FERTILIZANTES FOSFATADOS MATRIA-PRIMAO fsforo no encontrado em sua forma livre na natureza, apenas em combinaes como os fosfatos, que representa 0,12% da composio da crosta terrestre. As matrias-primas das quais se extrai o fsforo so os fosfatos de metais alcalino-terrosos encontrados em depsitos de rochas de fosfato. Os fosfatos no so substancias inorgnicas simples, conforme se pensava h tempos atrs, seu estudo tornou-se um ramo na qumica, seus compostos possuem propriedades nicas, devido importncia do fsforo nos processos bioqumicos, no sequestro de ctions metlicos, da capacidade de formarem complexos e na versatilidade de formao de polmeros orgnicos e inorgnicos. Minrios e reservas de fsforo Na natureza o fsforo encontrado na forma de fosfato, geralmente ligados a outros elementos, em rochas de depsitos de origens sedimentares, gneos e biogenticos. Os depsitos sedimentares e gneos so os mais importantes economicamente, j os depsitos biogenticos so concentraes orgnicas nitrogenadas, constituda pelos dejetos de aves, e tem menos importncia econmica. A maioria dos minrios de fsforo dessas rochas pertencem ao grupo da apatita (Ca5(F, Cl, OH)(PO4)3) que um fosfato cristalino de clcio com flor, de cor varivel e brilho vtreo, com teor de P2O5 de 4 a 15%. Quando bem cristalizada pode ser considerada como gema e ser confundida com outros minerais. Os depsitos de apatita tm uma mineralogia extremamente complexa, tendo impurezas que interferem na recuperao de fsforo nas usinas de beneficiamento desses minrios, resultando em altos custos de produo, mesmo com as melhorias tecnolgicas para aproveitamento dessa apatita (ALECRIM, S., 2010).Devido ao componente fsforo, a principal aplicao da apatita na fabricao de cido fosfrico para fertilizantes que, tanto em escala mundial quanto nacional, consome cerca de 90% da sua produo; portanto apenas 10% se destinam a outras aplicaes. Dos fertilizantes fosfatados, 90% so obtidos por via qumica, 2% por via trmica e 6% so aplicados sob a forma natural. Os restantes 2% so obtidos de forma especfica para outras aplicaes (LOUREIRO et al., 2008). Reservas sedimentares Os minrios de fosfatos de sedimentos esto, em sua maioria, em pases do hemisfrio norte e apresenta maior concentrao nos Estados Unidos, Mxico, Marrocos, noroeste do Saara e Oriente Mdio. S os Estados Unidos, Marrocos e Rssia possuem 67% das reservas fosfticas do mundo, pases estes tradicionais na produo e exportao dessa matria-prima. A fosforita uma variedade da apatita, muito encontrada em depsitos sedimentares, constituda de fosfato triclcio, geralmente associada a carbonatos de clcio e magnsio, xidos de ferro e alumnio e trao de urnio. Os depsitos de fosforita so, geralmente, de forma tabular e de grande extenso lateral e espessura varivel. Depsitos de origem sedimentar tambm ocorrem no Brasil, em Estados do Nordeste, principalmente em Pernambuco, podendo ser ainda encontrado em outros estados, como Minas Gerais, mas, essas reservas no so muito representativas no pas. Reservas gneas Enquanto que, minrios de fosfatos originrios de depsitos sedimentares esto presentes principalmente em pases do hemisfrio norte, as reservas de origem gnea localizam-se em regies, sendo que as maiores reservas esto localizadas na frica do Sul, Rssia, Finlndia e Brasil, entre outras reas. No Brasil, cerca de 80% das reservas naturais de fosfatos so de origem gnea com elevada presena de rocha carbonattica e minerais micceos com baixo teor de pentxido de fsforo (P2O5), mundialmente esse percentual est em torno de 17%. Esses fosfatos recebem a denominao de fosfato natural, rocha fosfatada ou concentrado fosftico, caso possam ser aproveitados diretamente como material fertilizante ou como matria-prima bsica da 5 indstria do fsforo ou de seus compostos. As reservas totais de rocha fosftica no pas, em 2000, chegaram a quatro bilhes de toneladas, sendo que, cerca de 3,3 bilhes representam reservas que ainda no foram exploradas, estima-se a existncia de cerca de 220 milhes de toneladas de P2O5 contido nessas reservas, ou seja, verifica-se que a indstria de rocha fosftica investiu na descoberta de novos depsitos e tambm na reavaliao de jazidas. Esse patrimnio fosftico est distribudo nos Estados produtores de Minas Gerais (74%), Gois (8,5%) e So Paulo (7,5%), juntos participam com 90% das reservas totais do pas, seguido dos Estados de Santa Catarina, Cear, Pernambuco, Bahia e Paraba, com os 10% restantes. A maioria dessas reservas esta relacionada ambientes geolgicos vulcnicos. Reservas Biogenticas Alm dos depsitos de apatita e fosforita, so explorados como material fertilizante as jazidas de alumnio-fosfato e os de guano. Os alumniofosfato so materiais fosfato de alumnio hidratado, com presena de fosfato de ferro, e que se originam da ao de dejetos de aves sobre bauxitas, lateritas, entre outras rochas, os fosfatos desse tipo so assimilveis, necessitando ser previamente tratados para sua posterior aplicao como fertilizante. O guano, fosfato de origem orgnica, constitudo a partir das fezes de aves e morcegos, pode ser usado diretamente em adubos nos quais se pretende misturas de matria orgnica e nitrognio, em adio ao fsforo, so de pouca importncia comercial, pois, na maioria dos casos, formam depsitos de pequena expresso. Aproveitar o fsforo sob a forma de pentxido de fsforo (P2O5) uma forma nica, para que se possa atravs de processos mecnicos, aps utilizar esse produto em vrias propores bem definidas com outros compostos, resultar numa mistura denominada de fertilizantes minerais ou orgnicos, que levado ao solo, reponha as quantidades dos elementos vitais que foram retirados pelas plantas, tornando-o apto para novas plantaes ou utilizaes. E assim garantir solos frteis para gerar e manter uma indstria agropecuria mundial, capaz de sustentar o contingente de quase 9 bilhes de seres humanos e manter as condies vitais da fauna e flora no globo terrestre (ALECRIM, S., 2010).Da mina (rochas fosfatadas) at aos produtos industriais (cido fosfrico e seus derivados) e aos campos de cultivo (fertilizantes), o fsforo segue vrios caminhos em funo da tipologia do minrio, da distribuio geogrfica das jazidas e centros de consumo, das substncias fabricadas, das caractersticas do parque industrial e da recuperao de subprodutos com valor comercial a que se associa e reduo/eliminao de agentes causadores de impactos ambientais, nomeadamente metais pesados e elementos radioativos (LOUREIRO et al., 2008).Geologia Os materiais fosfticos no Brasil ocorrem em seis ambientes geolgicos distintos i. Magmticos Complexos alcalino-carbonatticos mesozicos em que os minrios de mais elevados teores se formaram por enriquecimento supergnico de carbonatitos apatticos e/ ou piroxenitos apatticos: Catalo-GO; Tapira-MG; Arax.-MG; Jacupiranga-SP; Anitpolis-SC; Iper-SP; Patrocnio-MG, Ouvidor-GO.ii. Ortomagmticos Complexos alcalino-carbonatticos, proterozicos, metamorfizados, nos quais ocorreram tambm concentraes residuais: Angico dos Dias-BA e Maecuru-PA.iii. Metassedimentares Nas bacias intracratnicas de idade proterozica: Patos de Minas-MG; Irec-BA; Lagamar-MG e Itataia-CE.iv. Sedimentognicos Nas bacias marginais mesozicas: Paulista/Igarassu-PE, Goiana-PE. (v) Laterticos Materiais fosfatados aluminosos resultantes da lateritizao de rochas sedimentares e metassedimentares, com teores elevados de fsforo: Tauira e Pirocua-MA. Seus minerais apresentam baixa solubilidade para o fsforo contido. v. Orgnicos Constitudos por excrementos de aves (guano): Ilha Rasa PE. Sem interesse econmico pelas suas baixas reservas e localizao (LOUREIRO et al., 2008).

Processo de extrao ou LavraA rocha fosftica apresenta baixo teor de P2O5, limitando seu uso como fertilizante, entretanto largamente utilizada para manufatura de cido fosfrico, superfosfato, fsforo e compostos de fsforos (fosfatos). A extrao do minrio de fsforo, nas minas e seixos, feita atravs de exploses. Esse processo chamado de lavra e essas exploses so necessrias, pois os minrios encontram-se dispersos no solo, a uma profundidade de 3 a 9 metros, dependendo do tipo da reserva mineral. Essas propriedades tornam a explorao da reserva via escavao, atravs de mo de obra ou maquinrio, difcil e lenta.A lavra consiste em trs etapas bsicas: a perfurao, onde ominrio furado utilizando mquinas hidrulicas de perfurao, e executada com dimetro, comprimento e distncias entre furos previamente calculadas; na etapa de desmonte os furos previamente executados so preenchidos (ou carregados) com explosivo, procedendo-se ento detonao deste e consequente fragmentao do minrio; e a remoo, quando o minrio assim fragmentado carregado em caminhes, vagonetas ou outro meio de transporte, at instalao de processamento, geralmente situada prximo da mina.

Resumo do Processamento no BrasilOs processos de beneficiamento de minrios fosfticos, no Brasil, compreendem, normalmente: i. Britagem (primria, secundria e at terciria, por vezes);O desmonte por detonaes de explosivos produz fragmentos de rocha bem variveis, esses fragmentos so encaminhados para o processo de britagem. A britagem um processo de homogeneizao que visa quebrar os fragmentos em tamanhos iguais. A britagem primaria, geralmente, feita na prpria reserva, os fragmentos de diversos tamanhos so reduzidos ao tamanho de aproximadamente 30 cm. Aps a britagem primria, os fragmentos, agora menores mais uniformes, so transportados para a usina de beneficiamento, o transporte feito atravs de esteiras, caso a usina de beneficiamento seja prxima a reserva, ou via caminhes, neste caso as usinas se localizam longe da reserva (ALECRIM, S., 2010).Antes da britagem secundria o minrio classificado em peneiras vibratrias. O passante nessas malhas segue para a torre de amostragem e pilhas de homogeneizao. A frao retida encaminhada a uma pilha intermediria, de onde retomada, para alimentar um britador. A seguir o produto da britagem classificado em peneiras vibratria. Essa classificao gera matria para produo de compostos diferentes, onde existe variao do percentual de P2O5 (como o Fosfato natural e o termofosfato).

a. Estocagem e homogeneizao; As pilhas de homogeneizao so preparadas por uma torre empilhadeira. O minrio homogeneizado retomado e transportado por correias para a usina de concentrao.

Figura 1. Fluxograma do sistema de armazenagem de rocha fosftica.

b. Moagem primria e separao magntica de baixo campo;A moagem primria do minrio feita num circuito constitudo, geralmente de moinhos de barras operando em circuito aberto. O produto da moagem segue para a separao magntica a mido. O produto magntico, constitudo essencialmente de magnetita, desviado e estocado numa barragem e o no magntico segue no circuito para a pr-classificao. Esta realizada por baterias de hidrociclones em circuito contracorrente. O produto de fundo segue para a moagem secundria e o seu produto de topo para a deslamagem que antecede a flotao dos finos naturais.c. Moagem secundria e classificao;A moagem secundria realizada em moinho de bolas e opera em circuito fechado com uma bateria de hidrociclones classificadores. O underflow (produto de fundo) desses retorna ao moinho, enquanto o overflow (produto de topo) vai para a deslamagem que antecede a flotao da barita.d. Deslamagem;O overflow da classificao da moagem secundria deslamado em uma bateria composta de hidrociclones. O overflow dessa deslamagem segue para o circuito de flotao de finos gerados, indo o underflow para um condicionamento em pH bsico ( em torno de 9,5), seguido da adio de espumante e coletor.e. Concentrao por flotao e espessamento. Agora vem a diferenciao do tratamento para cada tipo de minrio trabalhado.Flotao de baritaO overflow da classificao da moagem secundria deslamado em uma bateria composta de hidrociclones. O overflow dessa deslamagem segue para o circuito de flotao de finos gerados, indo o underflow para um condicionamento em pH em torno de 9,5, seguido da adio de espumante e coletor. A flotao de barita realizada em um nico estgio em coluna de flotao. O produto flotado (concentrado de barita) desaguado e levado para estoque. O produto no flotado vai para uma outra etapa de deslamagem em hidrociclones. O underflow dessa nova deslamagem segue para a flotao de apatita grossa, indo o overflow realimentar a primeira etapa de deslamagem.Flotao de apatita grossa e remoagem O underflow da deslamagem do produto no flotado do circuito de flotao de barita segue para uma primeira etapa de condicionamento, onde so adicionados o amido de milho como depressor de ganga e soda castica como modulador de pH, que deve situar-se em torno de 11,5. Em seguida, em outro condicionador, adicionado o coletor de apatita. A flotao em colunas realizada em dois estgios paralelos, indo o concentrado flotado das colunas para a separao magntica de alta intensidade e o rejeito para o circuito de remoagem.A remoagem realizada em um moinho de bolas em circuito fechado com uma bateria de hidrociclones. O underflow dessa classificao retorna ao moinho e o seu overflow vai para o circuito de flotao de remodo. Flotao de apatita remodaO overflow da classificao do circuito de remoagem segue para uma etapa de deslamagem em hidrociclones. O underflow dessa deslamagem segue para um condicionador, onde so adicionados o depressor e o modulador de pH (11,6). Em seguida a polpa vai para um outro condicionador, onde adicionado o coletor. A flotao em coluna realizada em estgio nico, indo o concentrado flotado, juntamente com o concentrado de apatita grossa, para a separao magntica de alto campo. O rejeito dessa flotao, aps desaguamento, segue para a barragem de rejeitos. Flotao de apatita finaA flotao de apatita fina consta de dois circuitos bastante semelhantes: flotao de finos naturais e de finos gerados nos processos de cominuio. Finos naturais a denominao dada ao overflow da pr-classificao e que portanto passou apenas pela moagem primria, enquanto que os finos gerados correspondem ao overflow da deslamagem do circuito de flotao de barita, tendo passado pela etapa de moagem secundria. O overflow da pr-classificao vai para dois estgios de deslamagem em srie e contracorrente, em hidrociclones, constitudos de sete baterias no primeiro e de duas baterias no segundo estgio. O overflow do primeiro estgio descartado para a barragem de rejeitos e o underflow alimenta o segundo estgio de deslamagem. O overflow desse retorna ao primeiro estgio de deslamagem, fechando o circuito, e o underflow vai para o circuito de flotao dos finos naturais de apatita. O overflow da deslamagem do circuito de barita, juntamente com a lama de uma antiga barragem de deposio de finos, vai, aps uma etapa de espessamento, para dois estgios de deslamagem em srie e contracorrente, em hidrociclones, constitudos de quatro baterias no primeiro e de trs baterias no segundo. O overflow do primeiro estgio espessado para a recuperao de gua e o underflow alimenta o segundo estgio. O overflow desse retorna ao primeiro estgio, indo o underflow do segundo estgio para o circuito de flotao de finos gerados. A flotao, tanto dos finos naturais quanto dos finos gerados, realizada de forma bastante semelhante, constituindo-se de condicionamento de depressor, condicionamento de coletor (leo de arroz) e flotao em coluna em estgio nico com pH 12. Os concentrados flotados dos dois circuitos seguem para a etapa de espessamento e filtragem e os respectivos rejeitos, so descartados como rejeito final.A produo de fertilizantes a partir de minrios fosfatados naturais realizada em complexos industriais constitudos por unidades que podem agrupar-se numa mesma rea ou atuarem separadamente (LOUREIRO et al., 2008).Lavra no BrasilNo Brasil, a lavra das jazidas de fosfatos, totalmente mecanizada, realizada a cu aberto. Os equipamentos utilizados variam de empresa para empresa e de mina para mina. Em Tapira (MG), a maior mina produtora de concentrados fosfticos do Brasil, as bancadas tm 13 metros de altura. J em Catalo I (GO), na rea da Ultrafrtil, com lavra executada em duas cavas, os bancos tm 5 a 10 metros de altura e as bermas so de 15 metros. Nas minas de Arax (MG) e de Cajati/Jacupiranga (SP), ambas da empresa Bunge Fertilizantes, a altura das bancadas de 10 metros na primeira e de 10-20 metros na segunda. O desmonte tambm varivel. Com explosivos, em malha de detonao de 3x5 m na mina de Cajati (SP)/Bunge Fertilizantes, passa a ser executado predominantemente com retroescavadeiras, na mina da Ultrafrtil em Catalo I, devido ao minrio ser frivel: apenas cerca de 4% do material lavrado exige desmonte por explosivos. A relao estril/minrio e o teor de corte varia de mina para mina e at entre frentes de lavra. Na mina de Cajati, por exemplo, de 1,4 e o teor de corte de 3% de P2O5. Em Catalo I (Ultrafrtil) a relao estril/minrio de 0,8 a 1,0 (LOUREIRO et al., 2008). Beneficiamento Nas reservas, antigamente, recuperava-se apenas a rocha fosftica grossa, com elevado teor de fosfato triclcio, e desprezavam-se os finos. Ao passar dos anos e a evoluo dos processos, desenvolveu-se tcnicas capazes de elevar a o teor de fosfato triclcio nos finos, uma das tcnicas mais importantes e que mais elevam esse teor o processo de flotao, que pode elevar o um teor de 40%, ou menos, para at 70%. Esse processo conhecido como beneficiamento e trata-se de operaes de concentrao de grande alcance e importncia, pois as reservas, no s de rochas fosftica, mas tambm de outros minerais, so facilmente exploradas levando ao seu esgotamento.O beneficiamento proporciona um produto de maior qualidade, possibilita a recuperao e a utilizao de maiores quantidades de material de baixo custo. Ao chegar matriz de beneficiamento, os fragmentos passam, novamente por processos de britagem, que reduzem os fragmentos a 3 cm. O material obtido nas britagens conduzido para o ptio de homogeneizao, para garantir uma distribuio perfeita, em seguida passa por moinho de barra, que reduzem o tamanho do material para 1 milmetro. Esse minrio vai para o desmagnetizador, que atravs de um m separa os minerais ricos em ferro. Continuando o processo, entra em ao o sistema de flotao, que separa a apatita do calcrio e de outros minerais, as partculas de apatita aderem a uma bolha e flotam para a superfcie do tanque. O fsforo, agora concentrado est em baixa biodisponibilidade e com elevado teor de flor, sendo necessrio passar por transformaes qumicas para atender 10 as necessidades do mercado. A rocha concentrada em fsforo, resultante do sistema de flotao, armazenada em silos, e a partir dessa matria prima que sero feitos os demais produtos derivados do fsforo, como o acido fosfrico e os superfosfatos. A Figura 2 ilustra um fluxograma do beneficiamento de uma matriz de depsito de rocha fosftica da Flrida, a sequncia, mais complexa, envolve vrios mtodos de separao a mido, passagem atravs de peneiras rotatrias, de moinho a martelo, de hidrolisadores Evans com colunas oscilantes, alm de dispositivos de classificao a vibrao, eliminao de gua e de flotao. Neste caso, so obtidos trs tipos matria primas: Pedra Grauda Acima da malha 8 ( no silo de armazenagem), para venda ou uso de que requere elevado teor; Pedra Normal - entre a malha 8 e a 14 (no silo de armazenagem), para a manufatura do fosfato; os mais finos que passam por um hidrolisador de Evans e outra flotao denominado Concentrado - (no silo de armazenagem) para a fabricao de fosfato e acido fosfrico. O rejeito possui apenas uma pequena porcentagem de mineral fosftico, lanado em uma rea de resduo (de duas fontes) ou em um valo (com excesso de gua) (ALECRIM, S., 2010).

Figura 2. Fluxograma do beneficiamento do minrio de fsforo.Fonte: (ALECRIM, S., 2010).REFERNCIAS BIBLIOGRFICASAlecrim, S. Fosforo, fosfato e superfosfatos - Trabalho apresentado disciplina de Qumica Industrial Inorgnica do Curso de Bacharel em Qumica da Universidade de Mogi das Cruzes. Mogi das Cruzes. 2010.Loureiro, F.; Monte, de M. M. B.; Nascimento, M. Rochas e Minerais Industriais - Captulo 7: Agrominerais Fosfato. CETEM. 2 Edio. 2008.Schnellrath, J.; Guimares, R.C.; Correia, J. C. G.; Teixeira, S. H. A. Comunicao Tcnica elaborada para o Livro Usina de Beneficiamento de Minrios do Brasil. CETEM, Rio de Janeiro, 2002.