho, nibio e tntalo.

Segundo a presidente da Neo Material, j que o concentrado de mineral pesado pode ser produzido economicamente, o foco deve ser a recuperao de xenotmio e terras-raras, tendo como coprodutos estanho, nibio e tntalo. Dois laboratrios esto focados na recuperao de concentrados magnticos dos resduos. O trabalho continuaria, at o final de 2011, relativo ao processo de rocha primria, que poderia gerar mais xenotmio a ser isolado e processado.

Ela tambm fez referncia ao fato de que a Neo Material, na rea de terras-raras leves, est trabalhando com duas companhias que contam com recursos de atrativa mineralogia, grau, peso, distribuio de terras-raras e coprodutos.

Tambm importante registrar que essa empresa tem um acordo com a Mitsubishi, no qual a empresa japonesa financiar custos associados com o desenvolvimento de terras-raras pesados relativos mina de Pitinga.

Como parte desse acordo, a Neo Material compromete-se a usar seus melhores esforos para incluir a participao da Mitsubishi na fase comercial do projeto com a Minerao Taboca e para alocar parte dos concentrados de terras-raras produzidos a partir de Pitinga para uso prprio da Mitisubishi28.

4.4.3 Patrocnio

A Vale Fertilizantes S.A., antiga Fosfertil, confirmou investimentos no Projeto Salitre, no municpio de Patrocnio (MG), de aproximadamente R$ 2 bilhes at 201329. O Projeto compreende a abertura de uma mina de rocha fosftica e a construo de novas unidades industriais para a produo de cidos sulfrico e fosfrico, alm de fertilizantes fosfatados de alta concentrao.

27 Informao obtida no endereo eletrnico http://www.raremetalblog.com/2011/08/neo-material-technologies-pitinga-hree-project-still-a-work-in-progress.html#tp. Pgina acessada no dia 24 de janeiro de 2012. 28 Informao obtida no endereo eletrnico http://boards.fool.co.uk/neo-materials-technologies-12056427.aspx?sort=threaded. Pgina acessada no dia 24 de janeiro de 2012. 29 Informao obtida no endereo eletrnico http://simineral.org.br/novo/noticia/detalhe/?nId=2119. Pgina acessada no dia 24 de janeiro de 2012.

Somente para a abertura da mina, a Vale deveria destinar US$ 345 milhes em 2011. Do local sero extradas 2,2 milhes de toneladas anuais. Segundo a empresa, o total de reservas seria superior a 250 milhes de toneladas, o que garantiria pelo menos 24 anos de produo.

No final de novembro de 2011, a empresa divulgou que descobriu terras-raras, ao lado das jazidas de rochas fosfticas em Patrocnio (MG), e que pretende explor-las. O projeto entrou no planejamento estratgico da Vale, mas ainda no tem um cronograma definido30.

4.5 Instituies de pesquisa

O Brasil conta grupos de pesquisa distribudos em muitas universidades e centros de pesquisa governamentais. Instituies de pesquisa da rea nuclear tm importante atuao na rea de terras-raras, pois, associada monazita at ento explorada no Brasil, h ocorrncia de trio e urnio.

Entre as instituies de pesquisas brasileiras, podem ser destacados o Centro de Tecnologia Mineral Cetem, a Universidade Federal de Minas Gerais UFMG, a Universidade Federal de Santa Catarina UFSC, a Universidade Federal de Sergipe UFS, a Universidade Estadual de Campinas Unicamp, a Universidade de So Paulo USP, o Insitituto de Pesquisas Tecnolgicas IPT, a Fundao Centros de Referncia em Tecnologias Inovadoras CERTI, o Instituto de Pesquisas Nucleares IPEN, o Instituto de Energia Nuclear IEN e o Centro de Desenvolvimento e Tecnologia Nuclear CDTN.

Segundo Santos31, est no momento de reforar que h competncia e o problema maior agora o Brasil pensar as terras raras como um assunto prioritrio, e preparar a mo de obra especializada para isso. Os especialistas e pesquisadores esto se aposentando, e h falta de engenheiros de minas e gelogos, por exemplo.

4.6 Necessidade de uma poltica industrial

A elevao nos preos e a reduo no fornecimento global dos terras-raras podem gerar problemas em algumas cadeias produtivas do Brasil. A Fbrica Carioca de Catalisadores FCC, nica fabricante no Brasil de catalisadores para o craqueamento do petrleo nas refinarias, j est sentindo os efeitos do cenrio restritivo dos terras-raras. Segundo Menezes32, o Brasil corre risco de abastecimento.

30 Informao obtida no endereo eletrnico http://www.em.com.br/app/noticia/economia/2011/11/28/internas_economia,264427/vale-vai-explorar-terras-raras-em-minas-gerais.shtml. Pgina acessada no dia 24 de janeiro de 2012. 31 Informao obtida no endereo eletrnico http://advivo.com.br/blog/luisnassif/os-problemas-das-terras-raras. Pgina acessada no dia 24 de janeiro de 2012. 32 Informao obtida no endereo eletrnico http://www.valor.com.br/arquivo/900737/falta-de-produto-coloca-em-risco-operacao-das-refinarias. Pgina acessada no dia 24 de janeiro de 2012.

O xido de lantnio, matria-prima utilizada nas atividades da FCC, subiu, em dois anos, de US$ 5 por quilograma para US$ 140 por quilograma. A empresa consome uma mdia de 900 toneladas desse xido por ano. O mercado espera que as cotas de exportao dos chineses possam ser alteradas. Se no tiver catalisador, o Brasil no tem como produzir gasolina, afirmou Menezes. A FCC iniciou um projeto de construo de uma nova unidade para fabricar outro tipo de catalisador, que no depende dos terras-raras e voltado para a produo de leo diesel.

importante ressaltar que, a partir de 2015, a MBAC, com a implan