Introduccedilatildeo

Determinadas mateacuterias primas satildeo abundantes na superfiacutecie da terra Esse fato

aumenta a possibilidade da descoberta de jazidas proacuteximas aos centros

consumidores aspectos esse de extrema importacircncia pois nos dias de hoje o frete

pesa consideravelmente no custo final do produto Uma das mateacuterias primas em

questatildeo e sem duvida situada entre as mais importantes eacute a areia insumo mineral

baacutesico para diversos setores da industria possui caracteriacutesticas indispensaacuteveis a

determinadas aplicaccedilotildees dificilmente obtidas a partir de materiais sinteacuteticos ou de

outras mateacuterias primas minerais de modo econocircmico Ainda hoje as areias satildeo

praticamente insubstituiacuteveis em muitas aplicaccedilotildees industriais e pelo fato dos

produtos finais nos quais haacute sua utilizaccedilatildeo serem cada vez mais elaborados

aperfeiccediloados que os mineradoras forneccedilam essa mateacuteria prima dentro das

especificaccedilotildees padronizadas exigidas pelas industrias consumidoras As areias para

fins industriais satildeo produzidas principalmente a partir de aluviotildees arenitos e

quartzitos Os processos de beneficiamento aplicados nesses mineacuterios dependem

da aplicaccedilatildeo industrial a que se destinaraacute a areia Evidentemente utilizaccedilotildees como

especificaccedilotildees mais riacutegidas requerem natildeo soacute tratamento mais eficiente e sofisticado

como tambeacutem mineacuterios de melhor qualidade e manuseio mais adequado das areias

industriais prontas para uso

Definiccedilotildees

Areia eacute um termo que apresenta muitas definiccedilotildees Na eratura geoloacutegica observa-se

que haacute preocupaccedilatildeo tanto no sentido de definir uma faixa de tamanho de partiacuteculas

como no sentido de classificar os depoacutesitos nos quais as partiacuteculas do tamanho

areia estatildeo presentes juntamente com partiacuteculas de outras dimensotildees baseando-se

nas proporccedilotildees entre essas diferentes partiacuteculas

Menciona-se areia como material detriacutetico com variaccedilatildeo de taanho de partiacuteculas

definidos como deposito detriacutetico silicoso composto principalmente por partiacuteculas de

4

quartzo e ateacute mesmo como material com caracteriacutestica favoraacuteveis a acumulaccedilatildeo de

certos recursos (petroacuteleo aga mineacuterios radioativos etc) mas as menccedilotildees

principais satildeo feitas no sentido de representar material mineral granular natildeo coesivo

com tamanho de partiacuteculas situado entre limites definidos (varia de autor para autor)

com composiccedilatildeo quiacutemica e mineraloacutegica variada e origem que pode ser organizar

quiacutemica vulcacircnica ou clastica Os limites de tamanhos mais aceitos estatildeo expressos

na escala granulomeacutetrica Wentworth na qual a fraccedilatildeo areia estaacute situado entre

00625 mm (areia muito fina) e 2 mm (areia muito grossa)

Como consequumlecircncia de sua origem admite-se que as areias satildeo constituiacutedas

predominantemente por quartzo Entre os outros minerais presentes os mais

comuns satildeo feldspato mica ilmenita granada turmalina zircatildeo etc A proporccedilatildeo

com que esses minerais se apresentam nas areias confere as mesmas

caracteriacutesticas especiais como coloraccedilatildeo composiccedilatildeo mineraloacutegica composiccedilatildeo

quiacutemica e o resulta por atribuir as mesmas denominaccedilotildees especificas

Em siacutentese o termo areia eacute usado de modo amplo e popular apresenta significado

textual granulomeacutetrico e mineraloacutegico definidos pois se refere a um mineral

composto de partiacuteculas minerais inconsolidadas cujos tamanhos se enquadram

numa faixa de variaccedilatildeo definida e as partiacuteculas satildeo constituiacutedas predominantemente

de quartzo Assim sendo embora o termo areia tenha basicamnete conotaccedilatildeo

granulomeacutetrica por ser definido como uma massa mineral inconsolidade alto teor de

siacutelica constituiacuteda predominantemente de gratildes de quartzo os quais tem formas e

texturas superficiais que podem variar amplamente e situam-se dentro de uma faixa

de tamanho entre 00625 mm a 20 mm Nas industrias consumidoras e produtoras

desse bem mineral os termos areia e areia quartozona satildeo equivalentes Eacute

importante citar que as insdustrias utilizam normalmente para os seus controles

escalas granulomeacutetricas baseadas no sistema MESH e uma das mais conhecidas eacute

a escala adotada pela ASTM (American Society for Testing Materials)

Origem

5

Referindo-se inicialmente a areia no sentido de tamanho de partiacutecula isto eacute

qualquer material granular natildeo coesivo situado numa faixa de tamanho de 00625

mm a 2 mm e que podem ter sido transportado por uma seacuterie de agentes ter sido

selecionado e classificado estratificado acamadado gradado horizontal e

verticalmente etc depara-se com uma certa variedade de materiais com as

caracteriacutesticas citadas apesar de terem sido originadosde modos muitos diferentes

e com frequumlecircncias tambeacutem diferentes no registro geoloacutegico isto eacute alguns desses

materiais ocorrem com maior frequumlecircncia que outros apesar de que em termos de

dimensotildees de suas partiacuteculas todos podem ser denominados de areia A areia

assim definida eacute originada por alguns processos baacutesicos cujas atuaccedilotildees diferem

bastante Entre eles estatildeo

1 ndash intemperismo que eacute subdividido em desintegraccedilatildeo (processo basicamente fiacutesico

que enfraquece a resistecircncia da rocha pela desagregaccedilatildeo do seus minerais

constituintes liberando-os) e decomposiccedilatildeo (processo quiacutemico atraveacutes do qual

alguns dos constituintes das rochas satildeo alterados em outros minerais de granulaccedilatildeo

muito fina e os minerais estaacuteveis remanescentes satildeo liberados e podem ser

concentrados) as areias relacionadas a esses dois processos satildeo denominadas

epiclaacutesticas

2 ndash vulcanismo explosivo ndash piroclaacutestico a accedilatildeo explosiva de vulcotildees pode produzir

vasta gama de tamanho de partiacuteculas (vidros fragmentos de cristais partiacuteculas de

lava etc)

3 ndash a moagem por movimentaccedilatildeo de rochas (cataclaacutestico) e por impacto eventos

que podem provocar a moagem localizada de rochas e produzir partiacuteculas de

dimensatildeo de areia A moagem decorrente de atividade glacial pode produzir material

do tamanho areia em quantidade suficiente para formar corpos de dimensotildees

consideraacuteveis A queda de meteoros fragmenta e moacutei as rochas na zona de impacto

apesar de que o material formado na cratera resultante normalmente eacute grosseiro

4 ndash peletizaccedilatildeo de material fino (argila por exemplo) proveniente da decomposiccedilatildeo

de rocha e carreado para o interior de uma bacia de sedimentaccedilatildeo esse material

pode ser peletizado inclusive pela accedilatildeo de organismos formando pequenos

agregados de materiais sedimentar nas dimensotildees da areia e

5 ndash precipitaccedilatildeo quiacutemica e bioquiacutemica a partir de soluccedilotildees originadas pela

decomposiccedilatildeo de rochas cujos constituintes minerais se precipitam sob a forma de

6

partiacuteculas ou ooacutelitos as areias assim formadas satildeo chamadas endegeneacuteticas no

caso de areias carbonaacuteticas a denominaccedilatildeo preferencial eacute calcaacuterio

Referindo-se agora natildeo soacute agrave dimensatildeo das partiacuteculas mas tambeacutem da composiccedilatildeo

mineraloacutegica que uma determinada areia possa apresentar pode-se dizer que os

processos baacutesicos que atuam na sua formaccedilatildeo satildeo os mesmos que atuam na

formaccedilatildeo de qualquer material granular mineral cada tamanho entre 0025 e 20 mm

Eacute evidente que cada processo ou interaccedilatildeo de processos resultaraacute uma areia de

composiccedilatildeo caracteriacutestica Por exemplo no caso das areias quartzosas a accedilatildeo de

tais processos deve ter sido mais seletiva e as aacutereas-fonte certamente mais ricas

em quartzo O transporte do quartzo liberado da aacuterea-fonte ateacute o sitio de deposiccedilatildeo

de areia natildeo soacute foi eficiente para separa-lo dos outros minerais desagregados eou

decompostos como tambeacutem competente a ponto de classificar e transportar

grandes quantidades de gratildeos de quartzo do tamanho areia Sem duvida devido as

nossas condiccedilotildees geoloacutegicas e climaacuteticas certamente o intemperismo foi o que mais

atuou na formaccedilatildeo de gratildeo de areia constituiacutedos de quartzo os quais se

acumularam nos depoacutesitos de areias quartzosas mais importantes

Resumidamente as areias quartzosas satildeo de origem secundaria pois derivam de

rochas preacute-existentes ricas em quartzo sobre as quais atuaram os agentes

intempeacutericos desintegrando-os e decompondo seus minerais formadores dos

diversos tipos de rochas comportam-se diferentemente ante os agentes

intempeacutericos O quartzo eacute um dos minerais de mais resistecircncia e portanto de grande

estabilidade nas condiccedilotildees existentes na superfiacutecie da terra aleacutem de sua

participaccedilatildeo na composiccedilatildeo de muitos tipos de rochas A maioria dos demais

minerais constituintes das rochas satildeo menos resistentes ao intemperismo e por isso

mesmo satildeo pulverizados alterados em outros minerais perincipalmente argilosos

ou ateacute mesmo dissolvidos Nessas condiccedilotildees satildeo facilmente removidos e levados

para longe pelos meios de transporte disponiacuteveis Desse processo todo pode

resultar um deposito residual de fragmentos principalmente de quartzo no qual o

tamanho e forma das particulas dependem da textura e estrutura da rocha fonte

Esse resiacuteduo entatildeo formado tambeacutem pode ser transportado e as partiacuteculas podem

ser submetidas a fraturamento e retrabalhamento por abrasatildeo das pontas e arestas

resultando em diferentes graus de arredondamento e esfericidade polimento ou

fosqueamento ou picotamento das superfiacutecies bem como estas partiacuteculas podem

ser classificadas Esses efeitos estatildeo diretamente ligados agrave energia e viscosidade do

7

meio no qual as partiacuteculas foram transportadas e agrave distancia desse transporte e

caracteriacutesticas do percurso Finalmente as partiacuteculas satildeo depositadas formando os

depoacutesitos sedimentares que de inicio satildeo aluviotildees e depoacutesitos eoacutelicos glaciais

litoracircneos marinhos etc Assim formados esses depoacutesitos podem sofrer diagecircnese

transformando-se em rochas como arenitos todo o ciclo pode repetir-se e havendo

condiccedilotildees favoraacuteveis pode ocorrer a segregaccedilatildeo de depoacutesitos praticamente

monomineralicas de alto grau de pureza As areias desses depoacutesitos (areias

quartzosas) dependendo da aplicaccedilatildeo podem ser usadas in natura ou passar por

processos de beneficiamento produzindo-se entatildeo areias de grande utilizaccedilatildeo nas

industrias

Areia Industrial

Caracteriacutesticas Principais

Sobe a denominaccedilatildeo de areias industriais isto eacute areias beneficiadas para serem

usadas como insumo mineral pela industria aleacutem das areias quartzosas inclui-se

tambeacutem uma seacuterie de materiais granulares utilizados com fins especiais como eacute o

caso das areias cromita olivina zirconita etc mas trataremos apenas do tipo mais

comum e de maior utilizaccedilatildeo que eacute a areia quartzosa a qual apresenta algumas

caracteriacutesticas baacutesicas que tornam possiacutevel utiliza-las amplamente sendo as

principais a (1) distribuiccedilatildeo granulomeacutetrica em que a areia por ser um material

granular situado numa faixa granulomeacutetrica bastante ampla pode ser desdobrada

em faixas granulomeacutetricas adequadas a cada uso (2) forma dos gratildeos que

dependendo do desgaste natural sofrido desde a sua liberaccedilatildeo da rocha fonte

transporte e sua deposiccedilatildeo final e de eventos posteriores satildeo classificados em

angulares e arredondados e irregulares a esfeacutericos a forma dos gratildeos pode variar

de um local para outro numa mesma jazida essa caracteriacutesticas eacute importante pois

aplicaccedilotildees diversas requerem formas diferentes de gratildeos (3) porosidade e

perneabilidade - relacionadas

8

com o tamanho e a forma dos gratildeos distribuiccedilatildeo granulomeacutetrica e compactaccedilatildeo(4)

a composiccedilatildeo quimica influi natildeo soacute na cor da areia (quando a cor pode ser

considerada

como criterio de pureza) como tambeacutem no seu desempenho na maioria das

aplicaccedilotildees possiveis A omposiccedilatildeo quimica pode variar de uma jazida para outra

devido a contaminantes

minerais presentes o que eacute uma funccedilatildeo de todos os fatores e precessos envolvidos

na formaccedilatildeo de jazida Eacute nescessario que a areia seja predominantemente silicosa

e haacute jazidas que possibilitam a produccedilatildeo de siacutelica praticamente pura Pelo fato de

serem constituidas de gratildeos de quartzo as areias apresentam ainda inpercia

quimica ( o quartzo eacute silica pura)

refrateriedade(o quartzo tem ponto de fusatildeo elevado) e resistencia mecanica

(caracteristica propria do quartzo)

Mineralogia e Geologia

As areias industriais satildeo constituiacutedas essencialmente de quartzo tendo

como impurezas oacutexidos de ferro minerais pesados e argilas As areias industriais

variam bastante em termos de propriedades fiacutesicas e composiccedilatildeo quiacutemica Satildeo

mateacuterias primas minerais de origem secundaacuteria e aquelas de melhor qualidade

industrial foram produzidas a partir de sedimentos arenosos arenitos e quartzitos

que sofreram concentraccedilatildeo atraveacutes de vaacuterios ciclos de deposiccedilatildeo e erosatildeo

As areias industriais encontram-se no domiacutenio dos sedimentos e das rochas

sedimentares Este ambiente reuacutene as condiccedilotildees para formaccedilatildeo de extensos

depoacutesitos de areia tais como grandes volumes de quartzo nos sedimentos e

rochas ampla rede de bacias e elevada competecircncia das drenagens etc Neste

contexto encontram-se as bacias sedimentares do interior do cristalino as bacias

costeiras e as bacias hidrograacuteficas (Azevedo e Ruiz 1990) Segundo esses autores

as areias industriais explotadas estatildeo associadas a pacotes rochosos definidos

como formaccedilatildeo geoloacutegica a coberturas sedimentares ou a depoacutesitos litoracircneos

No Estado de Satildeo Paulo as aacutereas produtoras de areia industrial estatildeo

9

distribuiacutedas em trecircs unidades geoloacutegicas i) formaccedilotildees Piramboacuteia e Botucatu ii)

coberturas cenozoacuteicas e iii) depoacutesitos arenosos litoracircneos As formaccedilotildees

Piramboacuteia e Botucatu caracterizam-se como sedimentos fluacutevio-eoacutelicos e eoacutelicos e

satildeo responsaacuteveis pela maior atividade de produccedilatildeo de areia nesse Estado (Ferreira

e Daitx 1997) O horizonte superior da formaccedilatildeo Piramboacuteia e inferior da

formaccedilatildeo Botucatu satildeo constituiacutedos por areias com alto teor de siacutelica pouca

argila baixo teor de ferro e minerais pesados distribuiccedilatildeo granulomeacutetrica entre

fina e meacutedia distribuiccedilatildeo granulomeacutetrica homogecircnea e elevado grau de

arredondamento e esfericidade Essas caracteriacutesticas naturais favorecem o

aproveitamento dessas areias apoacutes o beneficiamento permitindo a obtenccedilatildeo de

uma variedade de produtos com moacutedulos de finura de 40-50 e 80-100 com uso

nos diversos segmentos industriais Segundo ainda aqueles mesmos autores os

horizontes dessas formaccedilotildees que se encontram lixiviados (esbranquiccedilados)

apresentam uma areia com baixo teor de ferro e por isso permite o seu uso na

induacutestria vidreira e quiacutemica Os arenitos da formaccedilatildeo Botucatu natildeo lixiviados

apresentam teor de ferro mais elevado e em face disto satildeo usados na induacutestria de

fundiccedilatildeo

Lavra

As areias de quartzo satildeo lavradas por diferentes meacutetodos dependendo do

tipo de depoacutesito No caso dos depoacutesitos natildeo consolidados e cobertos por uma

pequena lacircmina drsquoaacutegua a lavra eacute conduzida com o auxiacutelio de dragas flutuantes A

draga usa uma tubulaccedilatildeo de succcedilatildeo para escavar a areia que eacute bombeada atraveacutes

de uma tubulaccedilatildeo para uma pilha em terra ou diretamente para uma unidade de

processamento Quando o depoacutesito apresenta lentes duras de argila a tubulaccedilatildeo

de succcedilatildeo eacute equipada com uma cabeccedila cortadora de forma a facilitar a escavaccedilatildeo

do material nas frentes de lavra abaixo da lacircmina drsquoaacutegua Neste caso poderatildeo

tambeacutem ser usadas retro-escavadeiras (draglines) no entanto estas apresentam

custos operacionais e de manutenccedilatildeo mais elevados aleacutem de menos eficientes

(Zdunczyk e Linkous 1994) Em algumas mineraccedilotildees no Sul do Brasil a lavra eacute

10

feita a ceacuteu aberto em bancadas com a extraccedilatildeo da areia por retro-escavadeiras

seguido do transporte por caminhotildees basculante para a usina de beneficiamento

(Ferreira e Daitx 2003)

No caso da areia ser resultante do processamento de um quartzito a lavra eacute

feita a ceacuteu aberto com o auxiacutelio de trator de esteira ou explosivos para aquelas

lentes mais compactas Este eacute o caso do depoacutesito de quartzito atualmente em

lavra no municiacutepio de Queluz-SP

De acordo ainda com Ferreira e Daitx (2003) no caso de depoacutesitos de areia

natildeo consolidados ou pouco consolidados e que se encontram acima da lacircmina

drsquoaacutegua ou do lenccedilol freaacutetico a lavra eacute feita com o auxiacutelio de escavadeira hidraacuteulica

e paacute carregadeira A areia lavrada eacute estocada em pilha e a seguir alimentada em

unidade de processamento

As areias industriais das regiotildees produtoras do Estado de Satildeo Paulo satildeo

lavradas de diferentes formas Antes de iniciar a lavra a vegetaccedilatildeo eacute retirada com

uma pequena camada de solo (02 ndash 1 m) usando paacute carregadeira e a seguir esse

material eacute disposto em local adequado para futura utilizaccedilatildeo quando da

reabilitaccedilatildeo da aacuterea minerada Nos municiacutepios de Descalvado e Analacircndia as

empresas fazem a lavra a ceacuteu aberto (Figura 1) em bancadas com altura de 10 m e

taludes de 451048689-801048689 usando escavadeiras e escarificador para a extraccedilatildeo da areia

Esta quando proveniente das bancadas inferiores (Formaccedilatildeo Botucatu e

Piramboacuteia) onde estaacute intensamente lixiviada destina-se agrave produccedilatildeo de areias para

as induacutestrias de vidro de boa qualidade ceracircmica e quiacutemica A areia explotada da

Rochas e Minerais Industriais ndash CETEM2005 111

bancada superior (Cobertura Cenozoacuteica) onde natildeo ocorreu lixiviaccedilatildeo eacute destinada

agrave produccedilatildeo de areias industriais para fundiccedilatildeo Da frente de lavra as areias

explotadas satildeo transportadas para as unidades especiacuteficas de beneficiamento onde

satildeo processadas separadamente (Ferreira 1997 Nava 1997a)

11

Figura 1 Lavra de areia a ceacuteu aberto na Mineraccedilatildeo Jundu em Descalvado-SP

Processamento

O processamento eacute variaacutevel em complexidade em dependecircncia das

especificaccedilotildees requeridas O processamento tiacutepico consiste de (i) lavagem e

classificaccedilatildeo (ii) atriccedilatildeo e (iii) peneiramento (Ferreira e Daitx 2003 BGS 2004)

A lavagem e a classificaccedilatildeo por hidrociclones a deslamagem visam a

remoccedilatildeo da fraccedilatildeo siacuteltico-argilosa prejudicial ao processo de produccedilatildeo de vidros

especiais ou moldes de fundiccedilatildeo por conter alumiacutenio ferro e aacutelcalis Essa fraccedilatildeo

argilosa representa 20 da areia processada e normalmente eacute descartada para as

lagoas gerando um impacto ambiental (Ferreira e Daitx 2003)

Especificamente na areia tal qual explotada da Mineraccedilatildeo Jundu o teor da

fraccedilatildeo argila eacute em meacutedia 6 Esta argila removida da areia durante o processo de

produccedilatildeo de areia industrial eacute disposta em lagoas de sedimentaccedilatildeo que compotildeem

o processo de tratamento e recirculaccedilatildeo da aacutegua industrial Estas lagoas apoacutes

assoreamento total e adensamento da argila decantada podem ser recobertas com

12

112 Areia Industrial

solo e revegetadas ou no futuro possivelmente lavradas para a recuperaccedilatildeo da

argila beneficiada cujo potencial de uso jaacute foi comprovado mas ainda sem

viabilidade econocircmica A areia tal qual extraiacuteda tambeacutem conteacutem uma fraccedilatildeo

grossa da ordem de 10 que se constituiraacute em agregados para construccedilatildeo civil e

areias para filtragens

A atriccedilatildeo eacute feita para limpar a superfiacutecie das partiacuteculas A separaccedilatildeo por

tamanho em peneiras remove as fraccedilotildees grosseiras e finas para a obtenccedilatildeo de um

material com a distribuiccedilatildeo granulomeacutetrica desejada Eacute praacutetica mundial a mistura

de diferentes areias de qualidades superior e inferior para otimizar o

aproveitamento das reservas (BGS 2004)

Para a produccedilatildeo de areias especiais um processamento mais elaborado

pode ser necessaacuterio para remoccedilatildeo de impurezas (minerais pesados como zircatildeo

ilmenita magnetita cromita entre outros) ou da proacutepria superfiacutecie dos gratildeos de

quartzo A purificaccedilatildeo por flotaccedilatildeo ou por meacutetodos graviacuteticos pode entatildeo ser

empregada A flotaccedilatildeo em meio aacutecido eacute usada em duas usinas na Inglaterra para

remover minerais pesados A lixiviaccedilatildeo a quente com aacutecido sulfuacuterico eacute tambeacutem

praticada em trecircs instalaccedilotildees naquele paiacutes para limpar a cobertura ferrosa das

partiacuteculas individuais (BGS 2004)

Na Mineraccedilatildeo Jundu (Figura 2) resumidamente o beneficiamento da areia

consta de formaccedilatildeo da polpa desagregaccedilatildeo em tromel atriccedilatildeo deslamagem em

hidrociclones peneiramento desaguamento do produto em hidrociclones e

secagem do produto final em leito fluidizado

A Mineraccedilatildeo Jundu tambeacutem utiliza como meacutetodos de purificaccedilatildeo

complementares a flotaccedilatildeo em Analacircndia-SP e a separaccedilatildeo magneacutetica em

Descalvado-SP Estas operaccedilotildees visam reduzir o teor de ferro de parte da areia

destinada agrave induacutestria de vidro A utilizaccedilatildeo de um ou outro meacutetodo eacute determinada

na fase de projeto da usina de beneficiamento em funccedilatildeo das caracteriacutesticas

fiacutesico-quiacutemicas do mineacuterio que seraacute beneficiado

Areias especiais satildeo tambeacutem recobertas com resinas aglomerantes obtendose

produtos de alto valor agregado Esta areia resinada cerca de 12 mil toneladas

produzidas alcanccedila no Brasil preccedilos 10 a 15 vezes maiores que aqueles praticados

com as areias comuns de fundiccedilatildeo Para uso em alguns produtos ceracircmicos a

areia de siacutelica eacute calcinada para converter o quartzo em cristobalita Tanto a

13

cristobalita como a areia de quartzo satildeo finamente moiacutedas para a obtenccedilatildeo de

siacutelica flour de vaacuterias especificaccedilotildees (BGS 2004)

Rochas e Minerais Industriais ndash CETEM2005 113

Figura 2 Vista da bacia de rejeito e usina de beneficiamento de areia da

Mineraccedilatildeo Jundu Descalvado-SP

Usos

Cada aplicaccedilatildeo tem especificaccedilotildees proacutepias que podem variar de consumidor Por

esse motivo natildeo seratildeo enumeradas aqui as especificaccedilotildees referentes a cada um

dos usos das areias industriais Algumas caracteristicas

indispensaveis a determinados usos podem ser dispensaveis a outros A

refratariedade eacute uma caracteristicas fundamental para as areias base utilizadas em

fundiccedilatildeo e na frabicaccedilatildeo de refratirios mas por outro lado eacute desfavoravel

14

na fabricaccedilatildeo de vidro obrigando o uso de fudentes e na maioria das outras

utilizaccedilotildees natildeo eacute levada em conta Os gratildeos angulares de areia satildeo favoraveis na

fabricaccedilatildeo de vidro pois a fusatildeo eacute iniciada nas pontas e arestas dos gratildeos

mas satildeo desfavoraveis em fundiccedilatildeo pois possibilitam a formaccedilatildeo de finos por

desgaste consequentemente diminuindo a permeabilidade do molde Gratildeos

arredondados

ou esfericos de tamanho uniforme satildeo favoraacuteveis para uso de filtros devido agrave alta

permeabilidade mas desfavoraveis a fundiccedilatildeo porque condefer menor resistencia

e possibilitam a expansatildeo do molde E assim por diante

As aplicaccedilotildees mais expressivas e comuns das areias industriais

satildeo as seguintes

Vidro

A funccedilatildeo da areia eacute fornecer SiO2 ao vidro Os gratildeos angulares da areia

favorecem o processo de produccedilatildeo do vidro pois a fusatildeo se inicia nas pontas e

arestas dos gratildeos (Nava 1997b) A areia para a induacutestria de vidro deve apresentar

um teor elevado de quartzo baixo teor de ferro e de material refrataacuterio Como a

areia eacute o principal insumo na manufatura do vidro a localizaccedilatildeo da jazida de areia

na maioria dos casos influencia na escolha do local da faacutebrica (Shreve e Brink Jr

1977)

Haacute muitos tipos de vidros com diferentes propriedades A maioria dos

vidros comerciais usados no nosso cotidiano eacute produzida com trecircs ingredientes

principais areia cal e barrilha que respondem por 90 das mateacuterias primas que

alimenta os fornos de fabricaccedilatildeo de vidro O vidro normalmente conteacutem 70-74

SiO2 sendo esta siacutelica provida principalmente pela areia industrial e de modo

crescente por vidro reciclado Os outros componentes como CaO MgO (na

forma de dolomita) e Al2O3 (como minerais feldspaacuteticos) satildeo adicionados para

conferir estabilidade e durabilidade ao vidro (Shreve e Brink Jr 1977 BGS 2004)

Os mais importantes produtos de vidro em volume de produccedilatildeo satildeo os

vidros planos os vidros brancos de embalagem e os vidros coloridos de

15

embalagem Outras aplicaccedilotildees satildeo na fabricaccedilatildeo de bulbos de lacircmpadas e tubos de

luz fluorescente telas de televisatildeo e de computadores fibra de vidro entre muitas

outras (BGS 2004) No Brasil a produccedilatildeo em 2003 alcanccedilou 30 milhotildees t assim

distribuiacutedas embalagem com 45 vidros domeacutesticos 11 vidros especiais 9

e vidros planos 35 (ABIVIDRO 2004)

Fundiccedilatildeo

Na induacutestria de fundiccedilatildeo o metal ou liga eacute fundido em moldes nos quais a

areia eacute usada como o principal material para sua confecccedilatildeo A areia tem a funccedilatildeo

de resistir agraves solicitaccedilotildees teacutermicas mecacircnicas e quiacutemicas a que estatildeo submetidos

os moldes desde o vazamento do metal fundido ateacute a solidificaccedilatildeo das peccedilas

produzidas (Nava 1997b) As propriedades fiacutesicas e quiacutemicas da areia satildeo

Rochas e Minerais Industriais ndash CETEM2005 115

importantes e dependem de vaacuterios fatores tais como do tipo de metal e de

produto a ser fundido e do tipo de aglomerante utilizado No passado eram

utilizadas areias contendo argilas estas em quantidade suficiente para conferir

plasticidade e resistecircncia ao molde funcionando como ligante Atualmente a

demanda eacute por areias sem argilas (lavadas) com alto teor de siacutelica Devem

tambeacutem apresentar uma distribuiccedilatildeo granulomeacutetrica estreita e gratildeos com alta

esfericidade O agente ligante uma argila (geralmente bentonita) ou resina eacute

adicionado e misturado agrave areia para a fabricaccedilatildeo do molde (BGS 2004)

Ceracircmica e refrataacuterio

Na induacutestria ceracircmica a areia de quartzo moiacuteda eacute um componente essencial

na formulaccedilatildeo da massa e do esmalte de vaacuterios tipos ceracircmicos tais como louccedila

de mesa louccedila sanitaacuteria ceracircmica de piso e de revestimento refrataacuterios ceracircmica

eleacutetrica vidradosfritas e cadinhos de porcelana O elevado uso da siacutelica na

16

induacutestria ceracircmica eacute atribuiacutedo agrave sua alta dureza alta temperatura de fusatildeo baixo

custo e a capacidade de formar vidros A areia de quartzo tem como funccedilatildeo

fornecer SiO2 agrave massa ceracircmica e algumas vezes eacute substituiacuteda pelo quartzito

Como carga sua funccedilatildeo eacute reduzir a plasticidade a deformaccedilatildeo e o tempo de

secagem e aumentando a porosidade e a resistecircncia mecacircnica durante a queima

Tinta

Os formuladores de tinta selecionam as areias industriais para melhorar a

aparecircncia e durabilidade das tintas e coberturas industriais e arquiteturais A areia

de quartzo de alta pureza contribui para influenciar as propriedades de

desempenho criacutetico tais como alvura (brightness) consistecircncia de cor adsorccedilatildeo de

oacuteleo etc Nas tintas denominadas arquiteturais a areia de quartzo melhora a

retenccedilatildeo a durabilidade e a resistecircncia agrave sujeira ao mofo agrave fissuraccedilatildeo e ao

intemperismo Em coberturas marinhas e de manutenccedilatildeo a durabilidade do

quartzo confere excelente resistecircncia agrave abrasatildeo e agrave corrosatildeo

Borracha e Plaacutestico

A areia de quartzo eacute utilizada na fabricaccedilatildeo de siacutelica amorfa usada na

fabricaccedilatildeo de borracha A brancura (whiteness) o baixo iacutendice de absorccedilatildeo de oacuteleo

e a moabilidade para granulometrias especiacuteficas permitem que areia de quartzo

seja usada como carga na induacutestria de plaacutestico e borracha (Harben 1995)

116 Areia Industrial

Filtraccedilatildeo

17

Para esta finalidade as areias satildeo usadas no preparo de leitos (filtros)

destinados agrave filtragem e purificaccedilatildeo de aacuteguas e efluentes industriais A areia para

filtraccedilatildeo deve ser isenta de impurezas (argilas poacute materiais micaacutecios ou

orgacircnicos) Natildeo haacute restriccedilotildees ao formato dos gratildeos no entanto eacute desejaacutevel que

natildeo sejam alongados ou planos Gratildeos angulares ou arredondados propiciam

porosidade e permeabilidades adequadas aos leitos de filtraccedilatildeo A areia deve

apresentar tamanho uniforme e estar distribuiacuteda em faixas granulomeacutetricas

estreitas

Fraturamento hidraacuteulico

A areia com alto teor de siacutelica eacute utilizada no fraturamento hidraacuteulico de

rochas reservatoacuterio de poccedilos de petroacuteleo e gaacutes Um fluido com areia em

suspensatildeo eacute bombeado sob alta pressatildeo na formaccedilatildeo produtora de petroacuteleo com

a finalidade de aumentar e criar novos poros na rocha A seguir o fluido eacute

extraiacutedo da formaccedilatildeo no entanto a areia permanece atuando como mantenedor

dos poros da rocha abertos ndash propante (Harben e Kuzvart 1996) Esta operaccedilatildeo

de fraturamento hidraacuteulico tem como funccedilatildeo aumentar a recuperaccedilatildeo secundaacuteria

de explotaccedilatildeo do petroacuteleo

Modo de Ocorrecircncia

Em funccedilatildeo da sua origem e dos processos naturais de transformaccedilatildeo as areias ou

depoacutesitos arenosos bem como formaccedilotildees geoloacutegicas portadoras de areias podem

se formar em vaacuterios domiacutenios geoloacutegicos De um modo geral satildeo os seguintes

Minerais e Materiais Alternativos

18

Devido a problemas de silicose resultantes do manuseio de material

silicatado o uso de siacutelica moiacuteda para diferentes aplicaccedilotildees vem sofrendo ameaccedilas

de substituiccedilatildeo por outros materiais do tipo calcita moiacuteda apesar da siacutelica

apresentar algumas vantagens teacutecnicas quando comparadas com a calcita

(Hanson 1991)

No Brasil comeccedila a haver restriccedilotildees legais ao uso de areia no jateamento

para na limpeza Um meacutetodo alternativo foi proposto qual seja a utilizaccedilatildeo de

dioacutexido de carbono (jaacute empregado em extintores de incecircndio) que natildeo seria

causador de poluiccedilatildeo nem danoso agrave sauacutede do trabalhador Em siacutentese o gaacutes

liacutequido transformado em minuacutesculos cristais eacute direcionado em alta velocidade para

a superfiacutecie a ser limpa

O vidro colorido reciclado estaacute sendo cogitado para apoacutes adequaccedilatildeo

granulomeacutetrica substituir a areia empregada em filtraccedilatildeo

Domiacutenio dos Sedimentos e Rochas sedimentares

Neste estatildeo inclusas todas as bacias sedimentares do interior do embasamento

cristalino (intracratocircnicas) e as bacias da margem continental ou costeira

(pericratocircnicas) bem como as bacias hidrograacuteficas do embasamento cristalino Eacute o

domiacutenio geoloacutegico em que satildeo maiores as possibilidades de ocorrecircncia de depoacutesitos

arenosos pois neste haacute o predomiacutenio dos processos deposicionais sobre os

processos erosivos ocorrendo entre outros sedimentos totalmente inconsolidados

(coberturas terciaacuteriasquarternaacuterias aluviotildees quaternaacuterios depoacutesitos litoracircneos etc)

bem como arenitos com mais variados graus de friabilidade

Domiacutenio das Rochas Metamoacuterficas

Este representa a maior parte do embasamento cristalino brasileiro Por se tratar de

aacutereas onde ocorrem rochas mais duras e amplo predomiacutenio dos processos erosivos

19

sobre os deposicionais as possibilidades da ocorrecircncia de rochas que possam

produzir areias satildeo muito menores que no domiacutenio sedimentar ficando restritas aacutes

ocorrecircncias de quartzitos quando estes apresentarem um certo grau de friabilidade

Domiacutenio das Rochas Iacutegneas

Este eacute o que menores possibilidades oferecem pois aqui praticamente natildeo ocorrem

grandes massas rochosas constituiacutedas somente de quartzo o qual ocorre

normalmente na forma de veios Ocorre na verdade uma associaccedilatildeo de vaacuterios

minerais formando rochas de grande resistecircncia e dureza o que torna difiacutecil e

oneroso a liberaccedilatildeo dos gratildeos de quartzo por processos artificiais Estes quartzos de

veios quando puros podem ser utilizados com fins nobres Tem-se conhecimento

de estudos feitos sobre britagem e moagem de granitos e nefelina-sienitos com

posterior separaccedilatildeo magneacutetica para produccedilatildeo de uma mistura granular de quartzo e

feldspatos com possiacutevel utilizaccedilatildeo na fabricaccedilatildeo de vidro Este produto foi

denominado areia feldspaacutetica e tem tambeacutem como finalidade fornecer alumina ao

vidro

Resumindo pode-se dizer que com exceccedilatildeo das jazidas de quartzitos existentes no

domiacutenio das rochas metamoacuterficas este domiacutenio e o das rochas iacutegneas mesmo

portando rocha rica em quartzo tendem a serem fornecedores de material para

formaccedilatildeo de depoacutesitos arenosos no domiacutenio das rochas sedimentares do que

propriamente serem portadores destes depoacutesitos

Formaccedilatildeo Botucatu

Arenitos predominantemente eoacutelicos avermelhados de granulaccedilatildeo fina a media

com estratificaccedilatildeo cruzada de meacutedio a grande porte com depoacutesitos fluviais de

natureza conglomeraacutetica restritos aacute base da formaccedilatildeo e camadas localizadas de

20

siltitos e argilitos Essa unidade aflora em extensa faixa de direccedilatildeo NE-SW no

Estado de Satildeo Paulo notadamente na proviacutencia geomorfoloacutegica das cuestas

basaacutelticas

Areia Industrial em Ibiriteacute - MG

Fonte Google maps

21

Histoacuteria

Ibiriteacute surgiu aproximadamente em 1890 como um povoado de nome de Vargem de

Pantana na freguesia de Sabaraacute Tal povoado foi mais tarde escolhido pela

educadora russa Helena Antipoff para ser a sede de suas obras que ainda satildeo a

referecircncia maior da cidade Em 1890 passou a condiccedilatildeo de vila ainda pertencendo

a Sabaraacute Em 1897 passou a pertencer ao municiacutepio de Santa Quiteacuteria

atualmente Esmeraldas Em 1911 a regiatildeo passa a integrar o municiacutepio de Betim

Em 1923 tem sua denominaccedilatildeo mudada para Ibiritecirc palavra indiacutegena que significa

terra firme Em 1938 passa agrave categoria de distrito pertencendo ao municiacutepio de

Betim figurando a denominaccedilatildeo atual No dia 30 de dezembro de 1962 passa agrave

categoria de municiacutepio com os distritos Sede e Sarzedo A 1 de marccedilo

de 1963 Chaffir Ferreira eacute nomeado pelo governador do estado como intendente

municipal Na primeira eleiccedilatildeo para prefeito a 30 de junho de 1963 quando foi eleito

22

quartzo e ateacute mesmo como material com caracteriacutestica favoraacuteveis a acumulaccedilatildeo de

certos recursos (petroacuteleo aga mineacuterios radioativos etc) mas as menccedilotildees

principais satildeo feitas no sentido de representar material mineral granular natildeo coesivo

com tamanho de partiacuteculas situado entre limites definidos (varia de autor para autor)

com composiccedilatildeo quiacutemica e mineraloacutegica variada e origem que pode ser organizar

quiacutemica vulcacircnica ou clastica Os limites de tamanhos mais aceitos estatildeo expressos

na escala granulomeacutetrica Wentworth na qual a fraccedilatildeo areia estaacute situado entre

00625 mm (areia muito fina) e 2 mm (areia muito grossa)

Como consequumlecircncia de sua origem admite-se que as areias satildeo constituiacutedas

predominantemente por quartzo Entre os outros minerais presentes os mais

comuns satildeo feldspato mica ilmenita granada turmalina zircatildeo etc A proporccedilatildeo

com que esses minerais se apresentam nas areias confere as mesmas

caracteriacutesticas especiais como coloraccedilatildeo composiccedilatildeo mineraloacutegica composiccedilatildeo

quiacutemica e o resulta por atribuir as mesmas denominaccedilotildees especificas

Em siacutentese o termo areia eacute usado de modo amplo e popular apresenta significado

textual granulomeacutetrico e mineraloacutegico definidos pois se refere a um mineral

composto de partiacuteculas minerais inconsolidadas cujos tamanhos se enquadram

numa faixa de variaccedilatildeo definida e as partiacuteculas satildeo constituiacutedas predominantemente

de quartzo Assim sendo embora o termo areia tenha basicamnete conotaccedilatildeo

granulomeacutetrica por ser definido como uma massa mineral inconsolidade alto teor de

siacutelica constituiacuteda predominantemente de gratildes de quartzo os quais tem formas e

texturas superficiais que podem variar amplamente e situam-se dentro de uma faixa

de tamanho entre 00625 mm a 20 mm Nas industrias consumidoras e produtoras

desse bem mineral os termos areia e areia quartozona satildeo equivalentes Eacute

importante citar que as insdustrias utilizam normalmente para os seus controles

escalas granulomeacutetricas baseadas no sistema MESH e uma das mais conhecidas eacute

a escala adotada pela ASTM (American Society for Testing Materials)

Origem

5

Referindo-se inicialmente a areia no sentido de tamanho de partiacutecula isto eacute

qualquer material granular natildeo coesivo situado numa faixa de tamanho de 00625

mm a 2 mm e que podem ter sido transportado por uma seacuterie de agentes ter sido

selecionado e classificado estratificado acamadado gradado horizontal e

verticalmente etc depara-se com uma certa variedade de materiais com as

caracteriacutesticas citadas apesar de terem sido originadosde modos muitos diferentes

e com frequumlecircncias tambeacutem diferentes no registro geoloacutegico isto eacute alguns desses

materiais ocorrem com maior frequumlecircncia que outros apesar de que em termos de

dimensotildees de suas partiacuteculas todos podem ser denominados de areia A areia

assim definida eacute originada por alguns processos baacutesicos cujas atuaccedilotildees diferem

bastante Entre eles estatildeo

1 ndash intemperismo que eacute subdividido em desintegraccedilatildeo (processo basicamente fiacutesico

que enfraquece a resistecircncia da rocha pela desagregaccedilatildeo do seus minerais

constituintes liberando-os) e decomposiccedilatildeo (processo quiacutemico atraveacutes do qual

alguns dos constituintes das rochas satildeo alterados em outros minerais de granulaccedilatildeo

muito fina e os minerais estaacuteveis remanescentes satildeo liberados e podem ser

concentrados) as areias relacionadas a esses dois processos satildeo denominadas

epiclaacutesticas

2 ndash vulcanismo explosivo ndash piroclaacutestico a accedilatildeo explosiva de vulcotildees pode produzir

vasta gama de tamanho de partiacuteculas (vidros fragmentos de cristais partiacuteculas de

lava etc)

3 ndash a moagem por movimentaccedilatildeo de rochas (cataclaacutestico) e por impacto eventos

que podem provocar a moagem localizada de rochas e produzir partiacuteculas de

dimensatildeo de areia A moagem decorrente de atividade glacial pode produzir material

do tamanho areia em quantidade suficiente para formar corpos de dimensotildees

consideraacuteveis A queda de meteoros fragmenta e moacutei as rochas na zona de impacto

apesar de que o material formado na cratera resultante normalmente eacute grosseiro

4 ndash peletizaccedilatildeo de material fino (argila por exemplo) proveniente da decomposiccedilatildeo

de rocha e carreado para o interior de uma bacia de sedimentaccedilatildeo esse material

pode ser peletizado inclusive pela accedilatildeo de organismos formando pequenos

agregados de materiais sedimentar nas dimensotildees da areia e

5 ndash precipitaccedilatildeo quiacutemica e bioquiacutemica a partir de soluccedilotildees originadas pela

decomposiccedilatildeo de rochas cujos constituintes minerais se precipitam sob a forma de

6

partiacuteculas ou ooacutelitos as areias assim formadas satildeo chamadas endegeneacuteticas no

caso de areias carbonaacuteticas a denominaccedilatildeo preferencial eacute calcaacuterio

Referindo-se agora natildeo soacute agrave dimensatildeo das partiacuteculas mas tambeacutem da composiccedilatildeo

mineraloacutegica que uma determinada areia possa apresentar pode-se dizer que os

processos baacutesicos que atuam na sua formaccedilatildeo satildeo os mesmos que atuam na

formaccedilatildeo de qualquer material granular mineral cada tamanho entre 0025 e 20 mm

Eacute evidente que cada processo ou interaccedilatildeo de processos resultaraacute uma areia de

composiccedilatildeo caracteriacutestica Por exemplo no caso das areias quartzosas a accedilatildeo de

tais processos deve ter sido mais seletiva e as aacutereas-fonte certamente mais ricas

em quartzo O transporte do quartzo liberado da aacuterea-fonte ateacute o sitio de deposiccedilatildeo

de areia natildeo soacute foi eficiente para separa-lo dos outros minerais desagregados eou

decompostos como tambeacutem competente a ponto de classificar e transportar

grandes quantidades de gratildeos de quartzo do tamanho areia Sem duvida devido as

nossas condiccedilotildees geoloacutegicas e climaacuteticas certamente o intemperismo foi o que mais

atuou na formaccedilatildeo de gratildeo de areia constituiacutedos de quartzo os quais se

acumularam nos depoacutesitos de areias quartzosas mais importantes

Resumidamente as areias quartzosas satildeo de origem secundaria pois derivam de

rochas preacute-existentes ricas em quartzo sobre as quais atuaram os agentes

intempeacutericos desintegrando-os e decompondo seus minerais formadores dos

diversos tipos de rochas comportam-se diferentemente ante os agentes

intempeacutericos O quartzo eacute um dos minerais de mais resistecircncia e portanto de grande

estabilidade nas condiccedilotildees existentes na superfiacutecie da terra aleacutem de sua

participaccedilatildeo na composiccedilatildeo de muitos tipos de rochas A maioria dos demais

minerais constituintes das rochas satildeo menos resistentes ao intemperismo e por isso

mesmo satildeo pulverizados alterados em outros minerais perincipalmente argilosos

ou ateacute mesmo dissolvidos Nessas condiccedilotildees satildeo facilmente removidos e levados

para longe pelos meios de transporte disponiacuteveis Desse processo todo pode

resultar um deposito residual de fragmentos principalmente de quartzo no qual o

tamanho e forma das particulas dependem da textura e estrutura da rocha fonte

Esse resiacuteduo entatildeo formado tambeacutem pode ser transportado e as partiacuteculas podem

ser submetidas a fraturamento e retrabalhamento por abrasatildeo das pontas e arestas

resultando em diferentes graus de arredondamento e esfericidade polimento ou

fosqueamento ou picotamento das superfiacutecies bem como estas partiacuteculas podem

ser classificadas Esses efeitos estatildeo diretamente ligados agrave energia e viscosidade do

7

meio no qual as partiacuteculas foram transportadas e agrave distancia desse transporte e

caracteriacutesticas do percurso Finalmente as partiacuteculas satildeo depositadas formando os

depoacutesitos sedimentares que de inicio satildeo aluviotildees e depoacutesitos eoacutelicos glaciais

litoracircneos marinhos etc Assim formados esses depoacutesitos podem sofrer diagecircnese

transformando-se em rochas como arenitos todo o ciclo pode repetir-se e havendo

condiccedilotildees favoraacuteveis pode ocorrer a segregaccedilatildeo de depoacutesitos praticamente

monomineralicas de alto grau de pureza As areias desses depoacutesitos (areias

quartzosas) dependendo da aplicaccedilatildeo podem ser usadas in natura ou passar por

processos de beneficiamento produzindo-se entatildeo areias de grande utilizaccedilatildeo nas

industrias

Areia Industrial

Caracteriacutesticas Principais

Sobe a denominaccedilatildeo de areias industriais isto eacute areias beneficiadas para serem

usadas como insumo mineral pela industria aleacutem das areias quartzosas inclui-se

tambeacutem uma seacuterie de materiais granulares utilizados com fins especiais como eacute o

caso das areias cromita olivina zirconita etc mas trataremos apenas do tipo mais

comum e de maior utilizaccedilatildeo que eacute a areia quartzosa a qual apresenta algumas

caracteriacutesticas baacutesicas que tornam possiacutevel utiliza-las amplamente sendo as

principais a (1) distribuiccedilatildeo granulomeacutetrica em que a areia por ser um material

granular situado numa faixa granulomeacutetrica bastante ampla pode ser desdobrada

em faixas granulomeacutetricas adequadas a cada uso (2) forma dos gratildeos que

dependendo do desgaste natural sofrido desde a sua liberaccedilatildeo da rocha fonte

transporte e sua deposiccedilatildeo final e de eventos posteriores satildeo classificados em

angulares e arredondados e irregulares a esfeacutericos a forma dos gratildeos pode variar

de um local para outro numa mesma jazida essa caracteriacutesticas eacute importante pois

aplicaccedilotildees diversas requerem formas diferentes de gratildeos (3) porosidade e

perneabilidade - relacionadas

8

com o tamanho e a forma dos gratildeos distribuiccedilatildeo granulomeacutetrica e compactaccedilatildeo(4)

a composiccedilatildeo quimica influi natildeo soacute na cor da areia (quando a cor pode ser

considerada

como criterio de pureza) como tambeacutem no seu desempenho na maioria das

aplicaccedilotildees possiveis A omposiccedilatildeo quimica pode variar de uma jazida para outra

devido a contaminantes

minerais presentes o que eacute uma funccedilatildeo de todos os fatores e precessos envolvidos

na formaccedilatildeo de jazida Eacute nescessario que a areia seja predominantemente silicosa

e haacute jazidas que possibilitam a produccedilatildeo de siacutelica praticamente pura Pelo fato de

serem constituidas de gratildeos de quartzo as areias apresentam ainda inpercia

quimica ( o quartzo eacute silica pura)

refrateriedade(o quartzo tem ponto de fusatildeo elevado) e resistencia mecanica

(caracteristica propria do quartzo)

Mineralogia e Geologia

As areias industriais satildeo constituiacutedas essencialmente de quartzo tendo

como impurezas oacutexidos de ferro minerais pesados e argilas As areias industriais

variam bastante em termos de propriedades fiacutesicas e composiccedilatildeo quiacutemica Satildeo

mateacuterias primas minerais de origem secundaacuteria e aquelas de melhor qualidade

industrial foram produzidas a partir de sedimentos arenosos arenitos e quartzitos

que sofreram concentraccedilatildeo atraveacutes de vaacuterios ciclos de deposiccedilatildeo e erosatildeo

As areias industriais encontram-se no domiacutenio dos sedimentos e das rochas

sedimentares Este ambiente reuacutene as condiccedilotildees para formaccedilatildeo de extensos

depoacutesitos de areia tais como grandes volumes de quartzo nos sedimentos e

rochas ampla rede de bacias e elevada competecircncia das drenagens etc Neste

contexto encontram-se as bacias sedimentares do interior do cristalino as bacias

costeiras e as bacias hidrograacuteficas (Azevedo e Ruiz 1990) Segundo esses autores

as areias industriais explotadas estatildeo associadas a pacotes rochosos definidos

como formaccedilatildeo geoloacutegica a coberturas sedimentares ou a depoacutesitos litoracircneos

No Estado de Satildeo Paulo as aacutereas produtoras de areia industrial estatildeo

9

distribuiacutedas em trecircs unidades geoloacutegicas i) formaccedilotildees Piramboacuteia e Botucatu ii)

coberturas cenozoacuteicas e iii) depoacutesitos arenosos litoracircneos As formaccedilotildees

Piramboacuteia e Botucatu caracterizam-se como sedimentos fluacutevio-eoacutelicos e eoacutelicos e

satildeo responsaacuteveis pela maior atividade de produccedilatildeo de areia nesse Estado (Ferreira

e Daitx 1997) O horizonte superior da formaccedilatildeo Piramboacuteia e inferior da

formaccedilatildeo Botucatu satildeo constituiacutedos por areias com alto teor de siacutelica pouca

argila baixo teor de ferro e minerais pesados distribuiccedilatildeo granulomeacutetrica entre

fina e meacutedia distribuiccedilatildeo granulomeacutetrica homogecircnea e elevado grau de

arredondamento e esfericidade Essas caracteriacutesticas naturais favorecem o

aproveitamento dessas areias apoacutes o beneficiamento permitindo a obtenccedilatildeo de

uma variedade de produtos com moacutedulos de finura de 40-50 e 80-100 com uso

nos diversos segmentos industriais Segundo ainda aqueles mesmos autores os

horizontes dessas formaccedilotildees que se encontram lixiviados (esbranquiccedilados)

apresentam uma areia com baixo teor de ferro e por isso permite o seu uso na

induacutestria vidreira e quiacutemica Os arenitos da formaccedilatildeo Botucatu natildeo lixiviados

apresentam teor de ferro mais elevado e em face disto satildeo usados na induacutestria de

fundiccedilatildeo

Lavra

As areias de quartzo satildeo lavradas por diferentes meacutetodos dependendo do

tipo de depoacutesito No caso dos depoacutesitos natildeo consolidados e cobertos por uma

pequena lacircmina drsquoaacutegua a lavra eacute conduzida com o auxiacutelio de dragas flutuantes A

draga usa uma tubulaccedilatildeo de succcedilatildeo para escavar a areia que eacute bombeada atraveacutes

de uma tubulaccedilatildeo para uma pilha em terra ou diretamente para uma unidade de

processamento Quando o depoacutesito apresenta lentes duras de argila a tubulaccedilatildeo

de succcedilatildeo eacute equipada com uma cabeccedila cortadora de forma a facilitar a escavaccedilatildeo

do material nas frentes de lavra abaixo da lacircmina drsquoaacutegua Neste caso poderatildeo

tambeacutem ser usadas retro-escavadeiras (draglines) no entanto estas apresentam

custos operacionais e de manutenccedilatildeo mais elevados aleacutem de menos eficientes

(Zdunczyk e Linkous 1994) Em algumas mineraccedilotildees no Sul do Brasil a lavra eacute

10

feita a ceacuteu aberto em bancadas com a extraccedilatildeo da areia por retro-escavadeiras

seguido do transporte por caminhotildees basculante para a usina de beneficiamento

(Ferreira e Daitx 2003)

No caso da areia ser resultante do processamento de um quartzito a lavra eacute

feita a ceacuteu aberto com o auxiacutelio de trator de esteira ou explosivos para aquelas

lentes mais compactas Este eacute o caso do depoacutesito de quartzito atualmente em

lavra no municiacutepio de Queluz-SP

De acordo ainda com Ferreira e Daitx (2003) no caso de depoacutesitos de areia

natildeo consolidados ou pouco consolidados e que se encontram acima da lacircmina

drsquoaacutegua ou do lenccedilol freaacutetico a lavra eacute feita com o auxiacutelio de escavadeira hidraacuteulica

e paacute carregadeira A areia lavrada eacute estocada em pilha e a seguir alimentada em

unidade de processamento

As areias industriais das regiotildees produtoras do Estado de Satildeo Paulo satildeo

lavradas de diferentes formas Antes de iniciar a lavra a vegetaccedilatildeo eacute retirada com

uma pequena camada de solo (02 ndash 1 m) usando paacute carregadeira e a seguir esse

material eacute disposto em local adequado para futura utilizaccedilatildeo quando da

reabilitaccedilatildeo da aacuterea minerada Nos municiacutepios de Descalvado e Analacircndia as

empresas fazem a lavra a ceacuteu aberto (Figura 1) em bancadas com altura de 10 m e

taludes de 451048689-801048689 usando escavadeiras e escarificador para a extraccedilatildeo da areia

Esta quando proveniente das bancadas inferiores (Formaccedilatildeo Botucatu e

Piramboacuteia) onde estaacute intensamente lixiviada destina-se agrave produccedilatildeo de areias para

as induacutestrias de vidro de boa qualidade ceracircmica e quiacutemica A areia explotada da

Rochas e Minerais Industriais ndash CETEM2005 111

bancada superior (Cobertura Cenozoacuteica) onde natildeo ocorreu lixiviaccedilatildeo eacute destinada

agrave produccedilatildeo de areias industriais para fundiccedilatildeo Da frente de lavra as areias

explotadas satildeo transportadas para as unidades especiacuteficas de beneficiamento onde

satildeo processadas separadamente (Ferreira 1997 Nava 1997a)

11

Figura 1 Lavra de areia a ceacuteu aberto na Mineraccedilatildeo Jundu em Descalvado-SP

Processamento

O processamento eacute variaacutevel em complexidade em dependecircncia das

especificaccedilotildees requeridas O processamento tiacutepico consiste de (i) lavagem e

classificaccedilatildeo (ii) atriccedilatildeo e (iii) peneiramento (Ferreira e Daitx 2003 BGS 2004)

A lavagem e a classificaccedilatildeo por hidrociclones a deslamagem visam a

remoccedilatildeo da fraccedilatildeo siacuteltico-argilosa prejudicial ao processo de produccedilatildeo de vidros

especiais ou moldes de fundiccedilatildeo por conter alumiacutenio ferro e aacutelcalis Essa fraccedilatildeo

argilosa representa 20 da areia processada e normalmente eacute descartada para as

lagoas gerando um impacto ambiental (Ferreira e Daitx 2003)

Especificamente na areia tal qual explotada da Mineraccedilatildeo Jundu o teor da

fraccedilatildeo argila eacute em meacutedia 6 Esta argila removida da areia durante o processo de

produccedilatildeo de areia industrial eacute disposta em lagoas de sedimentaccedilatildeo que compotildeem

o processo de tratamento e recirculaccedilatildeo da aacutegua industrial Estas lagoas apoacutes

assoreamento total e adensamento da argila decantada podem ser recobertas com

12

112 Areia Industrial

solo e revegetadas ou no futuro possivelmente lavradas para a recuperaccedilatildeo da

argila beneficiada cujo potencial de uso jaacute foi comprovado mas ainda sem

viabilidade econocircmica A areia tal qual extraiacuteda tambeacutem conteacutem uma fraccedilatildeo

grossa da ordem de 10 que se constituiraacute em agregados para construccedilatildeo civil e

areias para filtragens

A atriccedilatildeo eacute feita para limpar a superfiacutecie das partiacuteculas A separaccedilatildeo por

tamanho em peneiras remove as fraccedilotildees grosseiras e finas para a obtenccedilatildeo de um

material com a distribuiccedilatildeo granulomeacutetrica desejada Eacute praacutetica mundial a mistura

de diferentes areias de qualidades superior e inferior para otimizar o

aproveitamento das reservas (BGS 2004)

Para a produccedilatildeo de areias especiais um processamento mais elaborado

pode ser necessaacuterio para remoccedilatildeo de impurezas (minerais pesados como zircatildeo

ilmenita magnetita cromita entre outros) ou da proacutepria superfiacutecie dos gratildeos de

quartzo A purificaccedilatildeo por flotaccedilatildeo ou por meacutetodos graviacuteticos pode entatildeo ser

empregada A flotaccedilatildeo em meio aacutecido eacute usada em duas usinas na Inglaterra para

remover minerais pesados A lixiviaccedilatildeo a quente com aacutecido sulfuacuterico eacute tambeacutem

praticada em trecircs instalaccedilotildees naquele paiacutes para limpar a cobertura ferrosa das

partiacuteculas individuais (BGS 2004)

Na Mineraccedilatildeo Jundu (Figura 2) resumidamente o beneficiamento da areia

consta de formaccedilatildeo da polpa desagregaccedilatildeo em tromel atriccedilatildeo deslamagem em

hidrociclones peneiramento desaguamento do produto em hidrociclones e

secagem do produto final em leito fluidizado

A Mineraccedilatildeo Jundu tambeacutem utiliza como meacutetodos de purificaccedilatildeo

complementares a flotaccedilatildeo em Analacircndia-SP e a separaccedilatildeo magneacutetica em

Descalvado-SP Estas operaccedilotildees visam reduzir o teor de ferro de parte da areia

destinada agrave induacutestria de vidro A utilizaccedilatildeo de um ou outro meacutetodo eacute determinada

na fase de projeto da usina de beneficiamento em funccedilatildeo das caracteriacutesticas

fiacutesico-quiacutemicas do mineacuterio que seraacute beneficiado

Areias especiais satildeo tambeacutem recobertas com resinas aglomerantes obtendose

produtos de alto valor agregado Esta areia resinada cerca de 12 mil toneladas

produzidas alcanccedila no Brasil preccedilos 10 a 15 vezes maiores que aqueles praticados

com as areias comuns de fundiccedilatildeo Para uso em alguns produtos ceracircmicos a

areia de siacutelica eacute calcinada para converter o quartzo em cristobalita Tanto a

13

cristobalita como a areia de quartzo satildeo finamente moiacutedas para a obtenccedilatildeo de

siacutelica flour de vaacuterias especificaccedilotildees (BGS 2004)

Rochas e Minerais Industriais ndash CETEM2005 113

Figura 2 Vista da bacia de rejeito e usina de beneficiamento de areia da

Mineraccedilatildeo Jundu Descalvado-SP

Usos

Cada aplicaccedilatildeo tem especificaccedilotildees proacutepias que podem variar de consumidor Por

esse motivo natildeo seratildeo enumeradas aqui as especificaccedilotildees referentes a cada um

dos usos das areias industriais Algumas caracteristicas

indispensaveis a determinados usos podem ser dispensaveis a outros A

refratariedade eacute uma caracteristicas fundamental para as areias base utilizadas em

fundiccedilatildeo e na frabicaccedilatildeo de refratirios mas por outro lado eacute desfavoravel

14

na fabricaccedilatildeo de vidro obrigando o uso de fudentes e na maioria das outras

utilizaccedilotildees natildeo eacute levada em conta Os gratildeos angulares de areia satildeo favoraveis na

fabricaccedilatildeo de vidro pois a fusatildeo eacute iniciada nas pontas e arestas dos gratildeos

mas satildeo desfavoraveis em fundiccedilatildeo pois possibilitam a formaccedilatildeo de finos por

desgaste consequentemente diminuindo a permeabilidade do molde Gratildeos

arredondados

ou esfericos de tamanho uniforme satildeo favoraacuteveis para uso de filtros devido agrave alta

permeabilidade mas desfavoraveis a fundiccedilatildeo porque condefer menor resistencia

e possibilitam a expansatildeo do molde E assim por diante

As aplicaccedilotildees mais expressivas e comuns das areias industriais

satildeo as seguintes

Vidro

A funccedilatildeo da areia eacute fornecer SiO2 ao vidro Os gratildeos angulares da areia

favorecem o processo de produccedilatildeo do vidro pois a fusatildeo se inicia nas pontas e

arestas dos gratildeos (Nava 1997b) A areia para a induacutestria de vidro deve apresentar

um teor elevado de quartzo baixo teor de ferro e de material refrataacuterio Como a

areia eacute o principal insumo na manufatura do vidro a localizaccedilatildeo da jazida de areia

na maioria dos casos influencia na escolha do local da faacutebrica (Shreve e Brink Jr

1977)

Haacute muitos tipos de vidros com diferentes propriedades A maioria dos

vidros comerciais usados no nosso cotidiano eacute produzida com trecircs ingredientes

principais areia cal e barrilha que respondem por 90 das mateacuterias primas que

alimenta os fornos de fabricaccedilatildeo de vidro O vidro normalmente conteacutem 70-74

SiO2 sendo esta siacutelica provida principalmente pela areia industrial e de modo

crescente por vidro reciclado Os outros componentes como CaO MgO (na

forma de dolomita) e Al2O3 (como minerais feldspaacuteticos) satildeo adicionados para

conferir estabilidade e durabilidade ao vidro (Shreve e Brink Jr 1977 BGS 2004)

Os mais importantes produtos de vidro em volume de produccedilatildeo satildeo os

vidros planos os vidros brancos de embalagem e os vidros coloridos de

15

embalagem Outras aplicaccedilotildees satildeo na fabricaccedilatildeo de bulbos de lacircmpadas e tubos de

luz fluorescente telas de televisatildeo e de computadores fibra de vidro entre muitas

outras (BGS 2004) No Brasil a produccedilatildeo em 2003 alcanccedilou 30 milhotildees t assim

distribuiacutedas embalagem com 45 vidros domeacutesticos 11 vidros especiais 9

e vidros planos 35 (ABIVIDRO 2004)

Fundiccedilatildeo

Na induacutestria de fundiccedilatildeo o metal ou liga eacute fundido em moldes nos quais a

areia eacute usada como o principal material para sua confecccedilatildeo A areia tem a funccedilatildeo

de resistir agraves solicitaccedilotildees teacutermicas mecacircnicas e quiacutemicas a que estatildeo submetidos

os moldes desde o vazamento do metal fundido ateacute a solidificaccedilatildeo das peccedilas

produzidas (Nava 1997b) As propriedades fiacutesicas e quiacutemicas da areia satildeo

Rochas e Minerais Industriais ndash CETEM2005 115

importantes e dependem de vaacuterios fatores tais como do tipo de metal e de

produto a ser fundido e do tipo de aglomerante utilizado No passado eram

utilizadas areias contendo argilas estas em quantidade suficiente para conferir

plasticidade e resistecircncia ao molde funcionando como ligante Atualmente a

demanda eacute por areias sem argilas (lavadas) com alto teor de siacutelica Devem

tambeacutem apresentar uma distribuiccedilatildeo granulomeacutetrica estreita e gratildeos com alta

esfericidade O agente ligante uma argila (geralmente bentonita) ou resina eacute

adicionado e misturado agrave areia para a fabricaccedilatildeo do molde (BGS 2004)

Ceracircmica e refrataacuterio

Na induacutestria ceracircmica a areia de quartzo moiacuteda eacute um componente essencial

na formulaccedilatildeo da massa e do esmalte de vaacuterios tipos ceracircmicos tais como louccedila

de mesa louccedila sanitaacuteria ceracircmica de piso e de revestimento refrataacuterios ceracircmica

eleacutetrica vidradosfritas e cadinhos de porcelana O elevado uso da siacutelica na

16

induacutestria ceracircmica eacute atribuiacutedo agrave sua alta dureza alta temperatura de fusatildeo baixo

custo e a capacidade de formar vidros A areia de quartzo tem como funccedilatildeo

fornecer SiO2 agrave massa ceracircmica e algumas vezes eacute substituiacuteda pelo quartzito

Como carga sua funccedilatildeo eacute reduzir a plasticidade a deformaccedilatildeo e o tempo de

secagem e aumentando a porosidade e a resistecircncia mecacircnica durante a queima

Tinta

Os formuladores de tinta selecionam as areias industriais para melhorar a

aparecircncia e durabilidade das tintas e coberturas industriais e arquiteturais A areia

de quartzo de alta pureza contribui para influenciar as propriedades de

desempenho criacutetico tais como alvura (brightness) consistecircncia de cor adsorccedilatildeo de

oacuteleo etc Nas tintas denominadas arquiteturais a areia de quartzo melhora a

retenccedilatildeo a durabilidade e a resistecircncia agrave sujeira ao mofo agrave fissuraccedilatildeo e ao

intemperismo Em coberturas marinhas e de manutenccedilatildeo a durabilidade do

quartzo confere excelente resistecircncia agrave abrasatildeo e agrave corrosatildeo

Borracha e Plaacutestico

A areia de quartzo eacute utilizada na fabricaccedilatildeo de siacutelica amorfa usada na

fabricaccedilatildeo de borracha A brancura (whiteness) o baixo iacutendice de absorccedilatildeo de oacuteleo

e a moabilidade para granulometrias especiacuteficas permitem que areia de quartzo

seja usada como carga na induacutestria de plaacutestico e borracha (Harben 1995)

116 Areia Industrial

Filtraccedilatildeo

17

Para esta finalidade as areias satildeo usadas no preparo de leitos (filtros)

destinados agrave filtragem e purificaccedilatildeo de aacuteguas e efluentes industriais A areia para

filtraccedilatildeo deve ser isenta de impurezas (argilas poacute materiais micaacutecios ou

orgacircnicos) Natildeo haacute restriccedilotildees ao formato dos gratildeos no entanto eacute desejaacutevel que

natildeo sejam alongados ou planos Gratildeos angulares ou arredondados propiciam

porosidade e permeabilidades adequadas aos leitos de filtraccedilatildeo A areia deve

apresentar tamanho uniforme e estar distribuiacuteda em faixas granulomeacutetricas

estreitas

Fraturamento hidraacuteulico

A areia com alto teor de siacutelica eacute utilizada no fraturamento hidraacuteulico de

rochas reservatoacuterio de poccedilos de petroacuteleo e gaacutes Um fluido com areia em

suspensatildeo eacute bombeado sob alta pressatildeo na formaccedilatildeo produtora de petroacuteleo com

a finalidade de aumentar e criar novos poros na rocha A seguir o fluido eacute

extraiacutedo da formaccedilatildeo no entanto a areia permanece atuando como mantenedor

dos poros da rocha abertos ndash propante (Harben e Kuzvart 1996) Esta operaccedilatildeo

de fraturamento hidraacuteulico tem como funccedilatildeo aumentar a recuperaccedilatildeo secundaacuteria

de explotaccedilatildeo do petroacuteleo

Modo de Ocorrecircncia

Em funccedilatildeo da sua origem e dos processos naturais de transformaccedilatildeo as areias ou

depoacutesitos arenosos bem como formaccedilotildees geoloacutegicas portadoras de areias podem

se formar em vaacuterios domiacutenios geoloacutegicos De um modo geral satildeo os seguintes

Minerais e Materiais Alternativos

18

Devido a problemas de silicose resultantes do manuseio de material

silicatado o uso de siacutelica moiacuteda para diferentes aplicaccedilotildees vem sofrendo ameaccedilas

de substituiccedilatildeo por outros materiais do tipo calcita moiacuteda apesar da siacutelica

apresentar algumas vantagens teacutecnicas quando comparadas com a calcita

(Hanson 1991)

No Brasil comeccedila a haver restriccedilotildees legais ao uso de areia no jateamento

para na limpeza Um meacutetodo alternativo foi proposto qual seja a utilizaccedilatildeo de

dioacutexido de carbono (jaacute empregado em extintores de incecircndio) que natildeo seria

causador de poluiccedilatildeo nem danoso agrave sauacutede do trabalhador Em siacutentese o gaacutes

liacutequido transformado em minuacutesculos cristais eacute direcionado em alta velocidade para

a superfiacutecie a ser limpa

O vidro colorido reciclado estaacute sendo cogitado para apoacutes adequaccedilatildeo

granulomeacutetrica substituir a areia empregada em filtraccedilatildeo

Domiacutenio dos Sedimentos e Rochas sedimentares

Neste estatildeo inclusas todas as bacias sedimentares do interior do embasamento

cristalino (intracratocircnicas) e as bacias da margem continental ou costeira

(pericratocircnicas) bem como as bacias hidrograacuteficas do embasamento cristalino Eacute o

domiacutenio geoloacutegico em que satildeo maiores as possibilidades de ocorrecircncia de depoacutesitos

arenosos pois neste haacute o predomiacutenio dos processos deposicionais sobre os

processos erosivos ocorrendo entre outros sedimentos totalmente inconsolidados

(coberturas terciaacuteriasquarternaacuterias aluviotildees quaternaacuterios depoacutesitos litoracircneos etc)

bem como arenitos com mais variados graus de friabilidade

Domiacutenio das Rochas Metamoacuterficas

Este representa a maior parte do embasamento cristalino brasileiro Por se tratar de

aacutereas onde ocorrem rochas mais duras e amplo predomiacutenio dos processos erosivos

19

sobre os deposicionais as possibilidades da ocorrecircncia de rochas que possam

produzir areias satildeo muito menores que no domiacutenio sedimentar ficando restritas aacutes

ocorrecircncias de quartzitos quando estes apresentarem um certo grau de friabilidade

Domiacutenio das Rochas Iacutegneas

Este eacute o que menores possibilidades oferecem pois aqui praticamente natildeo ocorrem

grandes massas rochosas constituiacutedas somente de quartzo o qual ocorre

normalmente na forma de veios Ocorre na verdade uma associaccedilatildeo de vaacuterios

minerais formando rochas de grande resistecircncia e dureza o que torna difiacutecil e

oneroso a liberaccedilatildeo dos gratildeos de quartzo por processos artificiais Estes quartzos de

veios quando puros podem ser utilizados com fins nobres Tem-se conhecimento

de estudos feitos sobre britagem e moagem de granitos e nefelina-sienitos com

posterior separaccedilatildeo magneacutetica para produccedilatildeo de uma mistura granular de quartzo e

feldspatos com possiacutevel utilizaccedilatildeo na fabricaccedilatildeo de vidro Este produto foi

denominado areia feldspaacutetica e tem tambeacutem como finalidade fornecer alumina ao

vidro

Resumindo pode-se dizer que com exceccedilatildeo das jazidas de quartzitos existentes no

domiacutenio das rochas metamoacuterficas este domiacutenio e o das rochas iacutegneas mesmo

portando rocha rica em quartzo tendem a serem fornecedores de material para

formaccedilatildeo de depoacutesitos arenosos no domiacutenio das rochas sedimentares do que

propriamente serem portadores destes depoacutesitos

Formaccedilatildeo Botucatu

Arenitos predominantemente eoacutelicos avermelhados de granulaccedilatildeo fina a media

com estratificaccedilatildeo cruzada de meacutedio a grande porte com depoacutesitos fluviais de

natureza conglomeraacutetica restritos aacute base da formaccedilatildeo e camadas localizadas de

20

siltitos e argilitos Essa unidade aflora em extensa faixa de direccedilatildeo NE-SW no

Estado de Satildeo Paulo notadamente na proviacutencia geomorfoloacutegica das cuestas

basaacutelticas

Areia Industrial em Ibiriteacute - MG

Fonte Google maps

21

Histoacuteria

Ibiriteacute surgiu aproximadamente em 1890 como um povoado de nome de Vargem de

Pantana na freguesia de Sabaraacute Tal povoado foi mais tarde escolhido pela

educadora russa Helena Antipoff para ser a sede de suas obras que ainda satildeo a

referecircncia maior da cidade Em 1890 passou a condiccedilatildeo de vila ainda pertencendo

a Sabaraacute Em 1897 passou a pertencer ao municiacutepio de Santa Quiteacuteria

atualmente Esmeraldas Em 1911 a regiatildeo passa a integrar o municiacutepio de Betim

Em 1923 tem sua denominaccedilatildeo mudada para Ibiritecirc palavra indiacutegena que significa

terra firme Em 1938 passa agrave categoria de distrito pertencendo ao municiacutepio de

Betim figurando a denominaccedilatildeo atual No dia 30 de dezembro de 1962 passa agrave

categoria de municiacutepio com os distritos Sede e Sarzedo A 1 de marccedilo

de 1963 Chaffir Ferreira eacute nomeado pelo governador do estado como intendente

municipal Na primeira eleiccedilatildeo para prefeito a 30 de junho de 1963 quando foi eleito

22

Referindo-se inicialmente a areia no sentido de tamanho de partiacutecula isto eacute

qualquer material granular natildeo coesivo situado numa faixa de tamanho de 00625

mm a 2 mm e que podem ter sido transportado por uma seacuterie de agentes ter sido

selecionado e classificado estratificado acamadado gradado horizontal e

verticalmente etc depara-se com uma certa variedade de materiais com as

caracteriacutesticas citadas apesar de terem sido originadosde modos muitos diferentes

e com frequumlecircncias tambeacutem diferentes no registro geoloacutegico isto eacute alguns desses

materiais ocorrem com maior frequumlecircncia que outros apesar de que em termos de

dimensotildees de suas partiacuteculas todos podem ser denominados de areia A areia

assim definida eacute originada por alguns processos baacutesicos cujas atuaccedilotildees diferem

bastante Entre eles estatildeo

1 ndash intemperismo que eacute subdividido em desintegraccedilatildeo (processo basicamente fiacutesico

que enfraquece a resistecircncia da rocha pela desagregaccedilatildeo do seus minerais

constituintes liberando-os) e decomposiccedilatildeo (processo quiacutemico atraveacutes do qual

alguns dos constituintes das rochas satildeo alterados em outros minerais de granulaccedilatildeo

muito fina e os minerais estaacuteveis remanescentes satildeo liberados e podem ser

concentrados) as areias relacionadas a esses dois processos satildeo denominadas

epiclaacutesticas

2 ndash vulcanismo explosivo ndash piroclaacutestico a accedilatildeo explosiva de vulcotildees pode produzir

vasta gama de tamanho de partiacuteculas (vidros fragmentos de cristais partiacuteculas de

lava etc)

3 ndash a moagem por movimentaccedilatildeo de rochas (cataclaacutestico) e por impacto eventos

que podem provocar a moagem localizada de rochas e produzir partiacuteculas de

dimensatildeo de areia A moagem decorrente de atividade glacial pode produzir material

do tamanho areia em quantidade suficiente para formar corpos de dimensotildees

consideraacuteveis A queda de meteoros fragmenta e moacutei as rochas na zona de impacto

apesar de que o material formado na cratera resultante normalmente eacute grosseiro

4 ndash peletizaccedilatildeo de material fino (argila por exemplo) proveniente da decomposiccedilatildeo

de rocha e carreado para o interior de uma bacia de sedimentaccedilatildeo esse material

pode ser peletizado inclusive pela accedilatildeo de organismos formando pequenos

agregados de materiais sedimentar nas dimensotildees da areia e

5 ndash precipitaccedilatildeo quiacutemica e bioquiacutemica a partir de soluccedilotildees originadas pela

decomposiccedilatildeo de rochas cujos constituintes minerais se precipitam sob a forma de

6

partiacuteculas ou ooacutelitos as areias assim formadas satildeo chamadas endegeneacuteticas no

caso de areias carbonaacuteticas a denominaccedilatildeo preferencial eacute calcaacuterio

Referindo-se agora natildeo soacute agrave dimensatildeo das partiacuteculas mas tambeacutem da composiccedilatildeo

mineraloacutegica que uma determinada areia possa apresentar pode-se dizer que os

processos baacutesicos que atuam na sua formaccedilatildeo satildeo os mesmos que atuam na

formaccedilatildeo de qualquer material granular mineral cada tamanho entre 0025 e 20 mm

Eacute evidente que cada processo ou interaccedilatildeo de processos resultaraacute uma areia de

composiccedilatildeo caracteriacutestica Por exemplo no caso das areias quartzosas a accedilatildeo de

tais processos deve ter sido mais seletiva e as aacutereas-fonte certamente mais ricas

em quartzo O transporte do quartzo liberado da aacuterea-fonte ateacute o sitio de deposiccedilatildeo

de areia natildeo soacute foi eficiente para separa-lo dos outros minerais desagregados eou

decompostos como tambeacutem competente a ponto de classificar e transportar

grandes quantidades de gratildeos de quartzo do tamanho areia Sem duvida devido as

nossas condiccedilotildees geoloacutegicas e climaacuteticas certamente o intemperismo foi o que mais

atuou na formaccedilatildeo de gratildeo de areia constituiacutedos de quartzo os quais se

acumularam nos depoacutesitos de areias quartzosas mais importantes

Resumidamente as areias quartzosas satildeo de origem secundaria pois derivam de

rochas preacute-existentes ricas em quartzo sobre as quais atuaram os agentes

intempeacutericos desintegrando-os e decompondo seus minerais formadores dos

diversos tipos de rochas comportam-se diferentemente ante os agentes

intempeacutericos O quartzo eacute um dos minerais de mais resistecircncia e portanto de grande

estabilidade nas condiccedilotildees existentes na superfiacutecie da terra aleacutem de sua

participaccedilatildeo na composiccedilatildeo de muitos tipos de rochas A maioria dos demais

minerais constituintes das rochas satildeo menos resistentes ao intemperismo e por isso

mesmo satildeo pulverizados alterados em outros minerais perincipalmente argilosos

ou ateacute mesmo dissolvidos Nessas condiccedilotildees satildeo facilmente removidos e levados

para longe pelos meios de transporte disponiacuteveis Desse processo todo pode

resultar um deposito residual de fragmentos principalmente de quartzo no qual o

tamanho e forma das particulas dependem da textura e estrutura da rocha fonte

Esse resiacuteduo entatildeo formado tambeacutem pode ser transportado e as partiacuteculas podem

ser submetidas a fraturamento e retrabalhamento por abrasatildeo das pontas e arestas

resultando em diferentes graus de arredondamento e esfericidade polimento ou

fosqueamento ou picotamento das superfiacutecies bem como estas partiacuteculas podem

ser classificadas Esses efeitos estatildeo diretamente ligados agrave energia e viscosidade do

7

meio no qual as partiacuteculas foram transportadas e agrave distancia desse transporte e

caracteriacutesticas do percurso Finalmente as partiacuteculas satildeo depositadas formando os

depoacutesitos sedimentares que de inicio satildeo aluviotildees e depoacutesitos eoacutelicos glaciais

litoracircneos marinhos etc Assim formados esses depoacutesitos podem sofrer diagecircnese

transformando-se em rochas como arenitos todo o ciclo pode repetir-se e havendo

condiccedilotildees favoraacuteveis pode ocorrer a segregaccedilatildeo de depoacutesitos praticamente

monomineralicas de alto grau de pureza As areias desses depoacutesitos (areias

quartzosas) dependendo da aplicaccedilatildeo podem ser usadas in natura ou passar por

processos de beneficiamento produzindo-se entatildeo areias de grande utilizaccedilatildeo nas

industrias

Areia Industrial

Caracteriacutesticas Principais

Sobe a denominaccedilatildeo de areias industriais isto eacute areias beneficiadas para serem

usadas como insumo mineral pela industria aleacutem das areias quartzosas inclui-se

tambeacutem uma seacuterie de materiais granulares utilizados com fins especiais como eacute o

caso das areias cromita olivina zirconita etc mas trataremos apenas do tipo mais

comum e de maior utilizaccedilatildeo que eacute a areia quartzosa a qual apresenta algumas

caracteriacutesticas baacutesicas que tornam possiacutevel utiliza-las amplamente sendo as

principais a (1) distribuiccedilatildeo granulomeacutetrica em que a areia por ser um material

granular situado numa faixa granulomeacutetrica bastante ampla pode ser desdobrada

em faixas granulomeacutetricas adequadas a cada uso (2) forma dos gratildeos que

dependendo do desgaste natural sofrido desde a sua liberaccedilatildeo da rocha fonte

transporte e sua deposiccedilatildeo final e de eventos posteriores satildeo classificados em

angulares e arredondados e irregulares a esfeacutericos a forma dos gratildeos pode variar

de um local para outro numa mesma jazida essa caracteriacutesticas eacute importante pois

aplicaccedilotildees diversas requerem formas diferentes de gratildeos (3) porosidade e

perneabilidade - relacionadas

8

com o tamanho e a forma dos gratildeos distribuiccedilatildeo granulomeacutetrica e compactaccedilatildeo(4)

a composiccedilatildeo quimica influi natildeo soacute na cor da areia (quando a cor pode ser

considerada

como criterio de pureza) como tambeacutem no seu desempenho na maioria das

aplicaccedilotildees possiveis A omposiccedilatildeo quimica pode variar de uma jazida para outra

devido a contaminantes

minerais presentes o que eacute uma funccedilatildeo de todos os fatores e precessos envolvidos

na formaccedilatildeo de jazida Eacute nescessario que a areia seja predominantemente silicosa

e haacute jazidas que possibilitam a produccedilatildeo de siacutelica praticamente pura Pelo fato de

serem constituidas de gratildeos de quartzo as areias apresentam ainda inpercia

quimica ( o quartzo eacute silica pura)

refrateriedade(o quartzo tem ponto de fusatildeo elevado) e resistencia mecanica

(caracteristica propria do quartzo)

Mineralogia e Geologia

As areias industriais satildeo constituiacutedas essencialmente de quartzo tendo

como impurezas oacutexidos de ferro minerais pesados e argilas As areias industriais

variam bastante em termos de propriedades fiacutesicas e composiccedilatildeo quiacutemica Satildeo

mateacuterias primas minerais de origem secundaacuteria e aquelas de melhor qualidade

industrial foram produzidas a partir de sedimentos arenosos arenitos e quartzitos

que sofreram concentraccedilatildeo atraveacutes de vaacuterios ciclos de deposiccedilatildeo e erosatildeo

As areias industriais encontram-se no domiacutenio dos sedimentos e das rochas

sedimentares Este ambiente reuacutene as condiccedilotildees para formaccedilatildeo de extensos

depoacutesitos de areia tais como grandes volumes de quartzo nos sedimentos e

rochas ampla rede de bacias e elevada competecircncia das drenagens etc Neste

contexto encontram-se as bacias sedimentares do interior do cristalino as bacias

costeiras e as bacias hidrograacuteficas (Azevedo e Ruiz 1990) Segundo esses autores

as areias industriais explotadas estatildeo associadas a pacotes rochosos definidos

como formaccedilatildeo geoloacutegica a coberturas sedimentares ou a depoacutesitos litoracircneos

No Estado de Satildeo Paulo as aacutereas produtoras de areia industrial estatildeo

9

distribuiacutedas em trecircs unidades geoloacutegicas i) formaccedilotildees Piramboacuteia e Botucatu ii)

coberturas cenozoacuteicas e iii) depoacutesitos arenosos litoracircneos As formaccedilotildees

Piramboacuteia e Botucatu caracterizam-se como sedimentos fluacutevio-eoacutelicos e eoacutelicos e

satildeo responsaacuteveis pela maior atividade de produccedilatildeo de areia nesse Estado (Ferreira

e Daitx 1997) O horizonte superior da formaccedilatildeo Piramboacuteia e inferior da

formaccedilatildeo Botucatu satildeo constituiacutedos por areias com alto teor de siacutelica pouca

argila baixo teor de ferro e minerais pesados distribuiccedilatildeo granulomeacutetrica entre

fina e meacutedia distribuiccedilatildeo granulomeacutetrica homogecircnea e elevado grau de

arredondamento e esfericidade Essas caracteriacutesticas naturais favorecem o

aproveitamento dessas areias apoacutes o beneficiamento permitindo a obtenccedilatildeo de

uma variedade de produtos com moacutedulos de finura de 40-50 e 80-100 com uso

nos diversos segmentos industriais Segundo ainda aqueles mesmos autores os

horizontes dessas formaccedilotildees que se encontram lixiviados (esbranquiccedilados)

apresentam uma areia com baixo teor de ferro e por isso permite o seu uso na

induacutestria vidreira e quiacutemica Os arenitos da formaccedilatildeo Botucatu natildeo lixiviados

apresentam teor de ferro mais elevado e em face disto satildeo usados na induacutestria de

fundiccedilatildeo

Lavra

As areias de quartzo satildeo lavradas por diferentes meacutetodos dependendo do

tipo de depoacutesito No caso dos depoacutesitos natildeo consolidados e cobertos por uma

pequena lacircmina drsquoaacutegua a lavra eacute conduzida com o auxiacutelio de dragas flutuantes A

draga usa uma tubulaccedilatildeo de succcedilatildeo para escavar a areia que eacute bombeada atraveacutes

de uma tubulaccedilatildeo para uma pilha em terra ou diretamente para uma unidade de

processamento Quando o depoacutesito apresenta lentes duras de argila a tubulaccedilatildeo

de succcedilatildeo eacute equipada com uma cabeccedila cortadora de forma a facilitar a escavaccedilatildeo

do material nas frentes de lavra abaixo da lacircmina drsquoaacutegua Neste caso poderatildeo

tambeacutem ser usadas retro-escavadeiras (draglines) no entanto estas apresentam

custos operacionais e de manutenccedilatildeo mais elevados aleacutem de menos eficientes

(Zdunczyk e Linkous 1994) Em algumas mineraccedilotildees no Sul do Brasil a lavra eacute

10

feita a ceacuteu aberto em bancadas com a extraccedilatildeo da areia por retro-escavadeiras

seguido do transporte por caminhotildees basculante para a usina de beneficiamento

(Ferreira e Daitx 2003)

No caso da areia ser resultante do processamento de um quartzito a lavra eacute

feita a ceacuteu aberto com o auxiacutelio de trator de esteira ou explosivos para aquelas

lentes mais compactas Este eacute o caso do depoacutesito de quartzito atualmente em

lavra no municiacutepio de Queluz-SP

De acordo ainda com Ferreira e Daitx (2003) no caso de depoacutesitos de areia

natildeo consolidados ou pouco consolidados e que se encontram acima da lacircmina

drsquoaacutegua ou do lenccedilol freaacutetico a lavra eacute feita com o auxiacutelio de escavadeira hidraacuteulica

e paacute carregadeira A areia lavrada eacute estocada em pilha e a seguir alimentada em

unidade de processamento

As areias industriais das regiotildees produtoras do Estado de Satildeo Paulo satildeo

lavradas de diferentes formas Antes de iniciar a lavra a vegetaccedilatildeo eacute retirada com

uma pequena camada de solo (02 ndash 1 m) usando paacute carregadeira e a seguir esse

material eacute disposto em local adequado para futura utilizaccedilatildeo quando da

reabilitaccedilatildeo da aacuterea minerada Nos municiacutepios de Descalvado e Analacircndia as

empresas fazem a lavra a ceacuteu aberto (Figura 1) em bancadas com altura de 10 m e

taludes de 451048689-801048689 usando escavadeiras e escarificador para a extraccedilatildeo da areia

Esta quando proveniente das bancadas inferiores (Formaccedilatildeo Botucatu e

Piramboacuteia) onde estaacute intensamente lixiviada destina-se agrave produccedilatildeo de areias para

as induacutestrias de vidro de boa qualidade ceracircmica e quiacutemica A areia explotada da

Rochas e Minerais Industriais ndash CETEM2005 111

bancada superior (Cobertura Cenozoacuteica) onde natildeo ocorreu lixiviaccedilatildeo eacute destinada

agrave produccedilatildeo de areias industriais para fundiccedilatildeo Da frente de lavra as areias

explotadas satildeo transportadas para as unidades especiacuteficas de beneficiamento onde

satildeo processadas separadamente (Ferreira 1997 Nava 1997a)

11

Figura 1 Lavra de areia a ceacuteu aberto na Mineraccedilatildeo Jundu em Descalvado-SP

Processamento

O processamento eacute variaacutevel em complexidade em dependecircncia das

especificaccedilotildees requeridas O processamento tiacutepico consiste de (i) lavagem e

classificaccedilatildeo (ii) atriccedilatildeo e (iii) peneiramento (Ferreira e Daitx 2003 BGS 2004)

A lavagem e a classificaccedilatildeo por hidrociclones a deslamagem visam a

remoccedilatildeo da fraccedilatildeo siacuteltico-argilosa prejudicial ao processo de produccedilatildeo de vidros

especiais ou moldes de fundiccedilatildeo por conter alumiacutenio ferro e aacutelcalis Essa fraccedilatildeo

argilosa representa 20 da areia processada e normalmente eacute descartada para as

lagoas gerando um impacto ambiental (Ferreira e Daitx 2003)

Especificamente na areia tal qual explotada da Mineraccedilatildeo Jundu o teor da

fraccedilatildeo argila eacute em meacutedia 6 Esta argila removida da areia durante o processo de

produccedilatildeo de areia industrial eacute disposta em lagoas de sedimentaccedilatildeo que compotildeem

o processo de tratamento e recirculaccedilatildeo da aacutegua industrial Estas lagoas apoacutes

assoreamento total e adensamento da argila decantada podem ser recobertas com

12

112 Areia Industrial

solo e revegetadas ou no futuro possivelmente lavradas para a recuperaccedilatildeo da

argila beneficiada cujo potencial de uso jaacute foi comprovado mas ainda sem

viabilidade econocircmica A areia tal qual extraiacuteda tambeacutem conteacutem uma fraccedilatildeo

grossa da ordem de 10 que se constituiraacute em agregados para construccedilatildeo civil e

areias para filtragens

A atriccedilatildeo eacute feita para limpar a superfiacutecie das partiacuteculas A separaccedilatildeo por

tamanho em peneiras remove as fraccedilotildees grosseiras e finas para a obtenccedilatildeo de um

material com a distribuiccedilatildeo granulomeacutetrica desejada Eacute praacutetica mundial a mistura

de diferentes areias de qualidades superior e inferior para otimizar o

aproveitamento das reservas (BGS 2004)

Para a produccedilatildeo de areias especiais um processamento mais elaborado

pode ser necessaacuterio para remoccedilatildeo de impurezas (minerais pesados como zircatildeo

ilmenita magnetita cromita entre outros) ou da proacutepria superfiacutecie dos gratildeos de

quartzo A purificaccedilatildeo por flotaccedilatildeo ou por meacutetodos graviacuteticos pode entatildeo ser

empregada A flotaccedilatildeo em meio aacutecido eacute usada em duas usinas na Inglaterra para

remover minerais pesados A lixiviaccedilatildeo a quente com aacutecido sulfuacuterico eacute tambeacutem

praticada em trecircs instalaccedilotildees naquele paiacutes para limpar a cobertura ferrosa das

partiacuteculas individuais (BGS 2004)

Na Mineraccedilatildeo Jundu (Figura 2) resumidamente o beneficiamento da areia

consta de formaccedilatildeo da polpa desagregaccedilatildeo em tromel atriccedilatildeo deslamagem em

hidrociclones peneiramento desaguamento do produto em hidrociclones e

secagem do produto final em leito fluidizado

A Mineraccedilatildeo Jundu tambeacutem utiliza como meacutetodos de purificaccedilatildeo

complementares a flotaccedilatildeo em Analacircndia-SP e a separaccedilatildeo magneacutetica em

Descalvado-SP Estas operaccedilotildees visam reduzir o teor de ferro de parte da areia

destinada agrave induacutestria de vidro A utilizaccedilatildeo de um ou outro meacutetodo eacute determinada

na fase de projeto da usina de beneficiamento em funccedilatildeo das caracteriacutesticas

fiacutesico-quiacutemicas do mineacuterio que seraacute beneficiado

Areias especiais satildeo tambeacutem recobertas com resinas aglomerantes obtendose

produtos de alto valor agregado Esta areia resinada cerca de 12 mil toneladas

produzidas alcanccedila no Brasil preccedilos 10 a 15 vezes maiores que aqueles praticados

com as areias comuns de fundiccedilatildeo Para uso em alguns produtos ceracircmicos a

areia de siacutelica eacute calcinada para converter o quartzo em cristobalita Tanto a

13

cristobalita como a areia de quartzo satildeo finamente moiacutedas para a obtenccedilatildeo de

siacutelica flour de vaacuterias especificaccedilotildees (BGS 2004)

Rochas e Minerais Industriais ndash CETEM2005 113

Figura 2 Vista da bacia de rejeito e usina de beneficiamento de areia da

Mineraccedilatildeo Jundu Descalvado-SP

Usos

Cada aplicaccedilatildeo tem especificaccedilotildees proacutepias que podem variar de consumidor Por

esse motivo natildeo seratildeo enumeradas aqui as especificaccedilotildees referentes a cada um

dos usos das areias industriais Algumas caracteristicas

indispensaveis a determinados usos podem ser dispensaveis a outros A

refratariedade eacute uma caracteristicas fundamental para as areias base utilizadas em

fundiccedilatildeo e na frabicaccedilatildeo de refratirios mas por outro lado eacute desfavoravel

14

na fabricaccedilatildeo de vidro obrigando o uso de fudentes e na maioria das outras

utilizaccedilotildees natildeo eacute levada em conta Os gratildeos angulares de areia satildeo favoraveis na

fabricaccedilatildeo de vidro pois a fusatildeo eacute iniciada nas pontas e arestas dos gratildeos

mas satildeo desfavoraveis em fundiccedilatildeo pois possibilitam a formaccedilatildeo de finos por

desgaste consequentemente diminuindo a permeabilidade do molde Gratildeos

arredondados

ou esfericos de tamanho uniforme satildeo favoraacuteveis para uso de filtros devido agrave alta

permeabilidade mas desfavoraveis a fundiccedilatildeo porque condefer menor resistencia

e possibilitam a expansatildeo do molde E assim por diante

As aplicaccedilotildees mais expressivas e comuns das areias industriais

satildeo as seguintes

Vidro

A funccedilatildeo da areia eacute fornecer SiO2 ao vidro Os gratildeos angulares da areia

favorecem o processo de produccedilatildeo do vidro pois a fusatildeo se inicia nas pontas e

arestas dos gratildeos (Nava 1997b) A areia para a induacutestria de vidro deve apresentar

um teor elevado de quartzo baixo teor de ferro e de material refrataacuterio Como a

areia eacute o principal insumo na manufatura do vidro a localizaccedilatildeo da jazida de areia

na maioria dos casos influencia na escolha do local da faacutebrica (Shreve e Brink Jr

1977)

Haacute muitos tipos de vidros com diferentes propriedades A maioria dos

vidros comerciais usados no nosso cotidiano eacute produzida com trecircs ingredientes

principais areia cal e barrilha que respondem por 90 das mateacuterias primas que

alimenta os fornos de fabricaccedilatildeo de vidro O vidro normalmente conteacutem 70-74

SiO2 sendo esta siacutelica provida principalmente pela areia industrial e de modo

crescente por vidro reciclado Os outros componentes como CaO MgO (na

forma de dolomita) e Al2O3 (como minerais feldspaacuteticos) satildeo adicionados para

conferir estabilidade e durabilidade ao vidro (Shreve e Brink Jr 1977 BGS 2004)

Os mais importantes produtos de vidro em volume de produccedilatildeo satildeo os

vidros planos os vidros brancos de embalagem e os vidros coloridos de

15

embalagem Outras aplicaccedilotildees satildeo na fabricaccedilatildeo de bulbos de lacircmpadas e tubos de

luz fluorescente telas de televisatildeo e de computadores fibra de vidro entre muitas

outras (BGS 2004) No Brasil a produccedilatildeo em 2003 alcanccedilou 30 milhotildees t assim

distribuiacutedas embalagem com 45 vidros domeacutesticos 11 vidros especiais 9

e vidros planos 35 (ABIVIDRO 2004)

Fundiccedilatildeo

Na induacutestria de fundiccedilatildeo o metal ou liga eacute fundido em moldes nos quais a

areia eacute usada como o principal material para sua confecccedilatildeo A areia tem a funccedilatildeo

de resistir agraves solicitaccedilotildees teacutermicas mecacircnicas e quiacutemicas a que estatildeo submetidos

os moldes desde o vazamento do metal fundido ateacute a solidificaccedilatildeo das peccedilas

produzidas (Nava 1997b) As propriedades fiacutesicas e quiacutemicas da areia satildeo

Rochas e Minerais Industriais ndash CETEM2005 115

importantes e dependem de vaacuterios fatores tais como do tipo de metal e de

produto a ser fundido e do tipo de aglomerante utilizado No passado eram

utilizadas areias contendo argilas estas em quantidade suficiente para conferir

plasticidade e resistecircncia ao molde funcionando como ligante Atualmente a

demanda eacute por areias sem argilas (lavadas) com alto teor de siacutelica Devem

tambeacutem apresentar uma distribuiccedilatildeo granulomeacutetrica estreita e gratildeos com alta

esfericidade O agente ligante uma argila (geralmente bentonita) ou resina eacute

adicionado e misturado agrave areia para a fabricaccedilatildeo do molde (BGS 2004)

Ceracircmica e refrataacuterio

Na induacutestria ceracircmica a areia de quartzo moiacuteda eacute um componente essencial

na formulaccedilatildeo da massa e do esmalte de vaacuterios tipos ceracircmicos tais como louccedila

de mesa louccedila sanitaacuteria ceracircmica de piso e de revestimento refrataacuterios ceracircmica

eleacutetrica vidradosfritas e cadinhos de porcelana O elevado uso da siacutelica na

16

induacutestria ceracircmica eacute atribuiacutedo agrave sua alta dureza alta temperatura de fusatildeo baixo

custo e a capacidade de formar vidros A areia de quartzo tem como funccedilatildeo

fornecer SiO2 agrave massa ceracircmica e algumas vezes eacute substituiacuteda pelo quartzito

Como carga sua funccedilatildeo eacute reduzir a plasticidade a deformaccedilatildeo e o tempo de

secagem e aumentando a porosidade e a resistecircncia mecacircnica durante a queima

Tinta

Os formuladores de tinta selecionam as areias industriais para melhorar a

aparecircncia e durabilidade das tintas e coberturas industriais e arquiteturais A areia

de quartzo de alta pureza contribui para influenciar as propriedades de

desempenho criacutetico tais como alvura (brightness) consistecircncia de cor adsorccedilatildeo de

oacuteleo etc Nas tintas denominadas arquiteturais a areia de quartzo melhora a

retenccedilatildeo a durabilidade e a resistecircncia agrave sujeira ao mofo agrave fissuraccedilatildeo e ao

intemperismo Em coberturas marinhas e de manutenccedilatildeo a durabilidade do

quartzo confere excelente resistecircncia agrave abrasatildeo e agrave corrosatildeo

Borracha e Plaacutestico

A areia de quartzo eacute utilizada na fabricaccedilatildeo de siacutelica amorfa usada na

fabricaccedilatildeo de borracha A brancura (whiteness) o baixo iacutendice de absorccedilatildeo de oacuteleo

e a moabilidade para granulometrias especiacuteficas permitem que areia de quartzo

seja usada como carga na induacutestria de plaacutestico e borracha (Harben 1995)

116 Areia Industrial

Filtraccedilatildeo

17

Para esta finalidade as areias satildeo usadas no preparo de leitos (filtros)

destinados agrave filtragem e purificaccedilatildeo de aacuteguas e efluentes industriais A areia para

filtraccedilatildeo deve ser isenta de impurezas (argilas poacute materiais micaacutecios ou

orgacircnicos) Natildeo haacute restriccedilotildees ao formato dos gratildeos no entanto eacute desejaacutevel que

natildeo sejam alongados ou planos Gratildeos angulares ou arredondados propiciam

porosidade e permeabilidades adequadas aos leitos de filtraccedilatildeo A areia deve

apresentar tamanho uniforme e estar distribuiacuteda em faixas granulomeacutetricas

estreitas

Fraturamento hidraacuteulico

A areia com alto teor de siacutelica eacute utilizada no fraturamento hidraacuteulico de

rochas reservatoacuterio de poccedilos de petroacuteleo e gaacutes Um fluido com areia em

suspensatildeo eacute bombeado sob alta pressatildeo na formaccedilatildeo produtora de petroacuteleo com

a finalidade de aumentar e criar novos poros na rocha A seguir o fluido eacute

extraiacutedo da formaccedilatildeo no entanto a areia permanece atuando como mantenedor

dos poros da rocha abertos ndash propante (Harben e Kuzvart 1996) Esta operaccedilatildeo

de fraturamento hidraacuteulico tem como funccedilatildeo aumentar a recuperaccedilatildeo secundaacuteria

de explotaccedilatildeo do petroacuteleo

Modo de Ocorrecircncia

Em funccedilatildeo da sua origem e dos processos naturais de transformaccedilatildeo as areias ou

depoacutesitos arenosos bem como formaccedilotildees geoloacutegicas portadoras de areias podem

se formar em vaacuterios domiacutenios geoloacutegicos De um modo geral satildeo os seguintes

Minerais e Materiais Alternativos

18

Devido a problemas de silicose resultantes do manuseio de material

silicatado o uso de siacutelica moiacuteda para diferentes aplicaccedilotildees vem sofrendo ameaccedilas

de substituiccedilatildeo por outros materiais do tipo calcita moiacuteda apesar da siacutelica

apresentar algumas vantagens teacutecnicas quando comparadas com a calcita

(Hanson 1991)

No Brasil comeccedila a haver restriccedilotildees legais ao uso de areia no jateamento

para na limpeza Um meacutetodo alternativo foi proposto qual seja a utilizaccedilatildeo de

dioacutexido de carbono (jaacute empregado em extintores de incecircndio) que natildeo seria

causador de poluiccedilatildeo nem danoso agrave sauacutede do trabalhador Em siacutentese o gaacutes

liacutequido transformado em minuacutesculos cristais eacute direcionado em alta velocidade para

a superfiacutecie a ser limpa

O vidro colorido reciclado estaacute sendo cogitado para apoacutes adequaccedilatildeo

granulomeacutetrica substituir a areia empregada em filtraccedilatildeo

Domiacutenio dos Sedimentos e Rochas sedimentares

Neste estatildeo inclusas todas as bacias sedimentares do interior do embasamento

cristalino (intracratocircnicas) e as bacias da margem continental ou costeira

(pericratocircnicas) bem como as bacias hidrograacuteficas do embasamento cristalino Eacute o

domiacutenio geoloacutegico em que satildeo maiores as possibilidades de ocorrecircncia de depoacutesitos

arenosos pois neste haacute o predomiacutenio dos processos deposicionais sobre os

processos erosivos ocorrendo entre outros sedimentos totalmente inconsolidados

(coberturas terciaacuteriasquarternaacuterias aluviotildees quaternaacuterios depoacutesitos litoracircneos etc)

bem como arenitos com mais variados graus de friabilidade

Domiacutenio das Rochas Metamoacuterficas

Este representa a maior parte do embasamento cristalino brasileiro Por se tratar de

aacutereas onde ocorrem rochas mais duras e amplo predomiacutenio dos processos erosivos

19

sobre os deposicionais as possibilidades da ocorrecircncia de rochas que possam

produzir areias satildeo muito menores que no domiacutenio sedimentar ficando restritas aacutes

ocorrecircncias de quartzitos quando estes apresentarem um certo grau de friabilidade

Domiacutenio das Rochas Iacutegneas

Este eacute o que menores possibilidades oferecem pois aqui praticamente natildeo ocorrem

grandes massas rochosas constituiacutedas somente de quartzo o qual ocorre

normalmente na forma de veios Ocorre na verdade uma associaccedilatildeo de vaacuterios

minerais formando rochas de grande resistecircncia e dureza o que torna difiacutecil e

oneroso a liberaccedilatildeo dos gratildeos de quartzo por processos artificiais Estes quartzos de

veios quando puros podem ser utilizados com fins nobres Tem-se conhecimento

de estudos feitos sobre britagem e moagem de granitos e nefelina-sienitos com

posterior separaccedilatildeo magneacutetica para produccedilatildeo de uma mistura granular de quartzo e

feldspatos com possiacutevel utilizaccedilatildeo na fabricaccedilatildeo de vidro Este produto foi

denominado areia feldspaacutetica e tem tambeacutem como finalidade fornecer alumina ao

vidro

Resumindo pode-se dizer que com exceccedilatildeo das jazidas de quartzitos existentes no

domiacutenio das rochas metamoacuterficas este domiacutenio e o das rochas iacutegneas mesmo

portando rocha rica em quartzo tendem a serem fornecedores de material para

formaccedilatildeo de depoacutesitos arenosos no domiacutenio das rochas sedimentares do que

propriamente serem portadores destes depoacutesitos

Formaccedilatildeo Botucatu

Arenitos predominantemente eoacutelicos avermelhados de granulaccedilatildeo fina a media

com estratificaccedilatildeo cruzada de meacutedio a grande porte com depoacutesitos fluviais de

natureza conglomeraacutetica restritos aacute base da formaccedilatildeo e camadas localizadas de

20

siltitos e argilitos Essa unidade aflora em extensa faixa de direccedilatildeo NE-SW no

Estado de Satildeo Paulo notadamente na proviacutencia geomorfoloacutegica das cuestas

basaacutelticas

Areia Industrial em Ibiriteacute - MG

Fonte Google maps

21

Histoacuteria

Ibiriteacute surgiu aproximadamente em 1890 como um povoado de nome de Vargem de

Pantana na freguesia de Sabaraacute Tal povoado foi mais tarde escolhido pela

educadora russa Helena Antipoff para ser a sede de suas obras que ainda satildeo a

referecircncia maior da cidade Em 1890 passou a condiccedilatildeo de vila ainda pertencendo

a Sabaraacute Em 1897 passou a pertencer ao municiacutepio de Santa Quiteacuteria

atualmente Esmeraldas Em 1911 a regiatildeo passa a integrar o municiacutepio de Betim

Em 1923 tem sua denominaccedilatildeo mudada para Ibiritecirc palavra indiacutegena que significa

terra firme Em 1938 passa agrave categoria de distrito pertencendo ao municiacutepio de

Betim figurando a denominaccedilatildeo atual No dia 30 de dezembro de 1962 passa agrave

categoria de municiacutepio com os distritos Sede e Sarzedo A 1 de marccedilo

de 1963 Chaffir Ferreira eacute nomeado pelo governador do estado como intendente

municipal Na primeira eleiccedilatildeo para prefeito a 30 de junho de 1963 quando foi eleito

22

partiacuteculas ou ooacutelitos as areias assim formadas satildeo chamadas endegeneacuteticas no

caso de areias carbonaacuteticas a denominaccedilatildeo preferencial eacute calcaacuterio

Referindo-se agora natildeo soacute agrave dimensatildeo das partiacuteculas mas tambeacutem da composiccedilatildeo

mineraloacutegica que uma determinada areia possa apresentar pode-se dizer que os

processos baacutesicos que atuam na sua formaccedilatildeo satildeo os mesmos que atuam na

formaccedilatildeo de qualquer material granular mineral cada tamanho entre 0025 e 20 mm

Eacute evidente que cada processo ou interaccedilatildeo de processos resultaraacute uma areia de

composiccedilatildeo caracteriacutestica Por exemplo no caso das areias quartzosas a accedilatildeo de

tais processos deve ter sido mais seletiva e as aacutereas-fonte certamente mais ricas

em quartzo O transporte do quartzo liberado da aacuterea-fonte ateacute o sitio de deposiccedilatildeo

de areia natildeo soacute foi eficiente para separa-lo dos outros minerais desagregados eou

decompostos como tambeacutem competente a ponto de classificar e transportar

grandes quantidades de gratildeos de quartzo do tamanho areia Sem duvida devido as

nossas condiccedilotildees geoloacutegicas e climaacuteticas certamente o intemperismo foi o que mais

atuou na formaccedilatildeo de gratildeo de areia constituiacutedos de quartzo os quais se

acumularam nos depoacutesitos de areias quartzosas mais importantes

Resumidamente as areias quartzosas satildeo de origem secundaria pois derivam de

rochas preacute-existentes ricas em quartzo sobre as quais atuaram os agentes

intempeacutericos desintegrando-os e decompondo seus minerais formadores dos

diversos tipos de rochas comportam-se diferentemente ante os agentes

intempeacutericos O quartzo eacute um dos minerais de mais resistecircncia e portanto de grande

estabilidade nas condiccedilotildees existentes na superfiacutecie da terra aleacutem de sua

participaccedilatildeo na composiccedilatildeo de muitos tipos de rochas A maioria dos demais

minerais constituintes das rochas satildeo menos resistentes ao intemperismo e por isso

mesmo satildeo pulverizados alterados em outros minerais perincipalmente argilosos

ou ateacute mesmo dissolvidos Nessas condiccedilotildees satildeo facilmente removidos e levados

para longe pelos meios de transporte disponiacuteveis Desse processo todo pode

resultar um deposito residual de fragmentos principalmente de quartzo no qual o

tamanho e forma das particulas dependem da textura e estrutura da rocha fonte

Esse resiacuteduo entatildeo formado tambeacutem pode ser transportado e as partiacuteculas podem

ser submetidas a fraturamento e retrabalhamento por abrasatildeo das pontas e arestas

resultando em diferentes graus de arredondamento e esfericidade polimento ou

fosqueamento ou picotamento das superfiacutecies bem como estas partiacuteculas podem

ser classificadas Esses efeitos estatildeo diretamente ligados agrave energia e viscosidade do

7

meio no qual as partiacuteculas foram transportadas e agrave distancia desse transporte e

caracteriacutesticas do percurso Finalmente as partiacuteculas satildeo depositadas formando os

depoacutesitos sedimentares que de inicio satildeo aluviotildees e depoacutesitos eoacutelicos glaciais

litoracircneos marinhos etc Assim formados esses depoacutesitos podem sofrer diagecircnese

transformando-se em rochas como arenitos todo o ciclo pode repetir-se e havendo

condiccedilotildees favoraacuteveis pode ocorrer a segregaccedilatildeo de depoacutesitos praticamente

monomineralicas de alto grau de pureza As areias desses depoacutesitos (areias

quartzosas) dependendo da aplicaccedilatildeo podem ser usadas in natura ou passar por

processos de beneficiamento produzindo-se entatildeo areias de grande utilizaccedilatildeo nas

industrias

Areia Industrial

Caracteriacutesticas Principais

Sobe a denominaccedilatildeo de areias industriais isto eacute areias beneficiadas para serem

usadas como insumo mineral pela industria aleacutem das areias quartzosas inclui-se

tambeacutem uma seacuterie de materiais granulares utilizados com fins especiais como eacute o

caso das areias cromita olivina zirconita etc mas trataremos apenas do tipo mais

comum e de maior utilizaccedilatildeo que eacute a areia quartzosa a qual apresenta algumas

caracteriacutesticas baacutesicas que tornam possiacutevel utiliza-las amplamente sendo as

principais a (1) distribuiccedilatildeo granulomeacutetrica em que a areia por ser um material

granular situado numa faixa granulomeacutetrica bastante ampla pode ser desdobrada

em faixas granulomeacutetricas adequadas a cada uso (2) forma dos gratildeos que

dependendo do desgaste natural sofrido desde a sua liberaccedilatildeo da rocha fonte

transporte e sua deposiccedilatildeo final e de eventos posteriores satildeo classificados em

angulares e arredondados e irregulares a esfeacutericos a forma dos gratildeos pode variar

de um local para outro numa mesma jazida essa caracteriacutesticas eacute importante pois

aplicaccedilotildees diversas requerem formas diferentes de gratildeos (3) porosidade e

perneabilidade - relacionadas

8

com o tamanho e a forma dos gratildeos distribuiccedilatildeo granulomeacutetrica e compactaccedilatildeo(4)

a composiccedilatildeo quimica influi natildeo soacute na cor da areia (quando a cor pode ser

considerada

como criterio de pureza) como tambeacutem no seu desempenho na maioria das

aplicaccedilotildees possiveis A omposiccedilatildeo quimica pode variar de uma jazida para outra

devido a contaminantes

minerais presentes o que eacute uma funccedilatildeo de todos os fatores e precessos envolvidos

na formaccedilatildeo de jazida Eacute nescessario que a areia seja predominantemente silicosa

e haacute jazidas que possibilitam a produccedilatildeo de siacutelica praticamente pura Pelo fato de

serem constituidas de gratildeos de quartzo as areias apresentam ainda inpercia

quimica ( o quartzo eacute silica pura)

refrateriedade(o quartzo tem ponto de fusatildeo elevado) e resistencia mecanica

(caracteristica propria do quartzo)

Mineralogia e Geologia

As areias industriais satildeo constituiacutedas essencialmente de quartzo tendo

como impurezas oacutexidos de ferro minerais pesados e argilas As areias industriais

variam bastante em termos de propriedades fiacutesicas e composiccedilatildeo quiacutemica Satildeo

mateacuterias primas minerais de origem secundaacuteria e aquelas de melhor qualidade

industrial foram produzidas a partir de sedimentos arenosos arenitos e quartzitos

que sofreram concentraccedilatildeo atraveacutes de vaacuterios ciclos de deposiccedilatildeo e erosatildeo

As areias industriais encontram-se no domiacutenio dos sedimentos e das rochas

sedimentares Este ambiente reuacutene as condiccedilotildees para formaccedilatildeo de extensos

depoacutesitos de areia tais como grandes volumes de quartzo nos sedimentos e

rochas ampla rede de bacias e elevada competecircncia das drenagens etc Neste

contexto encontram-se as bacias sedimentares do interior do cristalino as bacias

costeiras e as bacias hidrograacuteficas (Azevedo e Ruiz 1990) Segundo esses autores

as areias industriais explotadas estatildeo associadas a pacotes rochosos definidos

como formaccedilatildeo geoloacutegica a coberturas sedimentares ou a depoacutesitos litoracircneos

No Estado de Satildeo Paulo as aacutereas produtoras de areia industrial estatildeo

9

distribuiacutedas em trecircs unidades geoloacutegicas i) formaccedilotildees Piramboacuteia e Botucatu ii)

coberturas cenozoacuteicas e iii) depoacutesitos arenosos litoracircneos As formaccedilotildees

Piramboacuteia e Botucatu caracterizam-se como sedimentos fluacutevio-eoacutelicos e eoacutelicos e

satildeo responsaacuteveis pela maior atividade de produccedilatildeo de areia nesse Estado (Ferreira

e Daitx 1997) O horizonte superior da formaccedilatildeo Piramboacuteia e inferior da

formaccedilatildeo Botucatu satildeo constituiacutedos por areias com alto teor de siacutelica pouca

argila baixo teor de ferro e minerais pesados distribuiccedilatildeo granulomeacutetrica entre

fina e meacutedia distribuiccedilatildeo granulomeacutetrica homogecircnea e elevado grau de

arredondamento e esfericidade Essas caracteriacutesticas naturais favorecem o

aproveitamento dessas areias apoacutes o beneficiamento permitindo a obtenccedilatildeo de

uma variedade de produtos com moacutedulos de finura de 40-50 e 80-100 com uso

nos diversos segmentos industriais Segundo ainda aqueles mesmos autores os

horizontes dessas formaccedilotildees que se encontram lixiviados (esbranquiccedilados)

apresentam uma areia com baixo teor de ferro e por isso permite o seu uso na

induacutestria vidreira e quiacutemica Os arenitos da formaccedilatildeo Botucatu natildeo lixiviados

apresentam teor de ferro mais elevado e em face disto satildeo usados na induacutestria de

fundiccedilatildeo

Lavra

As areias de quartzo satildeo lavradas por diferentes meacutetodos dependendo do

tipo de depoacutesito No caso dos depoacutesitos natildeo consolidados e cobertos por uma

pequena lacircmina drsquoaacutegua a lavra eacute conduzida com o auxiacutelio de dragas flutuantes A

draga usa uma tubulaccedilatildeo de succcedilatildeo para escavar a areia que eacute bombeada atraveacutes

de uma tubulaccedilatildeo para uma pilha em terra ou diretamente para uma unidade de

processamento Quando o depoacutesito apresenta lentes duras de argila a tubulaccedilatildeo

de succcedilatildeo eacute equipada com uma cabeccedila cortadora de forma a facilitar a escavaccedilatildeo

do material nas frentes de lavra abaixo da lacircmina drsquoaacutegua Neste caso poderatildeo

tambeacutem ser usadas retro-escavadeiras (draglines) no entanto estas apresentam

custos operacionais e de manutenccedilatildeo mais elevados aleacutem de menos eficientes

(Zdunczyk e Linkous 1994) Em algumas mineraccedilotildees no Sul do Brasil a lavra eacute

10

feita a ceacuteu aberto em bancadas com a extraccedilatildeo da areia por retro-escavadeiras

seguido do transporte por caminhotildees basculante para a usina de beneficiamento

(Ferreira e Daitx 2003)

No caso da areia ser resultante do processamento de um quartzito a lavra eacute

feita a ceacuteu aberto com o auxiacutelio de trator de esteira ou explosivos para aquelas

lentes mais compactas Este eacute o caso do depoacutesito de quartzito atualmente em

lavra no municiacutepio de Queluz-SP

De acordo ainda com Ferreira e Daitx (2003) no caso de depoacutesitos de areia

natildeo consolidados ou pouco consolidados e que se encontram acima da lacircmina

drsquoaacutegua ou do lenccedilol freaacutetico a lavra eacute feita com o auxiacutelio de escavadeira hidraacuteulica

e paacute carregadeira A areia lavrada eacute estocada em pilha e a seguir alimentada em

unidade de processamento

As areias industriais das regiotildees produtoras do Estado de Satildeo Paulo satildeo

lavradas de diferentes formas Antes de iniciar a lavra a vegetaccedilatildeo eacute retirada com

uma pequena camada de solo (02 ndash 1 m) usando paacute carregadeira e a seguir esse

material eacute disposto em local adequado para futura utilizaccedilatildeo quando da

reabilitaccedilatildeo da aacuterea minerada Nos municiacutepios de Descalvado e Analacircndia as

empresas fazem a lavra a ceacuteu aberto (Figura 1) em bancadas com altura de 10 m e

taludes de 451048689-801048689 usando escavadeiras e escarificador para a extraccedilatildeo da areia

Esta quando proveniente das bancadas inferiores (Formaccedilatildeo Botucatu e

Piramboacuteia) onde estaacute intensamente lixiviada destina-se agrave produccedilatildeo de areias para

as induacutestrias de vidro de boa qualidade ceracircmica e quiacutemica A areia explotada da

Rochas e Minerais Industriais ndash CETEM2005 111

bancada superior (Cobertura Cenozoacuteica) onde natildeo ocorreu lixiviaccedilatildeo eacute destinada

agrave produccedilatildeo de areias industriais para fundiccedilatildeo Da frente de lavra as areias

explotadas satildeo transportadas para as unidades especiacuteficas de beneficiamento onde

satildeo processadas separadamente (Ferreira 1997 Nava 1997a)

11

Figura 1 Lavra de areia a ceacuteu aberto na Mineraccedilatildeo Jundu em Descalvado-SP

Processamento

O processamento eacute variaacutevel em complexidade em dependecircncia das

especificaccedilotildees requeridas O processamento tiacutepico consiste de (i) lavagem e

classificaccedilatildeo (ii) atriccedilatildeo e (iii) peneiramento (Ferreira e Daitx 2003 BGS 2004)

A lavagem e a classificaccedilatildeo por hidrociclones a deslamagem visam a

remoccedilatildeo da fraccedilatildeo siacuteltico-argilosa prejudicial ao processo de produccedilatildeo de vidros

especiais ou moldes de fundiccedilatildeo por conter alumiacutenio ferro e aacutelcalis Essa fraccedilatildeo

argilosa representa 20 da areia processada e normalmente eacute descartada para as

lagoas gerando um impacto ambiental (Ferreira e Daitx 2003)

Especificamente na areia tal qual explotada da Mineraccedilatildeo Jundu o teor da

fraccedilatildeo argila eacute em meacutedia 6 Esta argila removida da areia durante o processo de

produccedilatildeo de areia industrial eacute disposta em lagoas de sedimentaccedilatildeo que compotildeem

o processo de tratamento e recirculaccedilatildeo da aacutegua industrial Estas lagoas apoacutes

assoreamento total e adensamento da argila decantada podem ser recobertas com

12

112 Areia Industrial

solo e revegetadas ou no futuro possivelmente lavradas para a recuperaccedilatildeo da

argila beneficiada cujo potencial de uso jaacute foi comprovado mas ainda sem

viabilidade econocircmica A areia tal qual extraiacuteda tambeacutem conteacutem uma fraccedilatildeo

grossa da ordem de 10 que se constituiraacute em agregados para construccedilatildeo civil e

areias para filtragens

A atriccedilatildeo eacute feita para limpar a superfiacutecie das partiacuteculas A separaccedilatildeo por

tamanho em peneiras remove as fraccedilotildees grosseiras e finas para a obtenccedilatildeo de um

material com a distribuiccedilatildeo granulomeacutetrica desejada Eacute praacutetica mundial a mistura

de diferentes areias de qualidades superior e inferior para otimizar o

aproveitamento das reservas (BGS 2004)

Para a produccedilatildeo de areias especiais um processamento mais elaborado

pode ser necessaacuterio para remoccedilatildeo de impurezas (minerais pesados como zircatildeo

ilmenita magnetita cromita entre outros) ou da proacutepria superfiacutecie dos gratildeos de

quartzo A purificaccedilatildeo por flotaccedilatildeo ou por meacutetodos graviacuteticos pode entatildeo ser

empregada A flotaccedilatildeo em meio aacutecido eacute usada em duas usinas na Inglaterra para

remover minerais pesados A lixiviaccedilatildeo a quente com aacutecido sulfuacuterico eacute tambeacutem

praticada em trecircs instalaccedilotildees naquele paiacutes para limpar a cobertura ferrosa das

partiacuteculas individuais (BGS 2004)

Na Mineraccedilatildeo Jundu (Figura 2) resumidamente o beneficiamento da areia

consta de formaccedilatildeo da polpa desagregaccedilatildeo em tromel atriccedilatildeo deslamagem em

hidrociclones peneiramento desaguamento do produto em hidrociclones e

secagem do produto final em leito fluidizado

A Mineraccedilatildeo Jundu tambeacutem utiliza como meacutetodos de purificaccedilatildeo

complementares a flotaccedilatildeo em Analacircndia-SP e a separaccedilatildeo magneacutetica em

Descalvado-SP Estas operaccedilotildees visam reduzir o teor de ferro de parte da areia

destinada agrave induacutestria de vidro A utilizaccedilatildeo de um ou outro meacutetodo eacute determinada

na fase de projeto da usina de beneficiamento em funccedilatildeo das caracteriacutesticas

fiacutesico-quiacutemicas do mineacuterio que seraacute beneficiado

Areias especiais satildeo tambeacutem recobertas com resinas aglomerantes obtendose

produtos de alto valor agregado Esta areia resinada cerca de 12 mil toneladas

produzidas alcanccedila no Brasil preccedilos 10 a 15 vezes maiores que aqueles praticados

com as areias comuns de fundiccedilatildeo Para uso em alguns produtos ceracircmicos a

areia de siacutelica eacute calcinada para converter o quartzo em cristobalita Tanto a

13

cristobalita como a areia de quartzo satildeo finamente moiacutedas para a obtenccedilatildeo de

siacutelica flour de vaacuterias especificaccedilotildees (BGS 2004)

Rochas e Minerais Industriais ndash CETEM2005 113

Figura 2 Vista da bacia de rejeito e usina de beneficiamento de areia da

Mineraccedilatildeo Jundu Descalvado-SP

Usos

Cada aplicaccedilatildeo tem especificaccedilotildees proacutepias que podem variar de consumidor Por

esse motivo natildeo seratildeo enumeradas aqui as especificaccedilotildees referentes a cada um

dos usos das areias industriais Algumas caracteristicas

indispensaveis a determinados usos podem ser dispensaveis a outros A

refratariedade eacute uma caracteristicas fundamental para as areias base utilizadas em

fundiccedilatildeo e na frabicaccedilatildeo de refratirios mas por outro lado eacute desfavoravel

14

na fabricaccedilatildeo de vidro obrigando o uso de fudentes e na maioria das outras

utilizaccedilotildees natildeo eacute levada em conta Os gratildeos angulares de areia satildeo favoraveis na

fabricaccedilatildeo de vidro pois a fusatildeo eacute iniciada nas pontas e arestas dos gratildeos

mas satildeo desfavoraveis em fundiccedilatildeo pois possibilitam a formaccedilatildeo de finos por

desgaste consequentemente diminuindo a permeabilidade do molde Gratildeos

arredondados

ou esfericos de tamanho uniforme satildeo favoraacuteveis para uso de filtros devido agrave alta

permeabilidade mas desfavoraveis a fundiccedilatildeo porque condefer menor resistencia

e possibilitam a expansatildeo do molde E assim por diante

As aplicaccedilotildees mais expressivas e comuns das areias industriais

satildeo as seguintes

Vidro

A funccedilatildeo da areia eacute fornecer SiO2 ao vidro Os gratildeos angulares da areia

favorecem o processo de produccedilatildeo do vidro pois a fusatildeo se inicia nas pontas e

arestas dos gratildeos (Nava 1997b) A areia para a induacutestria de vidro deve apresentar

um teor elevado de quartzo baixo teor de ferro e de material refrataacuterio Como a

areia eacute o principal insumo na manufatura do vidro a localizaccedilatildeo da jazida de areia

na maioria dos casos influencia na escolha do local da faacutebrica (Shreve e Brink Jr

1977)

Haacute muitos tipos de vidros com diferentes propriedades A maioria dos

vidros comerciais usados no nosso cotidiano eacute produzida com trecircs ingredientes

principais areia cal e barrilha que respondem por 90 das mateacuterias primas que

alimenta os fornos de fabricaccedilatildeo de vidro O vidro normalmente conteacutem 70-74

SiO2 sendo esta siacutelica provida principalmente pela areia industrial e de modo

crescente por vidro reciclado Os outros componentes como CaO MgO (na

forma de dolomita) e Al2O3 (como minerais feldspaacuteticos) satildeo adicionados para

conferir estabilidade e durabilidade ao vidro (Shreve e Brink Jr 1977 BGS 2004)

Os mais importantes produtos de vidro em volume de produccedilatildeo satildeo os

vidros planos os vidros brancos de embalagem e os vidros coloridos de

15

embalagem Outras aplicaccedilotildees satildeo na fabricaccedilatildeo de bulbos de lacircmpadas e tubos de

luz fluorescente telas de televisatildeo e de computadores fibra de vidro entre muitas

outras (BGS 2004) No Brasil a produccedilatildeo em 2003 alcanccedilou 30 milhotildees t assim

distribuiacutedas embalagem com 45 vidros domeacutesticos 11 vidros especiais 9

e vidros planos 35 (ABIVIDRO 2004)

Fundiccedilatildeo

Na induacutestria de fundiccedilatildeo o metal ou liga eacute fundido em moldes nos quais a

areia eacute usada como o principal material para sua confecccedilatildeo A areia tem a funccedilatildeo

de resistir agraves solicitaccedilotildees teacutermicas mecacircnicas e quiacutemicas a que estatildeo submetidos

os moldes desde o vazamento do metal fundido ateacute a solidificaccedilatildeo das peccedilas

produzidas (Nava 1997b) As propriedades fiacutesicas e quiacutemicas da areia satildeo

Rochas e Minerais Industriais ndash CETEM2005 115

importantes e dependem de vaacuterios fatores tais como do tipo de metal e de

produto a ser fundido e do tipo de aglomerante utilizado No passado eram

utilizadas areias contendo argilas estas em quantidade suficiente para conferir

plasticidade e resistecircncia ao molde funcionando como ligante Atualmente a

demanda eacute por areias sem argilas (lavadas) com alto teor de siacutelica Devem

tambeacutem apresentar uma distribuiccedilatildeo granulomeacutetrica estreita e gratildeos com alta

esfericidade O agente ligante uma argila (geralmente bentonita) ou resina eacute

adicionado e misturado agrave areia para a fabricaccedilatildeo do molde (BGS 2004)

Ceracircmica e refrataacuterio

Na induacutestria ceracircmica a areia de quartzo moiacuteda eacute um componente essencial

na formulaccedilatildeo da massa e do esmalte de vaacuterios tipos ceracircmicos tais como louccedila

de mesa louccedila sanitaacuteria ceracircmica de piso e de revestimento refrataacuterios ceracircmica

eleacutetrica vidradosfritas e cadinhos de porcelana O elevado uso da siacutelica na

16

induacutestria ceracircmica eacute atribuiacutedo agrave sua alta dureza alta temperatura de fusatildeo baixo

custo e a capacidade de formar vidros A areia de quartzo tem como funccedilatildeo

fornecer SiO2 agrave massa ceracircmica e algumas vezes eacute substituiacuteda pelo quartzito

Como carga sua funccedilatildeo eacute reduzir a plasticidade a deformaccedilatildeo e o tempo de

secagem e aumentando a porosidade e a resistecircncia mecacircnica durante a queima

Tinta

Os formuladores de tinta selecionam as areias industriais para melhorar a

aparecircncia e durabilidade das tintas e coberturas industriais e arquiteturais A areia

de quartzo de alta pureza contribui para influenciar as propriedades de

desempenho criacutetico tais como alvura (brightness) consistecircncia de cor adsorccedilatildeo de

oacuteleo etc Nas tintas denominadas arquiteturais a areia de quartzo melhora a

retenccedilatildeo a durabilidade e a resistecircncia agrave sujeira ao mofo agrave fissuraccedilatildeo e ao

intemperismo Em coberturas marinhas e de manutenccedilatildeo a durabilidade do

quartzo confere excelente resistecircncia agrave abrasatildeo e agrave corrosatildeo

Borracha e Plaacutestico

A areia de quartzo eacute utilizada na fabricaccedilatildeo de siacutelica amorfa usada na

fabricaccedilatildeo de borracha A brancura (whiteness) o baixo iacutendice de absorccedilatildeo de oacuteleo

e a moabilidade para granulometrias especiacuteficas permitem que areia de quartzo

seja usada como carga na induacutestria de plaacutestico e borracha (Harben 1995)

116 Areia Industrial

Filtraccedilatildeo

17

Para esta finalidade as areias satildeo usadas no preparo de leitos (filtros)

destinados agrave filtragem e purificaccedilatildeo de aacuteguas e efluentes industriais A areia para

filtraccedilatildeo deve ser isenta de impurezas (argilas poacute materiais micaacutecios ou

orgacircnicos) Natildeo haacute restriccedilotildees ao formato dos gratildeos no entanto eacute desejaacutevel que

natildeo sejam alongados ou planos Gratildeos angulares ou arredondados propiciam

porosidade e permeabilidades adequadas aos leitos de filtraccedilatildeo A areia deve

apresentar tamanho uniforme e estar distribuiacuteda em faixas granulomeacutetricas

estreitas

Fraturamento hidraacuteulico

A areia com alto teor de siacutelica eacute utilizada no fraturamento hidraacuteulico de

rochas reservatoacuterio de poccedilos de petroacuteleo e gaacutes Um fluido com areia em

suspensatildeo eacute bombeado sob alta pressatildeo na formaccedilatildeo produtora de petroacuteleo com

a finalidade de aumentar e criar novos poros na rocha A seguir o fluido eacute

extraiacutedo da formaccedilatildeo no entanto a areia permanece atuando como mantenedor

dos poros da rocha abertos ndash propante (Harben e Kuzvart 1996) Esta operaccedilatildeo

de fraturamento hidraacuteulico tem como funccedilatildeo aumentar a recuperaccedilatildeo secundaacuteria

de explotaccedilatildeo do petroacuteleo

Modo de Ocorrecircncia

Em funccedilatildeo da sua origem e dos processos naturais de transformaccedilatildeo as areias ou

depoacutesitos arenosos bem como formaccedilotildees geoloacutegicas portadoras de areias podem

se formar em vaacuterios domiacutenios geoloacutegicos De um modo geral satildeo os seguintes

Minerais e Materiais Alternativos

18

Devido a problemas de silicose resultantes do manuseio de material

silicatado o uso de siacutelica moiacuteda para diferentes aplicaccedilotildees vem sofrendo ameaccedilas

de substituiccedilatildeo por outros materiais do tipo calcita moiacuteda apesar da siacutelica

apresentar algumas vantagens teacutecnicas quando comparadas com a calcita

(Hanson 1991)

No Brasil comeccedila a haver restriccedilotildees legais ao uso de areia no jateamento

para na limpeza Um meacutetodo alternativo foi proposto qual seja a utilizaccedilatildeo de

dioacutexido de carbono (jaacute empregado em extintores de incecircndio) que natildeo seria

causador de poluiccedilatildeo nem danoso agrave sauacutede do trabalhador Em siacutentese o gaacutes

liacutequido transformado em minuacutesculos cristais eacute direcionado em alta velocidade para

a superfiacutecie a ser limpa

O vidro colorido reciclado estaacute sendo cogitado para apoacutes adequaccedilatildeo

granulomeacutetrica substituir a areia empregada em filtraccedilatildeo

Domiacutenio dos Sedimentos e Rochas sedimentares

Neste estatildeo inclusas todas as bacias sedimentares do interior do embasamento

cristalino (intracratocircnicas) e as bacias da margem continental ou costeira

(pericratocircnicas) bem como as bacias hidrograacuteficas do embasamento cristalino Eacute o

domiacutenio geoloacutegico em que satildeo maiores as possibilidades de ocorrecircncia de depoacutesitos

arenosos pois neste haacute o predomiacutenio dos processos deposicionais sobre os

processos erosivos ocorrendo entre outros sedimentos totalmente inconsolidados

(coberturas terciaacuteriasquarternaacuterias aluviotildees quaternaacuterios depoacutesitos litoracircneos etc)

bem como arenitos com mais variados graus de friabilidade

Domiacutenio das Rochas Metamoacuterficas

Este representa a maior parte do embasamento cristalino brasileiro Por se tratar de

aacutereas onde ocorrem rochas mais duras e amplo predomiacutenio dos processos erosivos

19

sobre os deposicionais as possibilidades da ocorrecircncia de rochas que possam

produzir areias satildeo muito menores que no domiacutenio sedimentar ficando restritas aacutes

ocorrecircncias de quartzitos quando estes apresentarem um certo grau de friabilidade

Domiacutenio das Rochas Iacutegneas

Este eacute o que menores possibilidades oferecem pois aqui praticamente natildeo ocorrem

grandes massas rochosas constituiacutedas somente de quartzo o qual ocorre

normalmente na forma de veios Ocorre na verdade uma associaccedilatildeo de vaacuterios

minerais formando rochas de grande resistecircncia e dureza o que torna difiacutecil e

oneroso a liberaccedilatildeo dos gratildeos de quartzo por processos artificiais Estes quartzos de

veios quando puros podem ser utilizados com fins nobres Tem-se conhecimento

de estudos feitos sobre britagem e moagem de granitos e nefelina-sienitos com

posterior separaccedilatildeo magneacutetica para produccedilatildeo de uma mistura granular de quartzo e

feldspatos com possiacutevel utilizaccedilatildeo na fabricaccedilatildeo de vidro Este produto foi

denominado areia feldspaacutetica e tem tambeacutem como finalidade fornecer alumina ao

vidro

Resumindo pode-se dizer que com exceccedilatildeo das jazidas de quartzitos existentes no

domiacutenio das rochas metamoacuterficas este domiacutenio e o das rochas iacutegneas mesmo

portando rocha rica em quartzo tendem a serem fornecedores de material para

formaccedilatildeo de depoacutesitos arenosos no domiacutenio das rochas sedimentares do que

propriamente serem portadores destes depoacutesitos

Formaccedilatildeo Botucatu

Arenitos predominantemente eoacutelicos avermelhados de granulaccedilatildeo fina a media

com estratificaccedilatildeo cruzada de meacutedio a grande porte com depoacutesitos fluviais de

natureza conglomeraacutetica restritos aacute base da formaccedilatildeo e camadas localizadas de

20

siltitos e argilitos Essa unidade aflora em extensa faixa de direccedilatildeo NE-SW no

Estado de Satildeo Paulo notadamente na proviacutencia geomorfoloacutegica das cuestas

basaacutelticas

Areia Industrial em Ibiriteacute - MG

Fonte Google maps

21

Histoacuteria

Ibiriteacute surgiu aproximadamente em 1890 como um povoado de nome de Vargem de

Pantana na freguesia de Sabaraacute Tal povoado foi mais tarde escolhido pela

educadora russa Helena Antipoff para ser a sede de suas obras que ainda satildeo a

referecircncia maior da cidade Em 1890 passou a condiccedilatildeo de vila ainda pertencendo

a Sabaraacute Em 1897 passou a pertencer ao municiacutepio de Santa Quiteacuteria

atualmente Esmeraldas Em 1911 a regiatildeo passa a integrar o municiacutepio de Betim

Em 1923 tem sua denominaccedilatildeo mudada para Ibiritecirc palavra indiacutegena que significa

terra firme Em 1938 passa agrave categoria de distrito pertencendo ao municiacutepio de

Betim figurando a denominaccedilatildeo atual No dia 30 de dezembro de 1962 passa agrave

categoria de municiacutepio com os distritos Sede e Sarzedo A 1 de marccedilo

de 1963 Chaffir Ferreira eacute nomeado pelo governador do estado como intendente

municipal Na primeira eleiccedilatildeo para prefeito a 30 de junho de 1963 quando foi eleito

22

meio no qual as partiacuteculas foram transportadas e agrave distancia desse transporte e

caracteriacutesticas do percurso Finalmente as partiacuteculas satildeo depositadas formando os

depoacutesitos sedimentares que de inicio satildeo aluviotildees e depoacutesitos eoacutelicos glaciais

litoracircneos marinhos etc Assim formados esses depoacutesitos podem sofrer diagecircnese

transformando-se em rochas como arenitos todo o ciclo pode repetir-se e havendo

condiccedilotildees favoraacuteveis pode ocorrer a segregaccedilatildeo de depoacutesitos praticamente

monomineralicas de alto grau de pureza As areias desses depoacutesitos (areias

quartzosas) dependendo da aplicaccedilatildeo podem ser usadas in natura ou passar por

processos de beneficiamento produzindo-se entatildeo areias de grande utilizaccedilatildeo nas

industrias

Areia Industrial

Caracteriacutesticas Principais

Sobe a denominaccedilatildeo de areias industriais isto eacute areias beneficiadas para serem

usadas como insumo mineral pela industria aleacutem das areias quartzosas inclui-se

tambeacutem uma seacuterie de materiais granulares utilizados com fins especiais como eacute o

caso das areias cromita olivina zirconita etc mas trataremos apenas do tipo mais

comum e de maior utilizaccedilatildeo que eacute a areia quartzosa a qual apresenta algumas

caracteriacutesticas baacutesicas que tornam possiacutevel utiliza-las amplamente sendo as

principais a (1) distribuiccedilatildeo granulomeacutetrica em que a areia por ser um material

granular situado numa faixa granulomeacutetrica bastante ampla pode ser desdobrada

em faixas granulomeacutetricas adequadas a cada uso (2) forma dos gratildeos que

dependendo do desgaste natural sofrido desde a sua liberaccedilatildeo da rocha fonte

transporte e sua deposiccedilatildeo final e de eventos posteriores satildeo classificados em

angulares e arredondados e irregulares a esfeacutericos a forma dos gratildeos pode variar

de um local para outro numa mesma jazida essa caracteriacutesticas eacute importante pois

aplicaccedilotildees diversas requerem formas diferentes de gratildeos (3) porosidade e

perneabilidade - relacionadas

8

com o tamanho e a forma dos gratildeos distribuiccedilatildeo granulomeacutetrica e compactaccedilatildeo(4)

a composiccedilatildeo quimica influi natildeo soacute na cor da areia (quando a cor pode ser

considerada

como criterio de pureza) como tambeacutem no seu desempenho na maioria das

aplicaccedilotildees possiveis A omposiccedilatildeo quimica pode variar de uma jazida para outra

devido a contaminantes

minerais presentes o que eacute uma funccedilatildeo de todos os fatores e precessos envolvidos

na formaccedilatildeo de jazida Eacute nescessario que a areia seja predominantemente silicosa

e haacute jazidas que possibilitam a produccedilatildeo de siacutelica praticamente pura Pelo fato de

serem constituidas de gratildeos de quartzo as areias apresentam ainda inpercia

quimica ( o quartzo eacute silica pura)

refrateriedade(o quartzo tem ponto de fusatildeo elevado) e resistencia mecanica

(caracteristica propria do quartzo)

Mineralogia e Geologia

As areias industriais satildeo constituiacutedas essencialmente de quartzo tendo

como impurezas oacutexidos de ferro minerais pesados e argilas As areias industriais

variam bastante em termos de propriedades fiacutesicas e composiccedilatildeo quiacutemica Satildeo

mateacuterias primas minerais de origem secundaacuteria e aquelas de melhor qualidade

industrial foram produzidas a partir de sedimentos arenosos arenitos e quartzitos

que sofreram concentraccedilatildeo atraveacutes de vaacuterios ciclos de deposiccedilatildeo e erosatildeo

As areias industriais encontram-se no domiacutenio dos sedimentos e das rochas

sedimentares Este ambiente reuacutene as condiccedilotildees para formaccedilatildeo de extensos

depoacutesitos de areia tais como grandes volumes de quartzo nos sedimentos e

rochas ampla rede de bacias e elevada competecircncia das drenagens etc Neste

contexto encontram-se as bacias sedimentares do interior do cristalino as bacias

costeiras e as bacias hidrograacuteficas (Azevedo e Ruiz 1990) Segundo esses autores

as areias industriais explotadas estatildeo associadas a pacotes rochosos definidos

como formaccedilatildeo geoloacutegica a coberturas sedimentares ou a depoacutesitos litoracircneos

No Estado de Satildeo Paulo as aacutereas produtoras de areia industrial estatildeo

9

distribuiacutedas em trecircs unidades geoloacutegicas i) formaccedilotildees Piramboacuteia e Botucatu ii)

coberturas cenozoacuteicas e iii) depoacutesitos arenosos litoracircneos As formaccedilotildees

Piramboacuteia e Botucatu caracterizam-se como sedimentos fluacutevio-eoacutelicos e eoacutelicos e

satildeo responsaacuteveis pela maior atividade de produccedilatildeo de areia nesse Estado (Ferreira

e Daitx 1997) O horizonte superior da formaccedilatildeo Piramboacuteia e inferior da

formaccedilatildeo Botucatu satildeo constituiacutedos por areias com alto teor de siacutelica pouca

argila baixo teor de ferro e minerais pesados distribuiccedilatildeo granulomeacutetrica entre

fina e meacutedia distribuiccedilatildeo granulomeacutetrica homogecircnea e elevado grau de

arredondamento e esfericidade Essas caracteriacutesticas naturais favorecem o

aproveitamento dessas areias apoacutes o beneficiamento permitindo a obtenccedilatildeo de

uma variedade de produtos com moacutedulos de finura de 40-50 e 80-100 com uso

nos diversos segmentos industriais Segundo ainda aqueles mesmos autores os

horizontes dessas formaccedilotildees que se encontram lixiviados (esbranquiccedilados)

apresentam uma areia com baixo teor de ferro e por isso permite o seu uso na

induacutestria vidreira e quiacutemica Os arenitos da formaccedilatildeo Botucatu natildeo lixiviados

apresentam teor de ferro mais elevado e em face disto satildeo usados na induacutestria de

fundiccedilatildeo

Lavra

As areias de quartzo satildeo lavradas por diferentes meacutetodos dependendo do

tipo de depoacutesito No caso dos depoacutesitos natildeo consolidados e cobertos por uma

pequena lacircmina drsquoaacutegua a lavra eacute conduzida com o auxiacutelio de dragas flutuantes A

draga usa uma tubulaccedilatildeo de succcedilatildeo para escavar a areia que eacute bombeada atraveacutes

de uma tubulaccedilatildeo para uma pilha em terra ou diretamente para uma unidade de

processamento Quando o depoacutesito apresenta lentes duras de argila a tubulaccedilatildeo

de succcedilatildeo eacute equipada com uma cabeccedila cortadora de forma a facilitar a escavaccedilatildeo

do material nas frentes de lavra abaixo da lacircmina drsquoaacutegua Neste caso poderatildeo

tambeacutem ser usadas retro-escavadeiras (draglines) no entanto estas apresentam

custos operacionais e de manutenccedilatildeo mais elevados aleacutem de menos eficientes

(Zdunczyk e Linkous 1994) Em algumas mineraccedilotildees no Sul do Brasil a lavra eacute

10

feita a ceacuteu aberto em bancadas com a extraccedilatildeo da areia por retro-escavadeiras

seguido do transporte por caminhotildees basculante para a usina de beneficiamento

(Ferreira e Daitx 2003)

No caso da areia ser resultante do processamento de um quartzito a lavra eacute

feita a ceacuteu aberto com o auxiacutelio de trator de esteira ou explosivos para aquelas

lentes mais compactas Este eacute o caso do depoacutesito de quartzito atualmente em

lavra no municiacutepio de Queluz-SP

De acordo ainda com Ferreira e Daitx (2003) no caso de depoacutesitos de areia

natildeo consolidados ou pouco consolidados e que se encontram acima da lacircmina

drsquoaacutegua ou do lenccedilol freaacutetico a lavra eacute feita com o auxiacutelio de escavadeira hidraacuteulica

e paacute carregadeira A areia lavrada eacute estocada em pilha e a seguir alimentada em

unidade de processamento

As areias industriais das regiotildees produtoras do Estado de Satildeo Paulo satildeo

lavradas de diferentes formas Antes de iniciar a lavra a vegetaccedilatildeo eacute retirada com

uma pequena camada de solo (02 ndash 1 m) usando paacute carregadeira e a seguir esse

material eacute disposto em local adequado para futura utilizaccedilatildeo quando da

reabilitaccedilatildeo da aacuterea minerada Nos municiacutepios de Descalvado e Analacircndia as

empresas fazem a lavra a ceacuteu aberto (Figura 1) em bancadas com altura de 10 m e

taludes de 451048689-801048689 usando escavadeiras e escarificador para a extraccedilatildeo da areia

Esta quando proveniente das bancadas inferiores (Formaccedilatildeo Botucatu e

Piramboacuteia) onde estaacute intensamente lixiviada destina-se agrave produccedilatildeo de areias para

as induacutestrias de vidro de boa qualidade ceracircmica e quiacutemica A areia explotada da

Rochas e Minerais Industriais ndash CETEM2005 111

bancada superior (Cobertura Cenozoacuteica) onde natildeo ocorreu lixiviaccedilatildeo eacute destinada

agrave produccedilatildeo de areias industriais para fundiccedilatildeo Da frente de lavra as areias

explotadas satildeo transportadas para as unidades especiacuteficas de beneficiamento onde

satildeo processadas separadamente (Ferreira 1997 Nava 1997a)

11

Figura 1 Lavra de areia a ceacuteu aberto na Mineraccedilatildeo Jundu em Descalvado-SP

Processamento

O processamento eacute variaacutevel em complexidade em dependecircncia das

especificaccedilotildees requeridas O processamento tiacutepico consiste de (i) lavagem e

classificaccedilatildeo (ii) atriccedilatildeo e (iii) peneiramento (Ferreira e Daitx 2003 BGS 2004)

A lavagem e a classificaccedilatildeo por hidrociclones a deslamagem visam a

remoccedilatildeo da fraccedilatildeo siacuteltico-argilosa prejudicial ao processo de produccedilatildeo de vidros

especiais ou moldes de fundiccedilatildeo por conter alumiacutenio ferro e aacutelcalis Essa fraccedilatildeo

argilosa representa 20 da areia processada e normalmente eacute descartada para as

lagoas gerando um impacto ambiental (Ferreira e Daitx 2003)

Especificamente na areia tal qual explotada da Mineraccedilatildeo Jundu o teor da

fraccedilatildeo argila eacute em meacutedia 6 Esta argila removida da areia durante o processo de

produccedilatildeo de areia industrial eacute disposta em lagoas de sedimentaccedilatildeo que compotildeem

o processo de tratamento e recirculaccedilatildeo da aacutegua industrial Estas lagoas apoacutes

assoreamento total e adensamento da argila decantada podem ser recobertas com

12

112 Areia Industrial

solo e revegetadas ou no futuro possivelmente lavradas para a recuperaccedilatildeo da

argila beneficiada cujo potencial de uso jaacute foi comprovado mas ainda sem

viabilidade econocircmica A areia tal qual extraiacuteda tambeacutem conteacutem uma fraccedilatildeo

grossa da ordem de 10 que se constituiraacute em agregados para construccedilatildeo civil e

areias para filtragens

A atriccedilatildeo eacute feita para limpar a superfiacutecie das partiacuteculas A separaccedilatildeo por

tamanho em peneiras remove as fraccedilotildees grosseiras e finas para a obtenccedilatildeo de um

material com a distribuiccedilatildeo granulomeacutetrica desejada Eacute praacutetica mundial a mistura

de diferentes areias de qualidades superior e inferior para otimizar o

aproveitamento das reservas (BGS 2004)

Para a produccedilatildeo de areias especiais um processamento mais elaborado

pode ser necessaacuterio para remoccedilatildeo de impurezas (minerais pesados como zircatildeo

ilmenita magnetita cromita entre outros) ou da proacutepria superfiacutecie dos gratildeos de

quartzo A purificaccedilatildeo por flotaccedilatildeo ou por meacutetodos graviacuteticos pode entatildeo ser

empregada A flotaccedilatildeo em meio aacutecido eacute usada em duas usinas na Inglaterra para

remover minerais pesados A lixiviaccedilatildeo a quente com aacutecido sulfuacuterico eacute tambeacutem

praticada em trecircs instalaccedilotildees naquele paiacutes para limpar a cobertura ferrosa das

partiacuteculas individuais (BGS 2004)

Na Mineraccedilatildeo Jundu (Figura 2) resumidamente o beneficiamento da areia

consta de formaccedilatildeo da polpa desagregaccedilatildeo em tromel atriccedilatildeo deslamagem em

hidrociclones peneiramento desaguamento do produto em hidrociclones e

secagem do produto final em leito fluidizado

A Mineraccedilatildeo Jundu tambeacutem utiliza como meacutetodos de purificaccedilatildeo

complementares a flotaccedilatildeo em Analacircndia-SP e a separaccedilatildeo magneacutetica em

Descalvado-SP Estas operaccedilotildees visam reduzir o teor de ferro de parte da areia

destinada agrave induacutestria de vidro A utilizaccedilatildeo de um ou outro meacutetodo eacute determinada

na fase de projeto da usina de beneficiamento em funccedilatildeo das caracteriacutesticas

fiacutesico-quiacutemicas do mineacuterio que seraacute beneficiado

Areias especiais satildeo tambeacutem recobertas com resinas aglomerantes obtendose

produtos de alto valor agregado Esta areia resinada cerca de 12 mil toneladas

produzidas alcanccedila no Brasil preccedilos 10 a 15 vezes maiores que aqueles praticados

com as areias comuns de fundiccedilatildeo Para uso em alguns produtos ceracircmicos a

areia de siacutelica eacute calcinada para converter o quartzo em cristobalita Tanto a

13

cristobalita como a areia de quartzo satildeo finamente moiacutedas para a obtenccedilatildeo de

siacutelica flour de vaacuterias especificaccedilotildees (BGS 2004)

Rochas e Minerais Industriais ndash CETEM2005 113

Figura 2 Vista da bacia de rejeito e usina de beneficiamento de areia da

Mineraccedilatildeo Jundu Descalvado-SP

Usos

Cada aplicaccedilatildeo tem especificaccedilotildees proacutepias que podem variar de consumidor Por

esse motivo natildeo seratildeo enumeradas aqui as especificaccedilotildees referentes a cada um

dos usos das areias industriais Algumas caracteristicas

indispensaveis a determinados usos podem ser dispensaveis a outros A

refratariedade eacute uma caracteristicas fundamental para as areias base utilizadas em

fundiccedilatildeo e na frabicaccedilatildeo de refratirios mas por outro lado eacute desfavoravel

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na fabricaccedilatildeo de vidro obrigando o uso de fudentes e na maioria das outras

utilizaccedilotildees natildeo eacute levada em conta Os gratildeos angulares de areia satildeo favoraveis na

fabricaccedilatildeo de vidro pois a fusatildeo eacute iniciada nas pontas e arestas dos gratildeos

mas satildeo desfavoraveis em fundiccedilatildeo pois possibilitam a formaccedilatildeo de finos por

desgaste consequentemente diminuindo a permeabilidade do molde Gratildeos

arredondados

ou esfericos de tamanho uniforme satildeo favoraacuteveis para uso de filtros devido agrave alta

permeabilidade mas desfavoraveis a fundiccedilatildeo porque condefer menor resistencia

e possibilitam a expansatildeo do molde E assim por diante

As aplicaccedilotildees mais expressivas e comuns das areias industriais

satildeo as seguintes

Vidro

A funccedilatildeo da areia eacute fornecer SiO2 ao vidro Os gratildeos angulares da areia

favorecem o processo de produccedilatildeo do vidro pois a fusatildeo se inicia nas pontas e

arestas dos gratildeos (Nava 1997b) A areia para a induacutestria de vidro deve apresentar

um teor elevado de quartzo baixo teor de ferro e de material refrataacuterio Como a

areia eacute o principal insumo na manufatura do vidro a localizaccedilatildeo da jazida de areia

na maioria dos casos influencia na escolha do local da faacutebrica (Shreve e Brink Jr

1977)

Haacute muitos tipos de vidros com diferentes propriedades A maioria dos

vidros comerciais usados no nosso cotidiano eacute produzida com trecircs ingredientes

principais areia cal e barrilha que respondem por 90 das mateacuterias primas que

alimenta os fornos de fabricaccedilatildeo de vidro O vidro normalmente conteacutem 70-74

SiO2 sendo esta siacutelica provida principalmente pela areia industrial e de modo

crescente por vidro reciclado Os outros componentes como CaO MgO (na

forma de dolomita) e Al2O3 (como minerais feldspaacuteticos) satildeo adicionados para

conferir estabilidade e durabilidade ao vidro (Shreve e Brink Jr 1977 BGS 2004)

Os mais importantes produtos de vidro em volume de produccedilatildeo satildeo os

vidros planos os vidros brancos de embalagem e os vidros coloridos de

15

embalagem Outras aplicaccedilotildees satildeo na fabricaccedilatildeo de bulbos de lacircmpadas e tubos de

luz fluorescente telas de televisatildeo e de computadores fibra de vidro entre muitas

outras (BGS 2004) No Brasil a produccedilatildeo em 2003 alcanccedilou 30 milhotildees t assim

distribuiacutedas embalagem com 45 vidros domeacutesticos 11 vidros especiais 9

e vidros planos 35 (ABIVIDRO 2004)

Fundiccedilatildeo

Na induacutestria de fundiccedilatildeo o metal ou liga eacute fundido em moldes nos quais a

areia eacute usada como o principal material para sua confecccedilatildeo A areia tem a funccedilatildeo

de resistir agraves solicitaccedilotildees teacutermicas mecacircnicas e quiacutemicas a que estatildeo submetidos

os moldes desde o vazamento do metal fundido ateacute a solidificaccedilatildeo das peccedilas

produzidas (Nava 1997b) As propriedades fiacutesicas e quiacutemicas da areia satildeo

Rochas e Minerais Industriais ndash CETEM2005 115

importantes e dependem de vaacuterios fatores tais como do tipo de metal e de

produto a ser fundido e do tipo de aglomerante utilizado No passado eram

utilizadas areias contendo argilas estas em quantidade suficiente para conferir

plasticidade e resistecircncia ao molde funcionando como ligante Atualmente a

demanda eacute por areias sem argilas (lavadas) com alto teor de siacutelica Devem

tambeacutem apresentar uma distribuiccedilatildeo granulomeacutetrica estreita e gratildeos com alta

esfericidade O agente ligante uma argila (geralmente bentonita) ou resina eacute

adicionado e misturado agrave areia para a fabricaccedilatildeo do molde (BGS 2004)

Ceracircmica e refrataacuterio

Na induacutestria ceracircmica a areia de quartzo moiacuteda eacute um componente essencial

na formulaccedilatildeo da massa e do esmalte de vaacuterios tipos ceracircmicos tais como louccedila

de mesa louccedila sanitaacuteria ceracircmica de piso e de revestimento refrataacuterios ceracircmica

eleacutetrica vidradosfritas e cadinhos de porcelana O elevado uso da siacutelica na

16

induacutestria ceracircmica eacute atribuiacutedo agrave sua alta dureza alta temperatura de fusatildeo baixo

custo e a capacidade de formar vidros A areia de quartzo tem como funccedilatildeo

fornecer SiO2 agrave massa ceracircmica e algumas vezes eacute substituiacuteda pelo quartzito

Como carga sua funccedilatildeo eacute reduzir a plasticidade a deformaccedilatildeo e o tempo de

secagem e aumentando a porosidade e a resistecircncia mecacircnica durante a queima

Tinta

Os formuladores de tinta selecionam as areias industriais para melhorar a

aparecircncia e durabilidade das tintas e coberturas industriais e arquiteturais A areia

de quartzo de alta pureza contribui para influenciar as propriedades de

desempenho criacutetico tais como alvura (brightness) consistecircncia de cor adsorccedilatildeo de

oacuteleo etc Nas tintas denominadas arquiteturais a areia de quartzo melhora a

retenccedilatildeo a durabilidade e a resistecircncia agrave sujeira ao mofo agrave fissuraccedilatildeo e ao

intemperismo Em coberturas marinhas e de manutenccedilatildeo a durabilidade do

quartzo confere excelente resistecircncia agrave abrasatildeo e agrave corrosatildeo

Borracha e Plaacutestico

A areia de quartzo eacute utilizada na fabricaccedilatildeo de siacutelica amorfa usada na

fabricaccedilatildeo de borracha A brancura (whiteness) o baixo iacutendice de absorccedilatildeo de oacuteleo

e a moabilidade para granulometrias especiacuteficas permitem que areia de quartzo

seja usada como carga na induacutestria de plaacutestico e borracha (Harben 1995)

116 Areia Industrial

Filtraccedilatildeo

17

Para esta finalidade as areias satildeo usadas no preparo de leitos (filtros)

destinados agrave filtragem e purificaccedilatildeo de aacuteguas e efluentes industriais A areia para

filtraccedilatildeo deve ser isenta de impurezas (argilas poacute materiais micaacutecios ou

orgacircnicos) Natildeo haacute restriccedilotildees ao formato dos gratildeos no entanto eacute desejaacutevel que

natildeo sejam alongados ou planos Gratildeos angulares ou arredondados propiciam

porosidade e permeabilidades adequadas aos leitos de filtraccedilatildeo A areia deve

apresentar tamanho uniforme e estar distribuiacuteda em faixas granulomeacutetricas

estreitas

Fraturamento hidraacuteulico

A areia com alto teor de siacutelica eacute utilizada no fraturamento hidraacuteulico de

rochas reservatoacuterio de poccedilos de petroacuteleo e gaacutes Um fluido com areia em

suspensatildeo eacute bombeado sob alta pressatildeo na formaccedilatildeo produtora de petroacuteleo com

a finalidade de aumentar e criar novos poros na rocha A seguir o fluido eacute

extraiacutedo da formaccedilatildeo no entanto a areia permanece atuando como mantenedor

dos poros da rocha abertos ndash propante (Harben e Kuzvart 1996) Esta operaccedilatildeo

de fraturamento hidraacuteulico tem como funccedilatildeo aumentar a recuperaccedilatildeo secundaacuteria

de explotaccedilatildeo do petroacuteleo

Modo de Ocorrecircncia

Em funccedilatildeo da sua origem e dos processos naturais de transformaccedilatildeo as areias ou

depoacutesitos arenosos bem como formaccedilotildees geoloacutegicas portadoras de areias podem

se formar em vaacuterios domiacutenios geoloacutegicos De um modo geral satildeo os seguintes

Minerais e Materiais Alternativos

18

Devido a problemas de silicose resultantes do manuseio de material

silicatado o uso de siacutelica moiacuteda para diferentes aplicaccedilotildees vem sofrendo ameaccedilas

de substituiccedilatildeo por outros materiais do tipo calcita moiacuteda apesar da siacutelica

apresentar algumas vantagens teacutecnicas quando comparadas com a calcita

(Hanson 1991)

No Brasil comeccedila a haver restriccedilotildees legais ao uso de areia no jateamento

para na limpeza Um meacutetodo alternativo foi proposto qual seja a utilizaccedilatildeo de

dioacutexido de carbono (jaacute empregado em extintores de incecircndio) que natildeo seria

causador de poluiccedilatildeo nem danoso agrave sauacutede do trabalhador Em siacutentese o gaacutes

liacutequido transformado em minuacutesculos cristais eacute direcionado em alta velocidade para

a superfiacutecie a ser limpa

O vidro colorido reciclado estaacute sendo cogitado para apoacutes adequaccedilatildeo

granulomeacutetrica substituir a areia empregada em filtraccedilatildeo

Domiacutenio dos Sedimentos e Rochas sedimentares

Neste estatildeo inclusas todas as bacias sedimentares do interior do embasamento

cristalino (intracratocircnicas) e as bacias da margem continental ou costeira

(pericratocircnicas) bem como as bacias hidrograacuteficas do embasamento cristalino Eacute o

domiacutenio geoloacutegico em que satildeo maiores as possibilidades de ocorrecircncia de depoacutesitos

arenosos pois neste haacute o predomiacutenio dos processos deposicionais sobre os

processos erosivos ocorrendo entre outros sedimentos totalmente inconsolidados

(coberturas terciaacuteriasquarternaacuterias aluviotildees quaternaacuterios depoacutesitos litoracircneos etc)

bem como arenitos com mais variados graus de friabilidade

Domiacutenio das Rochas Metamoacuterficas

Este representa a maior parte do embasamento cristalino brasileiro Por se tratar de

aacutereas onde ocorrem rochas mais duras e amplo predomiacutenio dos processos erosivos

19

sobre os deposicionais as possibilidades da ocorrecircncia de rochas que possam

produzir areias satildeo muito menores que no domiacutenio sedimentar ficando restritas aacutes

ocorrecircncias de quartzitos quando estes apresentarem um certo grau de friabilidade

Domiacutenio das Rochas Iacutegneas

Este eacute o que menores possibilidades oferecem pois aqui praticamente natildeo ocorrem

grandes massas rochosas constituiacutedas somente de quartzo o qual ocorre

normalmente na forma de veios Ocorre na verdade uma associaccedilatildeo de vaacuterios

minerais formando rochas de grande resistecircncia e dureza o que torna difiacutecil e

oneroso a liberaccedilatildeo dos gratildeos de quartzo por processos artificiais Estes quartzos de

veios quando puros podem ser utilizados com fins nobres Tem-se conhecimento

de estudos feitos sobre britagem e moagem de granitos e nefelina-sienitos com

posterior separaccedilatildeo magneacutetica para produccedilatildeo de uma mistura granular de quartzo e

feldspatos com possiacutevel utilizaccedilatildeo na fabricaccedilatildeo de vidro Este produto foi

denominado areia feldspaacutetica e tem tambeacutem como finalidade fornecer alumina ao

vidro

Resumindo pode-se dizer que com exceccedilatildeo das jazidas de quartzitos existentes no

domiacutenio das rochas metamoacuterficas este domiacutenio e o das rochas iacutegneas mesmo

portando rocha rica em quartzo tendem a serem fornecedores de material para

formaccedilatildeo de depoacutesitos arenosos no domiacutenio das rochas sedimentares do que

propriamente serem portadores destes depoacutesitos

Formaccedilatildeo Botucatu

Arenitos predominantemente eoacutelicos avermelhados de granulaccedilatildeo fina a media

com estratificaccedilatildeo cruzada de meacutedio a grande porte com depoacutesitos fluviais de

natureza conglomeraacutetica restritos aacute base da formaccedilatildeo e camadas localizadas de

20

siltitos e argilitos Essa unidade aflora em extensa faixa de direccedilatildeo NE-SW no

Estado de Satildeo Paulo notadamente na proviacutencia geomorfoloacutegica das cuestas

basaacutelticas

Areia Industrial em Ibiriteacute - MG

Fonte Google maps

21

Histoacuteria

Ibiriteacute surgiu aproximadamente em 1890 como um povoado de nome de Vargem de

Pantana na freguesia de Sabaraacute Tal povoado foi mais tarde escolhido pela

educadora russa Helena Antipoff para ser a sede de suas obras que ainda satildeo a

referecircncia maior da cidade Em 1890 passou a condiccedilatildeo de vila ainda pertencendo

a Sabaraacute Em 1897 passou a pertencer ao municiacutepio de Santa Quiteacuteria

atualmente Esmeraldas Em 1911 a regiatildeo passa a integrar o municiacutepio de Betim

Em 1923 tem sua denominaccedilatildeo mudada para Ibiritecirc palavra indiacutegena que significa

terra firme Em 1938 passa agrave categoria de distrito pertencendo ao municiacutepio de

Betim figurando a denominaccedilatildeo atual No dia 30 de dezembro de 1962 passa agrave

categoria de municiacutepio com os distritos Sede e Sarzedo A 1 de marccedilo

de 1963 Chaffir Ferreira eacute nomeado pelo governador do estado como intendente

municipal Na primeira eleiccedilatildeo para prefeito a 30 de junho de 1963 quando foi eleito

22

com o tamanho e a forma dos gratildeos distribuiccedilatildeo granulomeacutetrica e compactaccedilatildeo(4)

a composiccedilatildeo quimica influi natildeo soacute na cor da areia (quando a cor pode ser

considerada

como criterio de pureza) como tambeacutem no seu desempenho na maioria das

aplicaccedilotildees possiveis A omposiccedilatildeo quimica pode variar de uma jazida para outra

devido a contaminantes

minerais presentes o que eacute uma funccedilatildeo de todos os fatores e precessos envolvidos

na formaccedilatildeo de jazida Eacute nescessario que a areia seja predominantemente silicosa

e haacute jazidas que possibilitam a produccedilatildeo de siacutelica praticamente pura Pelo fato de

serem constituidas de gratildeos de quartzo as areias apresentam ainda inpercia

quimica ( o quartzo eacute silica pura)

refrateriedade(o quartzo tem ponto de fusatildeo elevado) e resistencia mecanica

(caracteristica propria do quartzo)

Mineralogia e Geologia

As areias industriais satildeo constituiacutedas essencialmente de quartzo tendo

como impurezas oacutexidos de ferro minerais pesados e argilas As areias industriais

variam bastante em termos de propriedades fiacutesicas e composiccedilatildeo quiacutemica Satildeo

mateacuterias primas minerais de origem secundaacuteria e aquelas de melhor qualidade

industrial foram produzidas a partir de sedimentos arenosos arenitos e quartzitos

que sofreram concentraccedilatildeo atraveacutes de vaacuterios ciclos de deposiccedilatildeo e erosatildeo

As areias industriais encontram-se no domiacutenio dos sedimentos e das rochas

sedimentares Este ambiente reuacutene as condiccedilotildees para formaccedilatildeo de extensos

depoacutesitos de areia tais como grandes volumes de quartzo nos sedimentos e

rochas ampla rede de bacias e elevada competecircncia das drenagens etc Neste

contexto encontram-se as bacias sedimentares do interior do cristalino as bacias

costeiras e as bacias hidrograacuteficas (Azevedo e Ruiz 1990) Segundo esses autores

as areias industriais explotadas estatildeo associadas a pacotes rochosos definidos

como formaccedilatildeo geoloacutegica a coberturas sedimentares ou a depoacutesitos litoracircneos

No Estado de Satildeo Paulo as aacutereas produtoras de areia industrial estatildeo

9

distribuiacutedas em trecircs unidades geoloacutegicas i) formaccedilotildees Piramboacuteia e Botucatu ii)

coberturas cenozoacuteicas e iii) depoacutesitos arenosos litoracircneos As formaccedilotildees

Piramboacuteia e Botucatu caracterizam-se como sedimentos fluacutevio-eoacutelicos e eoacutelicos e

satildeo responsaacuteveis pela maior atividade de produccedilatildeo de areia nesse Estado (Ferreira

e Daitx 1997) O horizonte superior da formaccedilatildeo Piramboacuteia e inferior da

formaccedilatildeo Botucatu satildeo constituiacutedos por areias com alto teor de siacutelica pouca

argila baixo teor de ferro e minerais pesados distribuiccedilatildeo granulomeacutetrica entre

fina e meacutedia distribuiccedilatildeo granulomeacutetrica homogecircnea e elevado grau de

arredondamento e esfericidade Essas caracteriacutesticas naturais favorecem o

aproveitamento dessas areias apoacutes o beneficiamento permitindo a obtenccedilatildeo de

uma variedade de produtos com moacutedulos de finura de 40-50 e 80-100 com uso

nos diversos segmentos industriais Segundo ainda aqueles mesmos autores os

horizontes dessas formaccedilotildees que se encontram lixiviados (esbranquiccedilados)

apresentam uma areia com baixo teor de ferro e por isso permite o seu uso na

induacutestria vidreira e quiacutemica Os arenitos da formaccedilatildeo Botucatu natildeo lixiviados

apresentam teor de ferro mais elevado e em face disto satildeo usados na induacutestria de

fundiccedilatildeo

Lavra

As areias de quartzo satildeo lavradas por diferentes meacutetodos dependendo do

tipo de depoacutesito No caso dos depoacutesitos natildeo consolidados e cobertos por uma

pequena lacircmina drsquoaacutegua a lavra eacute conduzida com o auxiacutelio de dragas flutuantes A

draga usa uma tubulaccedilatildeo de succcedilatildeo para escavar a areia que eacute bombeada atraveacutes

de uma tubulaccedilatildeo para uma pilha em terra ou diretamente para uma unidade de

processamento Quando o depoacutesito apresenta lentes duras de argila a tubulaccedilatildeo

de succcedilatildeo eacute equipada com uma cabeccedila cortadora de forma a facilitar a escavaccedilatildeo

do material nas frentes de lavra abaixo da lacircmina drsquoaacutegua Neste caso poderatildeo

tambeacutem ser usadas retro-escavadeiras (draglines) no entanto estas apresentam

custos operacionais e de manutenccedilatildeo mais elevados aleacutem de menos eficientes

(Zdunczyk e Linkous 1994) Em algumas mineraccedilotildees no Sul do Brasil a lavra eacute

10

feita a ceacuteu aberto em bancadas com a extraccedilatildeo da areia por retro-escavadeiras

seguido do transporte por caminhotildees basculante para a usina de beneficiamento

(Ferreira e Daitx 2003)

No caso da areia ser resultante do processamento de um quartzito a lavra eacute

feita a ceacuteu aberto com o auxiacutelio de trator de esteira ou explosivos para aquelas

lentes mais compactas Este eacute o caso do depoacutesito de quartzito atualmente em

lavra no municiacutepio de Queluz-SP

De acordo ainda com Ferreira e Daitx (2003) no caso de depoacutesitos de areia

natildeo consolidados ou pouco consolidados e que se encontram acima da lacircmina

drsquoaacutegua ou do lenccedilol freaacutetico a lavra eacute feita com o auxiacutelio de escavadeira hidraacuteulica

e paacute carregadeira A areia lavrada eacute estocada em pilha e a seguir alimentada em

unidade de processamento

As areias industriais das regiotildees produtoras do Estado de Satildeo Paulo satildeo

lavradas de diferentes formas Antes de iniciar a lavra a vegetaccedilatildeo eacute retirada com

uma pequena camada de solo (02 ndash 1 m) usando paacute carregadeira e a seguir esse

material eacute disposto em local adequado para futura utilizaccedilatildeo quando da

reabilitaccedilatildeo da aacuterea minerada Nos municiacutepios de Descalvado e Analacircndia as

empresas fazem a lavra a ceacuteu aberto (Figura 1) em bancadas com altura de 10 m e

taludes de 451048689-801048689 usando escavadeiras e escarificador para a extraccedilatildeo da areia

Esta quando proveniente das bancadas inferiores (Formaccedilatildeo Botucatu e

Piramboacuteia) onde estaacute intensamente lixiviada destina-se agrave produccedilatildeo de areias para

as induacutestrias de vidro de boa qualidade ceracircmica e quiacutemica A areia explotada da

Rochas e Minerais Industriais ndash CETEM2005 111

bancada superior (Cobertura Cenozoacuteica) onde natildeo ocorreu lixiviaccedilatildeo eacute destinada

agrave produccedilatildeo de areias industriais para fundiccedilatildeo Da frente de lavra as areias

explotadas satildeo transportadas para as unidades especiacuteficas de beneficiamento onde

satildeo processadas separadamente (Ferreira 1997 Nava 1997a)

11

Figura 1 Lavra de areia a ceacuteu aberto na Mineraccedilatildeo Jundu em Descalvado-SP

Processamento

O processamento eacute variaacutevel em complexidade em dependecircncia das

especificaccedilotildees requeridas O processamento tiacutepico consiste de (i) lavagem e

classificaccedilatildeo (ii) atriccedilatildeo e (iii) peneiramento (Ferreira e Daitx 2003 BGS 2004)

A lavagem e a classificaccedilatildeo por hidrociclones a deslamagem visam a

remoccedilatildeo da fraccedilatildeo siacuteltico-argilosa prejudicial ao processo de produccedilatildeo de vidros

especiais ou moldes de fundiccedilatildeo por conter alumiacutenio ferro e aacutelcalis Essa fraccedilatildeo

argilosa representa 20 da areia processada e normalmente eacute descartada para as

lagoas gerando um impacto ambiental (Ferreira e Daitx 2003)

Especificamente na areia tal qual explotada da Mineraccedilatildeo Jundu o teor da

fraccedilatildeo argila eacute em meacutedia 6 Esta argila removida da areia durante o processo de

produccedilatildeo de areia industrial eacute disposta em lagoas de sedimentaccedilatildeo que compotildeem

o processo de tratamento e recirculaccedilatildeo da aacutegua industrial Estas lagoas apoacutes

assoreamento total e adensamento da argila decantada podem ser recobertas com

12

112 Areia Industrial

solo e revegetadas ou no futuro possivelmente lavradas para a recuperaccedilatildeo da

argila beneficiada cujo potencial de uso jaacute foi comprovado mas ainda sem

viabilidade econocircmica A areia tal qual extraiacuteda tambeacutem conteacutem uma fraccedilatildeo

grossa da ordem de 10 que se constituiraacute em agregados para construccedilatildeo civil e

areias para filtragens

A atriccedilatildeo eacute feita para limpar a superfiacutecie das partiacuteculas A separaccedilatildeo por

tamanho em peneiras remove as fraccedilotildees grosseiras e finas para a obtenccedilatildeo de um

material com a distribuiccedilatildeo granulomeacutetrica desejada Eacute praacutetica mundial a mistura

de diferentes areias de qualidades superior e inferior para otimizar o

aproveitamento das reservas (BGS 2004)

Para a produccedilatildeo de areias especiais um processamento mais elaborado

pode ser necessaacuterio para remoccedilatildeo de impurezas (minerais pesados como zircatildeo

ilmenita magnetita cromita entre outros) ou da proacutepria superfiacutecie dos gratildeos de

quartzo A purificaccedilatildeo por flotaccedilatildeo ou por meacutetodos graviacuteticos pode entatildeo ser

empregada A flotaccedilatildeo em meio aacutecido eacute usada em duas usinas na Inglaterra para

remover minerais pesados A lixiviaccedilatildeo a quente com aacutecido sulfuacuterico eacute tambeacutem

praticada em trecircs instalaccedilotildees naquele paiacutes para limpar a cobertura ferrosa das

partiacuteculas individuais (BGS 2004)

Na Mineraccedilatildeo Jundu (Figura 2) resumidamente o beneficiamento da areia

consta de formaccedilatildeo da polpa desagregaccedilatildeo em tromel atriccedilatildeo deslamagem em

hidrociclones peneiramento desaguamento do produto em hidrociclones e

secagem do produto final em leito fluidizado

A Mineraccedilatildeo Jundu tambeacutem utiliza como meacutetodos de purificaccedilatildeo

complementares a flotaccedilatildeo em Analacircndia-SP e a separaccedilatildeo magneacutetica em

Descalvado-SP Estas operaccedilotildees visam reduzir o teor de ferro de parte da areia

destinada agrave induacutestria de vidro A utilizaccedilatildeo de um ou outro meacutetodo eacute determinada

na fase de projeto da usina de beneficiamento em funccedilatildeo das caracteriacutesticas

fiacutesico-quiacutemicas do mineacuterio que seraacute beneficiado

Areias especiais satildeo tambeacutem recobertas com resinas aglomerantes obtendose

produtos de alto valor agregado Esta areia resinada cerca de 12 mil toneladas

produzidas alcanccedila no Brasil preccedilos 10 a 15 vezes maiores que aqueles praticados

com as areias comuns de fundiccedilatildeo Para uso em alguns produtos ceracircmicos a

areia de siacutelica eacute calcinada para converter o quartzo em cristobalita Tanto a

13

cristobalita como a areia de quartzo satildeo finamente moiacutedas para a obtenccedilatildeo de

siacutelica flour de vaacuterias especificaccedilotildees (BGS 2004)

Rochas e Minerais Industriais ndash CETEM2005 113

Figura 2 Vista da bacia de rejeito e usina de beneficiamento de areia da

Mineraccedilatildeo Jundu Descalvado-SP

Usos

Cada aplicaccedilatildeo tem especificaccedilotildees proacutepias que podem variar de consumidor Por

esse motivo natildeo seratildeo enumeradas aqui as especificaccedilotildees referentes a cada um

dos usos das areias industriais Algumas caracteristicas

indispensaveis a determinados usos podem ser dispensaveis a outros A

refratariedade eacute uma caracteristicas fundamental para as areias base utilizadas em

fundiccedilatildeo e na frabicaccedilatildeo de refratirios mas por outro lado eacute desfavoravel

14

na fabricaccedilatildeo de vidro obrigando o uso de fudentes e na maioria das outras

utilizaccedilotildees natildeo eacute levada em conta Os gratildeos angulares de areia satildeo favoraveis na

fabricaccedilatildeo de vidro pois a fusatildeo eacute iniciada nas pontas e arestas dos gratildeos

mas satildeo desfavoraveis em fundiccedilatildeo pois possibilitam a formaccedilatildeo de finos por

desgaste consequentemente diminuindo a permeabilidade do molde Gratildeos

arredondados

ou esfericos de tamanho uniforme satildeo favoraacuteveis para uso de filtros devido agrave alta

permeabilidade mas desfavoraveis a fundiccedilatildeo porque condefer menor resistencia

e possibilitam a expansatildeo do molde E assim por diante

As aplicaccedilotildees mais expressivas e comuns das areias industriais

satildeo as seguintes

Vidro

A funccedilatildeo da areia eacute fornecer SiO2 ao vidro Os gratildeos angulares da areia

favorecem o processo de produccedilatildeo do vidro pois a fusatildeo se inicia nas pontas e

arestas dos gratildeos (Nava 1997b) A areia para a induacutestria de vidro deve apresentar

um teor elevado de quartzo baixo teor de ferro e de material refrataacuterio Como a

areia eacute o principal insumo na manufatura do vidro a localizaccedilatildeo da jazida de areia

na maioria dos casos influencia na escolha do local da faacutebrica (Shreve e Brink Jr

1977)

Haacute muitos tipos de vidros com diferentes propriedades A maioria dos

vidros comerciais usados no nosso cotidiano eacute produzida com trecircs ingredientes

principais areia cal e barrilha que respondem por 90 das mateacuterias primas que

alimenta os fornos de fabricaccedilatildeo de vidro O vidro normalmente conteacutem 70-74

SiO2 sendo esta siacutelica provida principalmente pela areia industrial e de modo

crescente por vidro reciclado Os outros componentes como CaO MgO (na

forma de dolomita) e Al2O3 (como minerais feldspaacuteticos) satildeo adicionados para

conferir estabilidade e durabilidade ao vidro (Shreve e Brink Jr 1977 BGS 2004)

Os mais importantes produtos de vidro em volume de produccedilatildeo satildeo os

vidros planos os vidros brancos de embalagem e os vidros coloridos de

15

embalagem Outras aplicaccedilotildees satildeo na fabricaccedilatildeo de bulbos de lacircmpadas e tubos de

luz fluorescente telas de televisatildeo e de computadores fibra de vidro entre muitas

outras (BGS 2004) No Brasil a produccedilatildeo em 2003 alcanccedilou 30 milhotildees t assim

distribuiacutedas embalagem com 45 vidros domeacutesticos 11 vidros especiais 9

e vidros planos 35 (ABIVIDRO 2004)

Fundiccedilatildeo

Na induacutestria de fundiccedilatildeo o metal ou liga eacute fundido em moldes nos quais a

areia eacute usada como o principal material para sua confecccedilatildeo A areia tem a funccedilatildeo

de resistir agraves solicitaccedilotildees teacutermicas mecacircnicas e quiacutemicas a que estatildeo submetidos

os moldes desde o vazamento do metal fundido ateacute a solidificaccedilatildeo das peccedilas

produzidas (Nava 1997b) As propriedades fiacutesicas e quiacutemicas da areia satildeo

Rochas e Minerais Industriais ndash CETEM2005 115

importantes e dependem de vaacuterios fatores tais como do tipo de metal e de

produto a ser fundido e do tipo de aglomerante utilizado No passado eram

utilizadas areias contendo argilas estas em quantidade suficiente para conferir

plasticidade e resistecircncia ao molde funcionando como ligante Atualmente a

demanda eacute por areias sem argilas (lavadas) com alto teor de siacutelica Devem

tambeacutem apresentar uma distribuiccedilatildeo granulomeacutetrica estreita e gratildeos com alta

esfericidade O agente ligante uma argila (geralmente bentonita) ou resina eacute

adicionado e misturado agrave areia para a fabricaccedilatildeo do molde (BGS 2004)

Ceracircmica e refrataacuterio

Na induacutestria ceracircmica a areia de quartzo moiacuteda eacute um componente essencial

na formulaccedilatildeo da massa e do esmalte de vaacuterios tipos ceracircmicos tais como louccedila

de mesa louccedila sanitaacuteria ceracircmica de piso e de revestimento refrataacuterios ceracircmica

eleacutetrica vidradosfritas e cadinhos de porcelana O elevado uso da siacutelica na

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induacutestria ceracircmica eacute atribuiacutedo agrave sua alta dureza alta temperatura de fusatildeo baixo

custo e a capacidade de formar vidros A areia de quartzo tem como funccedilatildeo

fornecer SiO2 agrave massa ceracircmica e algumas vezes eacute substituiacuteda pelo quartzito

Como carga sua funccedilatildeo eacute reduzir a plasticidade a deformaccedilatildeo e o tempo de

secagem e aumentando a porosidade e a resistecircncia mecacircnica durante a queima

Tinta

Os formuladores de tinta selecionam as areias industriais para melhorar a

aparecircncia e durabilidade das tintas e coberturas industriais e arquiteturais A areia

de quartzo de alta pureza contribui para influenciar as propriedades de

desempenho criacutetico tais como alvura (brightness) consistecircncia de cor adsorccedilatildeo de

oacuteleo etc Nas tintas denominadas arquiteturais a areia de quartzo melhora a

retenccedilatildeo a durabilidade e a resistecircncia agrave sujeira ao mofo agrave fissuraccedilatildeo e ao

intemperismo Em coberturas marinhas e de manutenccedilatildeo a durabilidade do

quartzo confere excelente resistecircncia agrave abrasatildeo e agrave corrosatildeo

Borracha e Plaacutestico

A areia de quartzo eacute utilizada na fabricaccedilatildeo de siacutelica amorfa usada na

fabricaccedilatildeo de borracha A brancura (whiteness) o baixo iacutendice de absorccedilatildeo de oacuteleo

e a moabilidade para granulometrias especiacuteficas permitem que areia de quartzo

seja usada como carga na induacutestria de plaacutestico e borracha (Harben 1995)

116 Areia Industrial

Filtraccedilatildeo

17

Para esta finalidade as areias satildeo usadas no preparo de leitos (filtros)

destinados agrave filtragem e purificaccedilatildeo de aacuteguas e efluentes industriais A areia para

filtraccedilatildeo deve ser isenta de impurezas (argilas poacute materiais micaacutecios ou

orgacircnicos) Natildeo haacute restriccedilotildees ao formato dos gratildeos no entanto eacute desejaacutevel que

natildeo sejam alongados ou planos Gratildeos angulares ou arredondados propiciam

porosidade e permeabilidades adequadas aos leitos de filtraccedilatildeo A areia deve

apresentar tamanho uniforme e estar distribuiacuteda em faixas granulomeacutetricas

estreitas

Fraturamento hidraacuteulico

A areia com alto teor de siacutelica eacute utilizada no fraturamento hidraacuteulico de

rochas reservatoacuterio de poccedilos de petroacuteleo e gaacutes Um fluido com areia em

suspensatildeo eacute bombeado sob alta pressatildeo na formaccedilatildeo produtora de petroacuteleo com

a finalidade de aumentar e criar novos poros na rocha A seguir o fluido eacute

extraiacutedo da formaccedilatildeo no entanto a areia permanece atuando como mantenedor

dos poros da rocha abertos ndash propante (Harben e Kuzvart 1996) Esta operaccedilatildeo

de fraturamento hidraacuteulico tem como funccedilatildeo aumentar a recuperaccedilatildeo secundaacuteria

de explotaccedilatildeo do petroacuteleo

Modo de Ocorrecircncia

Em funccedilatildeo da sua origem e dos processos naturais de transformaccedilatildeo as areias ou

depoacutesitos arenosos bem como formaccedilotildees geoloacutegicas portadoras de areias podem

se formar em vaacuterios domiacutenios geoloacutegicos De um modo geral satildeo os seguintes

Minerais e Materiais Alternativos

18

Devido a problemas de silicose resultantes do manuseio de material

silicatado o uso de siacutelica moiacuteda para diferentes aplicaccedilotildees vem sofrendo ameaccedilas

de substituiccedilatildeo por outros materiais do tipo calcita moiacuteda apesar da siacutelica

apresentar algumas vantagens teacutecnicas quando comparadas com a calcita

(Hanson 1991)

No Brasil comeccedila a haver restriccedilotildees legais ao uso de areia no jateamento

para na limpeza Um meacutetodo alternativo foi proposto qual seja a utilizaccedilatildeo de

dioacutexido de carbono (jaacute empregado em extintores de incecircndio) que natildeo seria

causador de poluiccedilatildeo nem danoso agrave sauacutede do trabalhador Em siacutentese o gaacutes

liacutequido transformado em minuacutesculos cristais eacute direcionado em alta velocidade para

a superfiacutecie a ser limpa

O vidro colorido reciclado estaacute sendo cogitado para apoacutes adequaccedilatildeo

granulomeacutetrica substituir a areia empregada em filtraccedilatildeo

Domiacutenio dos Sedimentos e Rochas sedimentares

Neste estatildeo inclusas todas as bacias sedimentares do interior do embasamento

cristalino (intracratocircnicas) e as bacias da margem continental ou costeira

(pericratocircnicas) bem como as bacias hidrograacuteficas do embasamento cristalino Eacute o

domiacutenio geoloacutegico em que satildeo maiores as possibilidades de ocorrecircncia de depoacutesitos

arenosos pois neste haacute o predomiacutenio dos processos deposicionais sobre os

processos erosivos ocorrendo entre outros sedimentos totalmente inconsolidados

(coberturas terciaacuteriasquarternaacuterias aluviotildees quaternaacuterios depoacutesitos litoracircneos etc)

bem como arenitos com mais variados graus de friabilidade

Domiacutenio das Rochas Metamoacuterficas

Este representa a maior parte do embasamento cristalino brasileiro Por se tratar de

aacutereas onde ocorrem rochas mais duras e amplo predomiacutenio dos processos erosivos

19

sobre os deposicionais as possibilidades da ocorrecircncia de rochas que possam

produzir areias satildeo muito menores que no domiacutenio sedimentar ficando restritas aacutes

ocorrecircncias de quartzitos quando estes apresentarem um certo grau de friabilidade

Domiacutenio das Rochas Iacutegneas

Este eacute o que menores possibilidades oferecem pois aqui praticamente natildeo ocorrem

grandes massas rochosas constituiacutedas somente de quartzo o qual ocorre

normalmente na forma de veios Ocorre na verdade uma associaccedilatildeo de vaacuterios

minerais formando rochas de grande resistecircncia e dureza o que torna difiacutecil e

oneroso a liberaccedilatildeo dos gratildeos de quartzo por processos artificiais Estes quartzos de

veios quando puros podem ser utilizados com fins nobres Tem-se conhecimento

de estudos feitos sobre britagem e moagem de granitos e nefelina-sienitos com

posterior separaccedilatildeo magneacutetica para produccedilatildeo de uma mistura granular de quartzo e

feldspatos com possiacutevel utilizaccedilatildeo na fabricaccedilatildeo de vidro Este produto foi

denominado areia feldspaacutetica e tem tambeacutem como finalidade fornecer alumina ao

vidro

Resumindo pode-se dizer que com exceccedilatildeo das jazidas de quartzitos existentes no

domiacutenio das rochas metamoacuterficas este domiacutenio e o das rochas iacutegneas mesmo

portando rocha rica em quartzo tendem a serem fornecedores de material para

formaccedilatildeo de depoacutesitos arenosos no domiacutenio das rochas sedimentares do que

propriamente serem portadores destes depoacutesitos

Formaccedilatildeo Botucatu

Arenitos predominantemente eoacutelicos avermelhados de granulaccedilatildeo fina a media

com estratificaccedilatildeo cruzada de meacutedio a grande porte com depoacutesitos fluviais de

natureza conglomeraacutetica restritos aacute base da formaccedilatildeo e camadas localizadas de

20

siltitos e argilitos Essa unidade aflora em extensa faixa de direccedilatildeo NE-SW no

Estado de Satildeo Paulo notadamente na proviacutencia geomorfoloacutegica das cuestas

basaacutelticas

Areia Industrial em Ibiriteacute - MG

Fonte Google maps

21

Histoacuteria

Ibiriteacute surgiu aproximadamente em 1890 como um povoado de nome de Vargem de

Pantana na freguesia de Sabaraacute Tal povoado foi mais tarde escolhido pela

educadora russa Helena Antipoff para ser a sede de suas obras que ainda satildeo a

referecircncia maior da cidade Em 1890 passou a condiccedilatildeo de vila ainda pertencendo

a Sabaraacute Em 1897 passou a pertencer ao municiacutepio de Santa Quiteacuteria

atualmente Esmeraldas Em 1911 a regiatildeo passa a integrar o municiacutepio de Betim

Em 1923 tem sua denominaccedilatildeo mudada para Ibiritecirc palavra indiacutegena que significa

terra firme Em 1938 passa agrave categoria de distrito pertencendo ao municiacutepio de

Betim figurando a denominaccedilatildeo atual No dia 30 de dezembro de 1962 passa agrave

categoria de municiacutepio com os distritos Sede e Sarzedo A 1 de marccedilo

de 1963 Chaffir Ferreira eacute nomeado pelo governador do estado como intendente

municipal Na primeira eleiccedilatildeo para prefeito a 30 de junho de 1963 quando foi eleito

22

distribuiacutedas em trecircs unidades geoloacutegicas i) formaccedilotildees Piramboacuteia e Botucatu ii)

coberturas cenozoacuteicas e iii) depoacutesitos arenosos litoracircneos As formaccedilotildees

Piramboacuteia e Botucatu caracterizam-se como sedimentos fluacutevio-eoacutelicos e eoacutelicos e

satildeo responsaacuteveis pela maior atividade de produccedilatildeo de areia nesse Estado (Ferreira

e Daitx 1997) O horizonte superior da formaccedilatildeo Piramboacuteia e inferior da

formaccedilatildeo Botucatu satildeo constituiacutedos por areias com alto teor de siacutelica pouca

argila baixo teor de ferro e minerais pesados distribuiccedilatildeo granulomeacutetrica entre

fina e meacutedia distribuiccedilatildeo granulomeacutetrica homogecircnea e elevado grau de

arredondamento e esfericidade Essas caracteriacutesticas naturais favorecem o

aproveitamento dessas areias apoacutes o beneficiamento permitindo a obtenccedilatildeo de

uma variedade de produtos com moacutedulos de finura de 40-50 e 80-100 com uso

nos diversos segmentos industriais Segundo ainda aqueles mesmos autores os

horizontes dessas formaccedilotildees que se encontram lixiviados (esbranquiccedilados)

apresentam uma areia com baixo teor de ferro e por isso permite o seu uso na

induacutestria vidreira e quiacutemica Os arenitos da formaccedilatildeo Botucatu natildeo lixiviados

apresentam teor de ferro mais elevado e em face disto satildeo usados na induacutestria de

fundiccedilatildeo

Lavra

As areias de quartzo satildeo lavradas por diferentes meacutetodos dependendo do

tipo de depoacutesito No caso dos depoacutesitos natildeo consolidados e cobertos por uma

pequena lacircmina drsquoaacutegua a lavra eacute conduzida com o auxiacutelio de dragas flutuantes A

draga usa uma tubulaccedilatildeo de succcedilatildeo para escavar a areia que eacute bombeada atraveacutes

de uma tubulaccedilatildeo para uma pilha em terra ou diretamente para uma unidade de

processamento Quando o depoacutesito apresenta lentes duras de argila a tubulaccedilatildeo

de succcedilatildeo eacute equipada com uma cabeccedila cortadora de forma a facilitar a escavaccedilatildeo

do material nas frentes de lavra abaixo da lacircmina drsquoaacutegua Neste caso poderatildeo

tambeacutem ser usadas retro-escavadeiras (draglines) no entanto estas apresentam

custos operacionais e de manutenccedilatildeo mais elevados aleacutem de menos eficientes

(Zdunczyk e Linkous 1994) Em algumas mineraccedilotildees no Sul do Brasil a lavra eacute

10

feita a ceacuteu aberto em bancadas com a extraccedilatildeo da areia por retro-escavadeiras

seguido do transporte por caminhotildees basculante para a usina de beneficiamento

(Ferreira e Daitx 2003)

No caso da areia ser resultante do processamento de um quartzito a lavra eacute

feita a ceacuteu aberto com o auxiacutelio de trator de esteira ou explosivos para aquelas

lentes mais compactas Este eacute o caso do depoacutesito de quartzito atualmente em

lavra no municiacutepio de Queluz-SP

De acordo ainda com Ferreira e Daitx (2003) no caso de depoacutesitos de areia

natildeo consolidados ou pouco consolidados e que se encontram acima da lacircmina

drsquoaacutegua ou do lenccedilol freaacutetico a lavra eacute feita com o auxiacutelio de escavadeira hidraacuteulica

e paacute carregadeira A areia lavrada eacute estocada em pilha e a seguir alimentada em

unidade de processamento

As areias industriais das regiotildees produtoras do Estado de Satildeo Paulo satildeo

lavradas de diferentes formas Antes de iniciar a lavra a vegetaccedilatildeo eacute retirada com

uma pequena camada de solo (02 ndash 1 m) usando paacute carregadeira e a seguir esse

material eacute disposto em local adequado para futura utilizaccedilatildeo quando da

reabilitaccedilatildeo da aacuterea minerada Nos municiacutepios de Descalvado e Analacircndia as

empresas fazem a lavra a ceacuteu aberto (Figura 1) em bancadas com altura de 10 m e

taludes de 451048689-801048689 usando escavadeiras e escarificador para a extraccedilatildeo da areia

Esta quando proveniente das bancadas inferiores (Formaccedilatildeo Botucatu e

Piramboacuteia) onde estaacute intensamente lixiviada destina-se agrave produccedilatildeo de areias para

as induacutestrias de vidro de boa qualidade ceracircmica e quiacutemica A areia explotada da

Rochas e Minerais Industriais ndash CETEM2005 111

bancada superior (Cobertura Cenozoacuteica) onde natildeo ocorreu lixiviaccedilatildeo eacute destinada

agrave produccedilatildeo de areias industriais para fundiccedilatildeo Da frente de lavra as areias

explotadas satildeo transportadas para as unidades especiacuteficas de beneficiamento onde

satildeo processadas separadamente (Ferreira 1997 Nava 1997a)

11

Figura 1 Lavra de areia a ceacuteu aberto na Mineraccedilatildeo Jundu em Descalvado-SP

Processamento

O processamento eacute variaacutevel em complexidade em dependecircncia das

especificaccedilotildees requeridas O processamento tiacutepico consiste de (i) lavagem e

classificaccedilatildeo (ii) atriccedilatildeo e (iii) peneiramento (Ferreira e Daitx 2003 BGS 2004)

A lavagem e a classificaccedilatildeo por hidrociclones a deslamagem visam a

remoccedilatildeo da fraccedilatildeo siacuteltico-argilosa prejudicial ao processo de produccedilatildeo de vidros

especiais ou moldes de fundiccedilatildeo por conter alumiacutenio ferro e aacutelcalis Essa fraccedilatildeo

argilosa representa 20 da areia processada e normalmente eacute descartada para as

lagoas gerando um impacto ambiental (Ferreira e Daitx 2003)

Especificamente na areia tal qual explotada da Mineraccedilatildeo Jundu o teor da

fraccedilatildeo argila eacute em meacutedia 6 Esta argila removida da areia durante o processo de

produccedilatildeo de areia industrial eacute disposta em lagoas de sedimentaccedilatildeo que compotildeem

o processo de tratamento e recirculaccedilatildeo da aacutegua industrial Estas lagoas apoacutes

assoreamento total e adensamento da argila decantada podem ser recobertas com

12

112 Areia Industrial

solo e revegetadas ou no futuro possivelmente lavradas para a recuperaccedilatildeo da

argila beneficiada cujo potencial de uso jaacute foi comprovado mas ainda sem

viabilidade econocircmica A areia tal qual extraiacuteda tambeacutem conteacutem uma fraccedilatildeo

grossa da ordem de 10 que se constituiraacute em agregados para construccedilatildeo civil e

areias para filtragens

A atriccedilatildeo eacute feita para limpar a superfiacutecie das partiacuteculas A separaccedilatildeo por

tamanho em peneiras remove as fraccedilotildees grosseiras e finas para a obtenccedilatildeo de um

material com a distribuiccedilatildeo granulomeacutetrica desejada Eacute praacutetica mundial a mistura

de diferentes areias de qualidades superior e inferior para otimizar o

aproveitamento das reservas (BGS 2004)

Para a produccedilatildeo de areias especiais um processamento mais elaborado

pode ser necessaacuterio para remoccedilatildeo de impurezas (minerais pesados como zircatildeo

ilmenita magnetita cromita entre outros) ou da proacutepria superfiacutecie dos gratildeos de

quartzo A purificaccedilatildeo por flotaccedilatildeo ou por meacutetodos graviacuteticos pode entatildeo ser

empregada A flotaccedilatildeo em meio aacutecido eacute usada em duas usinas na Inglaterra para

remover minerais pesados A lixiviaccedilatildeo a quente com aacutecido sulfuacuterico eacute tambeacutem

praticada em trecircs instalaccedilotildees naquele paiacutes para limpar a cobertura ferrosa das

partiacuteculas individuais (BGS 2004)

Na Mineraccedilatildeo Jundu (Figura 2) resumidamente o beneficiamento da areia

consta de formaccedilatildeo da polpa desagregaccedilatildeo em tromel atriccedilatildeo deslamagem em

hidrociclones peneiramento desaguamento do produto em hidrociclones e

secagem do produto final em leito fluidizado

A Mineraccedilatildeo Jundu tambeacutem utiliza como meacutetodos de purificaccedilatildeo

complementares a flotaccedilatildeo em Analacircndia-SP e a separaccedilatildeo magneacutetica em

Descalvado-SP Estas operaccedilotildees visam reduzir o teor de ferro de parte da areia

destinada agrave induacutestria de vidro A utilizaccedilatildeo de um ou outro meacutetodo eacute determinada

na fase de projeto da usina de beneficiamento em funccedilatildeo das caracteriacutesticas

fiacutesico-quiacutemicas do mineacuterio que seraacute beneficiado

Areias especiais satildeo tambeacutem recobertas com resinas aglomerantes obtendose

produtos de alto valor agregado Esta areia resinada cerca de 12 mil toneladas

produzidas alcanccedila no Brasil preccedilos 10 a 15 vezes maiores que aqueles praticados

com as areias comuns de fundiccedilatildeo Para uso em alguns produtos ceracircmicos a

areia de siacutelica eacute calcinada para converter o quartzo em cristobalita Tanto a

13

cristobalita como a areia de quartzo satildeo finamente moiacutedas para a obtenccedilatildeo de

siacutelica flour de vaacuterias especificaccedilotildees (BGS 2004)

Rochas e Minerais Industriais ndash CETEM2005 113

Figura 2 Vista da bacia de rejeito e usina de beneficiamento de areia da

Mineraccedilatildeo Jundu Descalvado-SP

Usos

Cada aplicaccedilatildeo tem especificaccedilotildees proacutepias que podem variar de consumidor Por

esse motivo natildeo seratildeo enumeradas aqui as especificaccedilotildees referentes a cada um

dos usos das areias industriais Algumas caracteristicas

indispensaveis a determinados usos podem ser dispensaveis a outros A

refratariedade eacute uma caracteristicas fundamental para as areias base utilizadas em

fundiccedilatildeo e na frabicaccedilatildeo de refratirios mas por outro lado eacute desfavoravel

14

na fabricaccedilatildeo de vidro obrigando o uso de fudentes e na maioria das outras

utilizaccedilotildees natildeo eacute levada em conta Os gratildeos angulares de areia satildeo favoraveis na

fabricaccedilatildeo de vidro pois a fusatildeo eacute iniciada nas pontas e arestas dos gratildeos

mas satildeo desfavoraveis em fundiccedilatildeo pois possibilitam a formaccedilatildeo de finos por

desgaste consequentemente diminuindo a permeabilidade do molde Gratildeos

arredondados

ou esfericos de tamanho uniforme satildeo favoraacuteveis para uso de filtros devido agrave alta

permeabilidade mas desfavoraveis a fundiccedilatildeo porque condefer menor resistencia

e possibilitam a expansatildeo do molde E assim por diante

As aplicaccedilotildees mais expressivas e comuns das areias industriais

satildeo as seguintes

Vidro

A funccedilatildeo da areia eacute fornecer SiO2 ao vidro Os gratildeos angulares da areia

favorecem o processo de produccedilatildeo do vidro pois a fusatildeo se inicia nas pontas e

arestas dos gratildeos (Nava 1997b) A areia para a induacutestria de vidro deve apresentar

um teor elevado de quartzo baixo teor de ferro e de material refrataacuterio Como a

areia eacute o principal insumo na manufatura do vidro a localizaccedilatildeo da jazida de areia

na maioria dos casos influencia na escolha do local da faacutebrica (Shreve e Brink Jr

1977)

Haacute muitos tipos de vidros com diferentes propriedades A maioria dos

vidros comerciais usados no nosso cotidiano eacute produzida com trecircs ingredientes

principais areia cal e barrilha que respondem por 90 das mateacuterias primas que

alimenta os fornos de fabricaccedilatildeo de vidro O vidro normalmente conteacutem 70-74

SiO2 sendo esta siacutelica provida principalmente pela areia industrial e de modo

crescente por vidro reciclado Os outros componentes como CaO MgO (na

forma de dolomita) e Al2O3 (como minerais feldspaacuteticos) satildeo adicionados para

conferir estabilidade e durabilidade ao vidro (Shreve e Brink Jr 1977 BGS 2004)

Os mais importantes produtos de vidro em volume de produccedilatildeo satildeo os

vidros planos os vidros brancos de embalagem e os vidros coloridos de

15

embalagem Outras aplicaccedilotildees satildeo na fabricaccedilatildeo de bulbos de lacircmpadas e tubos de

luz fluorescente telas de televisatildeo e de computadores fibra de vidro entre muitas

outras (BGS 2004) No Brasil a produccedilatildeo em 2003 alcanccedilou 30 milhotildees t assim

distribuiacutedas embalagem com 45 vidros domeacutesticos 11 vidros especiais 9

e vidros planos 35 (ABIVIDRO 2004)

Fundiccedilatildeo

Na induacutestria de fundiccedilatildeo o metal ou liga eacute fundido em moldes nos quais a

areia eacute usada como o principal material para sua confecccedilatildeo A areia tem a funccedilatildeo

de resistir agraves solicitaccedilotildees teacutermicas mecacircnicas e quiacutemicas a que estatildeo submetidos

os moldes desde o vazamento do metal fundido ateacute a solidificaccedilatildeo das peccedilas

produzidas (Nava 1997b) As propriedades fiacutesicas e quiacutemicas da areia satildeo

Rochas e Minerais Industriais ndash CETEM2005 115

importantes e dependem de vaacuterios fatores tais como do tipo de metal e de

produto a ser fundido e do tipo de aglomerante utilizado No passado eram

utilizadas areias contendo argilas estas em quantidade suficiente para conferir

plasticidade e resistecircncia ao molde funcionando como ligante Atualmente a

demanda eacute por areias sem argilas (lavadas) com alto teor de siacutelica Devem

tambeacutem apresentar uma distribuiccedilatildeo granulomeacutetrica estreita e gratildeos com alta

esfericidade O agente ligante uma argila (geralmente bentonita) ou resina eacute

adicionado e misturado agrave areia para a fabricaccedilatildeo do molde (BGS 2004)

Ceracircmica e refrataacuterio

Na induacutestria ceracircmica a areia de quartzo moiacuteda eacute um componente essencial

na formulaccedilatildeo da massa e do esmalte de vaacuterios tipos ceracircmicos tais como louccedila

de mesa louccedila sanitaacuteria ceracircmica de piso e de revestimento refrataacuterios ceracircmica

eleacutetrica vidradosfritas e cadinhos de porcelana O elevado uso da siacutelica na

16

induacutestria ceracircmica eacute atribuiacutedo agrave sua alta dureza alta temperatura de fusatildeo baixo

custo e a capacidade de formar vidros A areia de quartzo tem como funccedilatildeo

fornecer SiO2 agrave massa ceracircmica e algumas vezes eacute substituiacuteda pelo quartzito

Como carga sua funccedilatildeo eacute reduzir a plasticidade a deformaccedilatildeo e o tempo de

secagem e aumentando a porosidade e a resistecircncia mecacircnica durante a queima

Tinta

Os formuladores de tinta selecionam as areias industriais para melhorar a

aparecircncia e durabilidade das tintas e coberturas industriais e arquiteturais A areia

de quartzo de alta pureza contribui para influenciar as propriedades de

desempenho criacutetico tais como alvura (brightness) consistecircncia de cor adsorccedilatildeo de

oacuteleo etc Nas tintas denominadas arquiteturais a areia de quartzo melhora a

retenccedilatildeo a durabilidade e a resistecircncia agrave sujeira ao mofo agrave fissuraccedilatildeo e ao

intemperismo Em coberturas marinhas e de manutenccedilatildeo a durabilidade do

quartzo confere excelente resistecircncia agrave abrasatildeo e agrave corrosatildeo

Borracha e Plaacutestico

A areia de quartzo eacute utilizada na fabricaccedilatildeo de siacutelica amorfa usada na

fabricaccedilatildeo de borracha A brancura (whiteness) o baixo iacutendice de absorccedilatildeo de oacuteleo

e a moabilidade para granulometrias especiacuteficas permitem que areia de quartzo

seja usada como carga na induacutestria de plaacutestico e borracha (Harben 1995)

116 Areia Industrial

Filtraccedilatildeo

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Para esta finalidade as areias satildeo usadas no preparo de leitos (filtros)

destinados agrave filtragem e purificaccedilatildeo de aacuteguas e efluentes industriais A areia para

filtraccedilatildeo deve ser isenta de impurezas (argilas poacute materiais micaacutecios ou

orgacircnicos) Natildeo haacute restriccedilotildees ao formato dos gratildeos no entanto eacute desejaacutevel que

natildeo sejam alongados ou planos Gratildeos angulares ou arredondados propiciam

porosidade e permeabilidades adequadas aos leitos de filtraccedilatildeo A areia deve

apresentar tamanho uniforme e estar distribuiacuteda em faixas granulomeacutetricas

estreitas

Fraturamento hidraacuteulico

A areia com alto teor de siacutelica eacute utilizada no fraturamento hidraacuteulico de

rochas reservatoacuterio de poccedilos de petroacuteleo e gaacutes Um fluido com areia em

suspensatildeo eacute bombeado sob alta pressatildeo na formaccedilatildeo produtora de petroacuteleo com

a finalidade de aumentar e criar novos poros na rocha A seguir o fluido eacute

extraiacutedo da formaccedilatildeo no entanto a areia permanece atuando como mantenedor

dos poros da rocha abertos ndash propante (Harben e Kuzvart 1996) Esta operaccedilatildeo

de fraturamento hidraacuteulico tem como funccedilatildeo aumentar a recuperaccedilatildeo secundaacuteria

de explotaccedilatildeo do petroacuteleo

Modo de Ocorrecircncia

Em funccedilatildeo da sua origem e dos processos naturais de transformaccedilatildeo as areias ou

depoacutesitos arenosos bem como formaccedilotildees geoloacutegicas portadoras de areias podem

se formar em vaacuterios domiacutenios geoloacutegicos De um modo geral satildeo os seguintes

Minerais e Materiais Alternativos

18

Devido a problemas de silicose resultantes do manuseio de material

silicatado o uso de siacutelica moiacuteda para diferentes aplicaccedilotildees vem sofrendo ameaccedilas

de substituiccedilatildeo por outros materiais do tipo calcita moiacuteda apesar da siacutelica

apresentar algumas vantagens teacutecnicas quando comparadas com a calcita

(Hanson 1991)

No Brasil comeccedila a haver restriccedilotildees legais ao uso de areia no jateamento

para na limpeza Um meacutetodo alternativo foi proposto qual seja a utilizaccedilatildeo de

dioacutexido de carbono (jaacute empregado em extintores de incecircndio) que natildeo seria

causador de poluiccedilatildeo nem danoso agrave sauacutede do trabalhador Em siacutentese o gaacutes

liacutequido transformado em minuacutesculos cristais eacute direcionado em alta velocidade para

a superfiacutecie a ser limpa

O vidro colorido reciclado estaacute sendo cogitado para apoacutes adequaccedilatildeo

granulomeacutetrica substituir a areia empregada em filtraccedilatildeo

Domiacutenio dos Sedimentos e Rochas sedimentares

Neste estatildeo inclusas todas as bacias sedimentares do interior do embasamento

cristalino (intracratocircnicas) e as bacias da margem continental ou costeira

(pericratocircnicas) bem como as bacias hidrograacuteficas do embasamento cristalino Eacute o

domiacutenio geoloacutegico em que satildeo maiores as possibilidades de ocorrecircncia de depoacutesitos

arenosos pois neste haacute o predomiacutenio dos processos deposicionais sobre os

processos erosivos ocorrendo entre outros sedimentos totalmente inconsolidados

(coberturas terciaacuteriasquarternaacuterias aluviotildees quaternaacuterios depoacutesitos litoracircneos etc)

bem como arenitos com mais variados graus de friabilidade

Domiacutenio das Rochas Metamoacuterficas

Este representa a maior parte do embasamento cristalino brasileiro Por se tratar de

aacutereas onde ocorrem rochas mais duras e amplo predomiacutenio dos processos erosivos

19

sobre os deposicionais as possibilidades da ocorrecircncia de rochas que possam

produzir areias satildeo muito menores que no domiacutenio sedimentar ficando restritas aacutes

ocorrecircncias de quartzitos quando estes apresentarem um certo grau de friabilidade

Domiacutenio das Rochas Iacutegneas

Este eacute o que menores possibilidades oferecem pois aqui praticamente natildeo ocorrem

grandes massas rochosas constituiacutedas somente de quartzo o qual ocorre

normalmente na forma de veios Ocorre na verdade uma associaccedilatildeo de vaacuterios

minerais formando rochas de grande resistecircncia e dureza o que torna difiacutecil e

oneroso a liberaccedilatildeo dos gratildeos de quartzo por processos artificiais Estes quartzos de

veios quando puros podem ser utilizados com fins nobres Tem-se conhecimento

de estudos feitos sobre britagem e moagem de granitos e nefelina-sienitos com

posterior separaccedilatildeo magneacutetica para produccedilatildeo de uma mistura granular de quartzo e

feldspatos com possiacutevel utilizaccedilatildeo na fabricaccedilatildeo de vidro Este produto foi

denominado areia feldspaacutetica e tem tambeacutem como finalidade fornecer alumina ao

vidro

Resumindo pode-se dizer que com exceccedilatildeo das jazidas de quartzitos existentes no

domiacutenio das rochas metamoacuterficas este domiacutenio e o das rochas iacutegneas mesmo

portando rocha rica em quartzo tendem a serem fornecedores de material para

formaccedilatildeo de depoacutesitos arenosos no domiacutenio das rochas sedimentares do que

propriamente serem portadores destes depoacutesitos

Formaccedilatildeo Botucatu

Arenitos predominantemente eoacutelicos avermelhados de granulaccedilatildeo fina a media

com estratificaccedilatildeo cruzada de meacutedio a grande porte com depoacutesitos fluviais de

natureza conglomeraacutetica restritos aacute base da formaccedilatildeo e camadas localizadas de

20

siltitos e argilitos Essa unidade aflora em extensa faixa de direccedilatildeo NE-SW no

Estado de Satildeo Paulo notadamente na proviacutencia geomorfoloacutegica das cuestas

basaacutelticas

Areia Industrial em Ibiriteacute - MG

Fonte Google maps

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Histoacuteria

Ibiriteacute surgiu aproximadamente em 1890 como um povoado de nome de Vargem de

Pantana na freguesia de Sabaraacute Tal povoado foi mais tarde escolhido pela

educadora russa Helena Antipoff para ser a sede de suas obras que ainda satildeo a

referecircncia maior da cidade Em 1890 passou a condiccedilatildeo de vila ainda pertencendo

a Sabaraacute Em 1897 passou a pertencer ao municiacutepio de Santa Quiteacuteria

atualmente Esmeraldas Em 1911 a regiatildeo passa a integrar o municiacutepio de Betim

Em 1923 tem sua denominaccedilatildeo mudada para Ibiritecirc palavra indiacutegena que significa

terra firme Em 1938 passa agrave categoria de distrito pertencendo ao municiacutepio de

Betim figurando a denominaccedilatildeo atual No dia 30 de dezembro de 1962 passa agrave

categoria de municiacutepio com os distritos Sede e Sarzedo A 1 de marccedilo

de 1963 Chaffir Ferreira eacute nomeado pelo governador do estado como intendente

municipal Na primeira eleiccedilatildeo para prefeito a 30 de junho de 1963 quando foi eleito

22

feita a ceacuteu aberto em bancadas com a extraccedilatildeo da areia por retro-escavadeiras

seguido do transporte por caminhotildees basculante para a usina de beneficiamento

(Ferreira e Daitx 2003)

No caso da areia ser resultante do processamento de um quartzito a lavra eacute

feita a ceacuteu aberto com o auxiacutelio de trator de esteira ou explosivos para aquelas

lentes mais compactas Este eacute o caso do depoacutesito de quartzito atualmente em

lavra no municiacutepio de Queluz-SP

De acordo ainda com Ferreira e Daitx (2003) no caso de depoacutesitos de areia

natildeo consolidados ou pouco consolidados e que se encontram acima da lacircmina

drsquoaacutegua ou do lenccedilol freaacutetico a lavra eacute feita com o auxiacutelio de escavadeira hidraacuteulica

e paacute carregadeira A areia lavrada eacute estocada em pilha e a seguir alimentada em

unidade de processamento

As areias industriais das regiotildees produtoras do Estado de Satildeo Paulo satildeo

lavradas de diferentes formas Antes de iniciar a lavra a vegetaccedilatildeo eacute retirada com

uma pequena camada de solo (02 ndash 1 m) usando paacute carregadeira e a seguir esse

material eacute disposto em local adequado para futura utilizaccedilatildeo quando da

reabilitaccedilatildeo da aacuterea minerada Nos municiacutepios de Descalvado e Analacircndia as

empresas fazem a lavra a ceacuteu aberto (Figura 1) em bancadas com altura de 10 m e

taludes de 451048689-801048689 usando escavadeiras e escarificador para a extraccedilatildeo da areia

Esta quando proveniente das bancadas inferiores (Formaccedilatildeo Botucatu e

Piramboacuteia) onde estaacute intensamente lixiviada destina-se agrave produccedilatildeo de areias para

as induacutestrias de vidro de boa qualidade ceracircmica e quiacutemica A areia explotada da

Rochas e Minerais Industriais ndash CETEM2005 111

bancada superior (Cobertura Cenozoacuteica) onde natildeo ocorreu lixiviaccedilatildeo eacute destinada

agrave produccedilatildeo de areias industriais para fundiccedilatildeo Da frente de lavra as areias

explotadas satildeo transportadas para as unidades especiacuteficas de beneficiamento onde

satildeo processadas separadamente (Ferreira 1997 Nava 1997a)

11

Figura 1 Lavra de areia a ceacuteu aberto na Mineraccedilatildeo Jundu em Descalvado-SP

Processamento

O processamento eacute variaacutevel em complexidade em dependecircncia das

especificaccedilotildees requeridas O processamento tiacutepico consiste de (i) lavagem e

classificaccedilatildeo (ii) atriccedilatildeo e (iii) peneiramento (Ferreira e Daitx 2003 BGS 2004)

A lavagem e a classificaccedilatildeo por hidrociclones a deslamagem visam a

remoccedilatildeo da fraccedilatildeo siacuteltico-argilosa prejudicial ao processo de produccedilatildeo de vidros

especiais ou moldes de fundiccedilatildeo por conter alumiacutenio ferro e aacutelcalis Essa fraccedilatildeo

argilosa representa 20 da areia processada e normalmente eacute descartada para as

lagoas gerando um impacto ambiental (Ferreira e Daitx 2003)

Especificamente na areia tal qual explotada da Mineraccedilatildeo Jundu o teor da

fraccedilatildeo argila eacute em meacutedia 6 Esta argila removida da areia durante o processo de

produccedilatildeo de areia industrial eacute disposta em lagoas de sedimentaccedilatildeo que compotildeem

o processo de tratamento e recirculaccedilatildeo da aacutegua industrial Estas lagoas apoacutes

assoreamento total e adensamento da argila decantada podem ser recobertas com

12

112 Areia Industrial

solo e revegetadas ou no futuro possivelmente lavradas para a recuperaccedilatildeo da

argila beneficiada cujo potencial de uso jaacute foi comprovado mas ainda sem

viabilidade econocircmica A areia tal qual extraiacuteda tambeacutem conteacutem uma fraccedilatildeo

grossa da ordem de 10 que se constituiraacute em agregados para construccedilatildeo civil e

areias para filtragens

A atriccedilatildeo eacute feita para limpar a superfiacutecie das partiacuteculas A separaccedilatildeo por

tamanho em peneiras remove as fraccedilotildees grosseiras e finas para a obtenccedilatildeo de um

material com a distribuiccedilatildeo granulomeacutetrica desejada Eacute praacutetica mundial a mistura

de diferentes areias de qualidades superior e inferior para otimizar o

aproveitamento das reservas (BGS 2004)

Para a produccedilatildeo de areias especiais um processamento mais elaborado

pode ser necessaacuterio para remoccedilatildeo de impurezas (minerais pesados como zircatildeo

ilmenita magnetita cromita entre outros) ou da proacutepria superfiacutecie dos gratildeos de

quartzo A purificaccedilatildeo por flotaccedilatildeo ou por meacutetodos graviacuteticos pode entatildeo ser

empregada A flotaccedilatildeo em meio aacutecido eacute usada em duas usinas na Inglaterra para

remover minerais pesados A lixiviaccedilatildeo a quente com aacutecido sulfuacuterico eacute tambeacutem

praticada em trecircs instalaccedilotildees naquele paiacutes para limpar a cobertura ferrosa das

partiacuteculas individuais (BGS 2004)

Na Mineraccedilatildeo Jundu (Figura 2) resumidamente o beneficiamento da areia

consta de formaccedilatildeo da polpa desagregaccedilatildeo em tromel atriccedilatildeo deslamagem em

hidrociclones peneiramento desaguamento do produto em hidrociclones e

secagem do produto final em leito fluidizado

A Mineraccedilatildeo Jundu tambeacutem utiliza como meacutetodos de purificaccedilatildeo

complementares a flotaccedilatildeo em Analacircndia-SP e a separaccedilatildeo magneacutetica em

Descalvado-SP Estas operaccedilotildees visam reduzir o teor de ferro de parte da areia

destinada agrave induacutestria de vidro A utilizaccedilatildeo de um ou outro meacutetodo eacute determinada

na fase de projeto da usina de beneficiamento em funccedilatildeo das caracteriacutesticas

fiacutesico-quiacutemicas do mineacuterio que seraacute beneficiado

Areias especiais satildeo tambeacutem recobertas com resinas aglomerantes obtendose

produtos de alto valor agregado Esta areia resinada cerca de 12 mil toneladas

produzidas alcanccedila no Brasil preccedilos 10 a 15 vezes maiores que aqueles praticados

com as areias comuns de fundiccedilatildeo Para uso em alguns produtos ceracircmicos a

areia de siacutelica eacute calcinada para converter o quartzo em cristobalita Tanto a

13

cristobalita como a areia de quartzo satildeo finamente moiacutedas para a obtenccedilatildeo de

siacutelica flour de vaacuterias especificaccedilotildees (BGS 2004)

Rochas e Minerais Industriais ndash CETEM2005 113

Figura 2 Vista da bacia de rejeito e usina de beneficiamento de areia da

Mineraccedilatildeo Jundu Descalvado-SP

Usos

Cada aplicaccedilatildeo tem especificaccedilotildees proacutepias que podem variar de consumidor Por

esse motivo natildeo seratildeo enumeradas aqui as especificaccedilotildees referentes a cada um

dos usos das areias industriais Algumas caracteristicas

indispensaveis a determinados usos podem ser dispensaveis a outros A

refratariedade eacute uma caracteristicas fundamental para as areias base utilizadas em

fundiccedilatildeo e na frabicaccedilatildeo de refratirios mas por outro lado eacute desfavoravel

14

na fabricaccedilatildeo de vidro obrigando o uso de fudentes e na maioria das outras

utilizaccedilotildees natildeo eacute levada em conta Os gratildeos angulares de areia satildeo favoraveis na

fabricaccedilatildeo de vidro pois a fusatildeo eacute iniciada nas pontas e arestas dos gratildeos

mas satildeo desfavoraveis em fundiccedilatildeo pois possibilitam a formaccedilatildeo de finos por

desgaste consequentemente diminuindo a permeabilidade do molde Gratildeos

arredondados

ou esfericos de tamanho uniforme satildeo favoraacuteveis para uso de filtros devido agrave alta

permeabilidade mas desfavoraveis a fundiccedilatildeo porque condefer menor resistencia

e possibilitam a expansatildeo do molde E assim por diante

As aplicaccedilotildees mais expressivas e comuns das areias industriais

satildeo as seguintes

Vidro

A funccedilatildeo da areia eacute fornecer SiO2 ao vidro Os gratildeos angulares da areia

favorecem o processo de produccedilatildeo do vidro pois a fusatildeo se inicia nas pontas e

arestas dos gratildeos (Nava 1997b) A areia para a induacutestria de vidro deve apresentar

um teor elevado de quartzo baixo teor de ferro e de material refrataacuterio Como a

areia eacute o principal insumo na manufatura do vidro a localizaccedilatildeo da jazida de areia

na maioria dos casos influencia na escolha do local da faacutebrica (Shreve e Brink Jr

1977)

Haacute muitos tipos de vidros com diferentes propriedades A maioria dos

vidros comerciais usados no nosso cotidiano eacute produzida com trecircs ingredientes

principais areia cal e barrilha que respondem por 90 das mateacuterias primas que

alimenta os fornos de fabricaccedilatildeo de vidro O vidro normalmente conteacutem 70-74

SiO2 sendo esta siacutelica provida principalmente pela areia industrial e de modo

crescente por vidro reciclado Os outros componentes como CaO MgO (na

forma de dolomita) e Al2O3 (como minerais feldspaacuteticos) satildeo adicionados para

conferir estabilidade e durabilidade ao vidro (Shreve e Brink Jr 1977 BGS 2004)

Os mais importantes produtos de vidro em volume de produccedilatildeo satildeo os

vidros planos os vidros brancos de embalagem e os vidros coloridos de

15

embalagem Outras aplicaccedilotildees satildeo na fabricaccedilatildeo de bulbos de lacircmpadas e tubos de

luz fluorescente telas de televisatildeo e de computadores fibra de vidro entre muitas

outras (BGS 2004) No Brasil a produccedilatildeo em 2003 alcanccedilou 30 milhotildees t assim

distribuiacutedas embalagem com 45 vidros domeacutesticos 11 vidros especiais 9

e vidros planos 35 (ABIVIDRO 2004)

Fundiccedilatildeo

Na induacutestria de fundiccedilatildeo o metal ou liga eacute fundido em moldes nos quais a

areia eacute usada como o principal material para sua confecccedilatildeo A areia tem a funccedilatildeo

de resistir agraves solicitaccedilotildees teacutermicas mecacircnicas e quiacutemicas a que estatildeo submetidos

os moldes desde o vazamento do metal fundido ateacute a solidificaccedilatildeo das peccedilas

produzidas (Nava 1997b) As propriedades fiacutesicas e quiacutemicas da areia satildeo

Rochas e Minerais Industriais ndash CETEM2005 115

importantes e dependem de vaacuterios fatores tais como do tipo de metal e de

produto a ser fundido e do tipo de aglomerante utilizado No passado eram

utilizadas areias contendo argilas estas em quantidade suficiente para conferir

plasticidade e resistecircncia ao molde funcionando como ligante Atualmente a

demanda eacute por areias sem argilas (lavadas) com alto teor de siacutelica Devem

tambeacutem apresentar uma distribuiccedilatildeo granulomeacutetrica estreita e gratildeos com alta

esfericidade O agente ligante uma argila (geralmente bentonita) ou resina eacute

adicionado e misturado agrave areia para a fabricaccedilatildeo do molde (BGS 2004)

Ceracircmica e refrataacuterio

Na induacutestria ceracircmica a areia de quartzo moiacuteda eacute um componente essencial

na formulaccedilatildeo da massa e do esmalte de vaacuterios tipos ceracircmicos tais como louccedila

de mesa louccedila sanitaacuteria ceracircmica de piso e de revestimento refrataacuterios ceracircmica

eleacutetrica vidradosfritas e cadinhos de porcelana O elevado uso da siacutelica na

16

induacutestria ceracircmica eacute atribuiacutedo agrave sua alta dureza alta temperatura de fusatildeo baixo

custo e a capacidade de formar vidros A areia de quartzo tem como funccedilatildeo

fornecer SiO2 agrave massa ceracircmica e algumas vezes eacute substituiacuteda pelo quartzito

Como carga sua funccedilatildeo eacute reduzir a plasticidade a deformaccedilatildeo e o tempo de

secagem e aumentando a porosidade e a resistecircncia mecacircnica durante a queima

Tinta

Os formuladores de tinta selecionam as areias industriais para melhorar a

aparecircncia e durabilidade das tintas e coberturas industriais e arquiteturais A areia

de quartzo de alta pureza contribui para influenciar as propriedades de

desempenho criacutetico tais como alvura (brightness) consistecircncia de cor adsorccedilatildeo de

oacuteleo etc Nas tintas denominadas arquiteturais a areia de quartzo melhora a

retenccedilatildeo a durabilidade e a resistecircncia agrave sujeira ao mofo agrave fissuraccedilatildeo e ao

intemperismo Em coberturas marinhas e de manutenccedilatildeo a durabilidade do

quartzo confere excelente resistecircncia agrave abrasatildeo e agrave corrosatildeo

Borracha e Plaacutestico

A areia de quartzo eacute utilizada na fabricaccedilatildeo de siacutelica amorfa usada na

fabricaccedilatildeo de borracha A brancura (whiteness) o baixo iacutendice de absorccedilatildeo de oacuteleo

e a moabilidade para granulometrias especiacuteficas permitem que areia de quartzo

seja usada como carga na induacutestria de plaacutestico e borracha (Harben 1995)

116 Areia Industrial

Filtraccedilatildeo

17

Para esta finalidade as areias satildeo usadas no preparo de leitos (filtros)

destinados agrave filtragem e purificaccedilatildeo de aacuteguas e efluentes industriais A areia para

filtraccedilatildeo deve ser isenta de impurezas (argilas poacute materiais micaacutecios ou

orgacircnicos) Natildeo haacute restriccedilotildees ao formato dos gratildeos no entanto eacute desejaacutevel que

natildeo sejam alongados ou planos Gratildeos angulares ou arredondados propiciam

porosidade e permeabilidades adequadas aos leitos de filtraccedilatildeo A areia deve

apresentar tamanho uniforme e estar distribuiacuteda em faixas granulomeacutetricas

estreitas

Fraturamento hidraacuteulico

A areia com alto teor de siacutelica eacute utilizada no fraturamento hidraacuteulico de

rochas reservatoacuterio de poccedilos de petroacuteleo e gaacutes Um fluido com areia em

suspensatildeo eacute bombeado sob alta pressatildeo na formaccedilatildeo produtora de petroacuteleo com

a finalidade de aumentar e criar novos poros na rocha A seguir o fluido eacute

extraiacutedo da formaccedilatildeo no entanto a areia permanece atuando como mantenedor

dos poros da rocha abertos ndash propante (Harben e Kuzvart 1996) Esta operaccedilatildeo

de fraturamento hidraacuteulico tem como funccedilatildeo aumentar a recuperaccedilatildeo secundaacuteria

de explotaccedilatildeo do petroacuteleo

Modo de Ocorrecircncia

Em funccedilatildeo da sua origem e dos processos naturais de transformaccedilatildeo as areias ou

depoacutesitos arenosos bem como formaccedilotildees geoloacutegicas portadoras de areias podem

se formar em vaacuterios domiacutenios geoloacutegicos De um modo geral satildeo os seguintes

Minerais e Materiais Alternativos

18

Devido a problemas de silicose resultantes do manuseio de material

silicatado o uso de siacutelica moiacuteda para diferentes aplicaccedilotildees vem sofrendo ameaccedilas

de substituiccedilatildeo por outros materiais do tipo calcita moiacuteda apesar da siacutelica

apresentar algumas vantagens teacutecnicas quando comparadas com a calcita

(Hanson 1991)

No Brasil comeccedila a haver restriccedilotildees legais ao uso de areia no jateamento

para na limpeza Um meacutetodo alternativo foi proposto qual seja a utilizaccedilatildeo de

dioacutexido de carbono (jaacute empregado em extintores de incecircndio) que natildeo seria

causador de poluiccedilatildeo nem danoso agrave sauacutede do trabalhador Em siacutentese o gaacutes

liacutequido transformado em minuacutesculos cristais eacute direcionado em alta velocidade para

a superfiacutecie a ser limpa

O vidro colorido reciclado estaacute sendo cogitado para apoacutes adequaccedilatildeo

granulomeacutetrica substituir a areia empregada em filtraccedilatildeo

Domiacutenio dos Sedimentos e Rochas sedimentares

Neste estatildeo inclusas todas as bacias sedimentares do interior do embasamento

cristalino (intracratocircnicas) e as bacias da margem continental ou costeira

(pericratocircnicas) bem como as bacias hidrograacuteficas do embasamento cristalino Eacute o

domiacutenio geoloacutegico em que satildeo maiores as possibilidades de ocorrecircncia de depoacutesitos

arenosos pois neste haacute o predomiacutenio dos processos deposicionais sobre os

processos erosivos ocorrendo entre outros sedimentos totalmente inconsolidados

(coberturas terciaacuteriasquarternaacuterias aluviotildees quaternaacuterios depoacutesitos litoracircneos etc)

bem como arenitos com mais variados graus de friabilidade

Domiacutenio das Rochas Metamoacuterficas

Este representa a maior parte do embasamento cristalino brasileiro Por se tratar de

aacutereas onde ocorrem rochas mais duras e amplo predomiacutenio dos processos erosivos

19

sobre os deposicionais as possibilidades da ocorrecircncia de rochas que possam

produzir areias satildeo muito menores que no domiacutenio sedimentar ficando restritas aacutes

ocorrecircncias de quartzitos quando estes apresentarem um certo grau de friabilidade

Domiacutenio das Rochas Iacutegneas

Este eacute o que menores possibilidades oferecem pois aqui praticamente natildeo ocorrem

grandes massas rochosas constituiacutedas somente de quartzo o qual ocorre

normalmente na forma de veios Ocorre na verdade uma associaccedilatildeo de vaacuterios

minerais formando rochas de grande resistecircncia e dureza o que torna difiacutecil e

oneroso a liberaccedilatildeo dos gratildeos de quartzo por processos artificiais Estes quartzos de

veios quando puros podem ser utilizados com fins nobres Tem-se conhecimento

de estudos feitos sobre britagem e moagem de granitos e nefelina-sienitos com

posterior separaccedilatildeo magneacutetica para produccedilatildeo de uma mistura granular de quartzo e

feldspatos com possiacutevel utilizaccedilatildeo na fabricaccedilatildeo de vidro Este produto foi

denominado areia feldspaacutetica e tem tambeacutem como finalidade fornecer alumina ao

vidro

Resumindo pode-se dizer que com exceccedilatildeo das jazidas de quartzitos existentes no

domiacutenio das rochas metamoacuterficas este domiacutenio e o das rochas iacutegneas mesmo

portando rocha rica em quartzo tendem a serem fornecedores de material para

formaccedilatildeo de depoacutesitos arenosos no domiacutenio das rochas sedimentares do que

propriamente serem portadores destes depoacutesitos

Formaccedilatildeo Botucatu

Arenitos predominantemente eoacutelicos avermelhados de granulaccedilatildeo fina a media

com estratificaccedilatildeo cruzada de meacutedio a grande porte com depoacutesitos fluviais de

natureza conglomeraacutetica restritos aacute base da formaccedilatildeo e camadas localizadas de

20

siltitos e argilitos Essa unidade aflora em extensa faixa de direccedilatildeo NE-SW no

Estado de Satildeo Paulo notadamente na proviacutencia geomorfoloacutegica das cuestas

basaacutelticas

Areia Industrial em Ibiriteacute - MG

Fonte Google maps

21

Histoacuteria

Ibiriteacute surgiu aproximadamente em 1890 como um povoado de nome de Vargem de

Pantana na freguesia de Sabaraacute Tal povoado foi mais tarde escolhido pela

educadora russa Helena Antipoff para ser a sede de suas obras que ainda satildeo a

referecircncia maior da cidade Em 1890 passou a condiccedilatildeo de vila ainda pertencendo

a Sabaraacute Em 1897 passou a pertencer ao municiacutepio de Santa Quiteacuteria

atualmente Esmeraldas Em 1911 a regiatildeo passa a integrar o municiacutepio de Betim

Em 1923 tem sua denominaccedilatildeo mudada para Ibiritecirc palavra indiacutegena que significa

terra firme Em 1938 passa agrave categoria de distrito pertencendo ao municiacutepio de

Betim figurando a denominaccedilatildeo atual No dia 30 de dezembro de 1962 passa agrave

categoria de municiacutepio com os distritos Sede e Sarzedo A 1 de marccedilo

de 1963 Chaffir Ferreira eacute nomeado pelo governador do estado como intendente

municipal Na primeira eleiccedilatildeo para prefeito a 30 de junho de 1963 quando foi eleito

22

Figura 1 Lavra de areia a ceacuteu aberto na Mineraccedilatildeo Jundu em Descalvado-SP

Processamento

O processamento eacute variaacutevel em complexidade em dependecircncia das

especificaccedilotildees requeridas O processamento tiacutepico consiste de (i) lavagem e

classificaccedilatildeo (ii) atriccedilatildeo e (iii) peneiramento (Ferreira e Daitx 2003 BGS 2004)

A lavagem e a classificaccedilatildeo por hidrociclones a deslamagem visam a

remoccedilatildeo da fraccedilatildeo siacuteltico-argilosa prejudicial ao processo de produccedilatildeo de vidros

especiais ou moldes de fundiccedilatildeo por conter alumiacutenio ferro e aacutelcalis Essa fraccedilatildeo

argilosa representa 20 da areia processada e normalmente eacute descartada para as

lagoas gerando um impacto ambiental (Ferreira e Daitx 2003)

Especificamente na areia tal qual explotada da Mineraccedilatildeo Jundu o teor da

fraccedilatildeo argila eacute em meacutedia 6 Esta argila removida da areia durante o processo de

produccedilatildeo de areia industrial eacute disposta em lagoas de sedimentaccedilatildeo que compotildeem

o processo de tratamento e recirculaccedilatildeo da aacutegua industrial Estas lagoas apoacutes

assoreamento total e adensamento da argila decantada podem ser recobertas com

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112 Areia Industrial

solo e revegetadas ou no futuro possivelmente lavradas para a recuperaccedilatildeo da

argila beneficiada cujo potencial de uso jaacute foi comprovado mas ainda sem

viabilidade econocircmica A areia tal qual extraiacuteda tambeacutem conteacutem uma fraccedilatildeo

grossa da ordem de 10 que se constituiraacute em agregados para construccedilatildeo civil e

areias para filtragens

A atriccedilatildeo eacute feita para limpar a superfiacutecie das partiacuteculas A separaccedilatildeo por

tamanho em peneiras remove as fraccedilotildees grosseiras e finas para a obtenccedilatildeo de um

material com a distribuiccedilatildeo granulomeacutetrica desejada Eacute praacutetica mundial a mistura

de diferentes areias de qualidades superior e inferior para otimizar o

aproveitamento das reservas (BGS 2004)

Para a produccedilatildeo de areias especiais um processamento mais elaborado

pode ser necessaacuterio para remoccedilatildeo de impurezas (minerais pesados como zircatildeo

ilmenita magnetita cromita entre outros) ou da proacutepria superfiacutecie dos gratildeos de

quartzo A purificaccedilatildeo por flotaccedilatildeo ou por meacutetodos graviacuteticos pode entatildeo ser

empregada A flotaccedilatildeo em meio aacutecido eacute usada em duas usinas na Inglaterra para

remover minerais pesados A lixiviaccedilatildeo a quente com aacutecido sulfuacuterico eacute tambeacutem

praticada em trecircs instalaccedilotildees naquele paiacutes para limpar a cobertura ferrosa das

partiacuteculas individuais (BGS 2004)

Na Mineraccedilatildeo Jundu (Figura 2) resumidamente o beneficiamento da areia

consta de formaccedilatildeo da polpa desagregaccedilatildeo em tromel atriccedilatildeo deslamagem em

hidrociclones peneiramento desaguamento do produto em hidrociclones e

secagem do produto final em leito fluidizado

A Mineraccedilatildeo Jundu tambeacutem utiliza como meacutetodos de purificaccedilatildeo

complementares a flotaccedilatildeo em Analacircndia-SP e a separaccedilatildeo magneacutetica em

Descalvado-SP Estas operaccedilotildees visam reduzir o teor de ferro de parte da areia

destinada agrave induacutestria de vidro A utilizaccedilatildeo de um ou outro meacutetodo eacute determinada

na fase de projeto da usina de beneficiamento em funccedilatildeo das caracteriacutesticas

fiacutesico-quiacutemicas do mineacuterio que seraacute beneficiado

Areias especiais satildeo tambeacutem recobertas com resinas aglomerantes obtendose

produtos de alto valor agregado Esta areia resinada cerca de 12 mil toneladas

produzidas alcanccedila no Brasil preccedilos 10 a 15 vezes maiores que aqueles praticados

com as areias comuns de fundiccedilatildeo Para uso em alguns produtos ceracircmicos a

areia de siacutelica eacute calcinada para converter o quartzo em cristobalita Tanto a

13

cristobalita como a areia de quartzo satildeo finamente moiacutedas para a obtenccedilatildeo de

siacutelica flour de vaacuterias especificaccedilotildees (BGS 2004)

Rochas e Minerais Industriais ndash CETEM2005 113

Figura 2 Vista da bacia de rejeito e usina de beneficiamento de areia da

Mineraccedilatildeo Jundu Descalvado-SP

Usos

Cada aplicaccedilatildeo tem especificaccedilotildees proacutepias que podem variar de consumidor Por

esse motivo natildeo seratildeo enumeradas aqui as especificaccedilotildees referentes a cada um

dos usos das areias industriais Algumas caracteristicas

indispensaveis a determinados usos podem ser dispensaveis a outros A

refratariedade eacute uma caracteristicas fundamental para as areias base utilizadas em

fundiccedilatildeo e na frabicaccedilatildeo de refratirios mas por outro lado eacute desfavoravel

14

na fabricaccedilatildeo de vidro obrigando o uso de fudentes e na maioria das outras

utilizaccedilotildees natildeo eacute levada em conta Os gratildeos angulares de areia satildeo favoraveis na

fabricaccedilatildeo de vidro pois a fusatildeo eacute iniciada nas pontas e arestas dos gratildeos

mas satildeo desfavoraveis em fundiccedilatildeo pois possibilitam a formaccedilatildeo de finos por

desgaste consequentemente diminuindo a permeabilidade do molde Gratildeos

arredondados

ou esfericos de tamanho uniforme satildeo favoraacuteveis para uso de filtros devido agrave alta

permeabilidade mas desfavoraveis a fundiccedilatildeo porque condefer menor resistencia

e possibilitam a expansatildeo do molde E assim por diante

As aplicaccedilotildees mais expressivas e comuns das areias industriais

satildeo as seguintes

Vidro

A funccedilatildeo da areia eacute fornecer SiO2 ao vidro Os gratildeos angulares da areia

favorecem o processo de produccedilatildeo do vidro pois a fusatildeo se inicia nas pontas e

arestas dos gratildeos (Nava 1997b) A areia para a induacutestria de vidro deve apresentar

um teor elevado de quartzo baixo teor de ferro e de material refrataacuterio Como a

areia eacute o principal insumo na manufatura do vidro a localizaccedilatildeo da jazida de areia

na maioria dos casos influencia na escolha do local da faacutebrica (Shreve e Brink Jr

1977)

Haacute muitos tipos de vidros com diferentes propriedades A maioria dos

vidros comerciais usados no nosso cotidiano eacute produzida com trecircs ingredientes

principais areia cal e barrilha que respondem por 90 das mateacuterias primas que

alimenta os fornos de fabricaccedilatildeo de vidro O vidro normalmente conteacutem 70-74

SiO2 sendo esta siacutelica provida principalmente pela areia industrial e de modo

crescente por vidro reciclado Os outros componentes como CaO MgO (na

forma de dolomita) e Al2O3 (como minerais feldspaacuteticos) satildeo adicionados para

conferir estabilidade e durabilidade ao vidro (Shreve e Brink Jr 1977 BGS 2004)

Os mais importantes produtos de vidro em volume de produccedilatildeo satildeo os

vidros planos os vidros brancos de embalagem e os vidros coloridos de

15

embalagem Outras aplicaccedilotildees satildeo na fabricaccedilatildeo de bulbos de lacircmpadas e tubos de

luz fluorescente telas de televisatildeo e de computadores fibra de vidro entre muitas

outras (BGS 2004) No Brasil a produccedilatildeo em 2003 alcanccedilou 30 milhotildees t assim

distribuiacutedas embalagem com 45 vidros domeacutesticos 11 vidros especiais 9

e vidros planos 35 (ABIVIDRO 2004)

Fundiccedilatildeo

Na induacutestria de fundiccedilatildeo o metal ou liga eacute fundido em moldes nos quais a

areia eacute usada como o principal material para sua confecccedilatildeo A areia tem a funccedilatildeo

de resistir agraves solicitaccedilotildees teacutermicas mecacircnicas e quiacutemicas a que estatildeo submetidos

os moldes desde o vazamento do metal fundido ateacute a solidificaccedilatildeo das peccedilas

produzidas (Nava 1997b) As propriedades fiacutesicas e quiacutemicas da areia satildeo

Rochas e Minerais Industriais ndash CETEM2005 115

importantes e dependem de vaacuterios fatores tais como do tipo de metal e de

produto a ser fundido e do tipo de aglomerante utilizado No passado eram

utilizadas areias contendo argilas estas em quantidade suficiente para conferir

plasticidade e resistecircncia ao molde funcionando como ligante Atualmente a

demanda eacute por areias sem argilas (lavadas) com alto teor de siacutelica Devem

tambeacutem apresentar uma distribuiccedilatildeo granulomeacutetrica estreita e gratildeos com alta

esfericidade O agente ligante uma argila (geralmente bentonita) ou resina eacute

adicionado e misturado agrave areia para a fabricaccedilatildeo do molde (BGS 2004)

Ceracircmica e refrataacuterio

Na induacutestria ceracircmica a areia de quartzo moiacuteda eacute um componente essencial

na formulaccedilatildeo da massa e do esmalte de vaacuterios tipos ceracircmicos tais como louccedila

de mesa louccedila sanitaacuteria ceracircmica de piso e de revestimento refrataacuterios ceracircmica

eleacutetrica vidradosfritas e cadinhos de porcelana O elevado uso da siacutelica na

16

induacutestria ceracircmica eacute atribuiacutedo agrave sua alta dureza alta temperatura de fusatildeo baixo

custo e a capacidade de formar vidros A areia de quartzo tem como funccedilatildeo

fornecer SiO2 agrave massa ceracircmica e algumas vezes eacute substituiacuteda pelo quartzito

Como carga sua funccedilatildeo eacute reduzir a plasticidade a deformaccedilatildeo e o tempo de

secagem e aumentando a porosidade e a resistecircncia mecacircnica durante a queima

Tinta

Os formuladores de tinta selecionam as areias industriais para melhorar a

aparecircncia e durabilidade das tintas e coberturas industriais e arquiteturais A areia

de quartzo de alta pureza contribui para influenciar as propriedades de

desempenho criacutetico tais como alvura (brightness) consistecircncia de cor adsorccedilatildeo de

oacuteleo etc Nas tintas denominadas arquiteturais a areia de quartzo melhora a

retenccedilatildeo a durabilidade e a resistecircncia agrave sujeira ao mofo agrave fissuraccedilatildeo e ao

intemperismo Em coberturas marinhas e de manutenccedilatildeo a durabilidade do

quartzo confere excelente resistecircncia agrave abrasatildeo e agrave corrosatildeo

Borracha e Plaacutestico

A areia de quartzo eacute utilizada na fabricaccedilatildeo de siacutelica amorfa usada na

fabricaccedilatildeo de borracha A brancura (whiteness) o baixo iacutendice de absorccedilatildeo de oacuteleo

e a moabilidade para granulometrias especiacuteficas permitem que areia de quartzo

seja usada como carga na induacutestria de plaacutestico e borracha (Harben 1995)

116 Areia Industrial

Filtraccedilatildeo

17

Para esta finalidade as areias satildeo usadas no preparo de leitos (filtros)

destinados agrave filtragem e purificaccedilatildeo de aacuteguas e efluentes industriais A areia para

filtraccedilatildeo deve ser isenta de impurezas (argilas poacute materiais micaacutecios ou

orgacircnicos) Natildeo haacute restriccedilotildees ao formato dos gratildeos no entanto eacute desejaacutevel que

natildeo sejam alongados ou planos Gratildeos angulares ou arredondados propiciam

porosidade e permeabilidades adequadas aos leitos de filtraccedilatildeo A areia deve

apresentar tamanho uniforme e estar distribuiacuteda em faixas granulomeacutetricas

estreitas

Fraturamento hidraacuteulico

A areia com alto teor de siacutelica eacute utilizada no fraturamento hidraacuteulico de

rochas reservatoacuterio de poccedilos de petroacuteleo e gaacutes Um fluido com areia em

suspensatildeo eacute bombeado sob alta pressatildeo na formaccedilatildeo produtora de petroacuteleo com

a finalidade de aumentar e criar novos poros na rocha A seguir o fluido eacute

extraiacutedo da formaccedilatildeo no entanto a areia permanece atuando como mantenedor

dos poros da rocha abertos ndash propante (Harben e Kuzvart 1996) Esta operaccedilatildeo

de fraturamento hidraacuteulico tem como funccedilatildeo aumentar a recuperaccedilatildeo secundaacuteria

de explotaccedilatildeo do petroacuteleo

Modo de Ocorrecircncia

Em funccedilatildeo da sua origem e dos processos naturais de transformaccedilatildeo as areias ou

depoacutesitos arenosos bem como formaccedilotildees geoloacutegicas portadoras de areias podem

se formar em vaacuterios domiacutenios geoloacutegicos De um modo geral satildeo os seguintes

Minerais e Materiais Alternativos

18

Devido a problemas de silicose resultantes do manuseio de material

silicatado o uso de siacutelica moiacuteda para diferentes aplicaccedilotildees vem sofrendo ameaccedilas

de substituiccedilatildeo por outros materiais do tipo calcita moiacuteda apesar da siacutelica

apresentar algumas vantagens teacutecnicas quando comparadas com a calcita

(Hanson 1991)

No Brasil comeccedila a haver restriccedilotildees legais ao uso de areia no jateamento

para na limpeza Um meacutetodo alternativo foi proposto qual seja a utilizaccedilatildeo de

dioacutexido de carbono (jaacute empregado em extintores de incecircndio) que natildeo seria

causador de poluiccedilatildeo nem danoso agrave sauacutede do trabalhador Em siacutentese o gaacutes

liacutequido transformado em minuacutesculos cristais eacute direcionado em alta velocidade para

a superfiacutecie a ser limpa

O vidro colorido reciclado estaacute sendo cogitado para apoacutes adequaccedilatildeo

granulomeacutetrica substituir a areia empregada em filtraccedilatildeo

Domiacutenio dos Sedimentos e Rochas sedimentares

Neste estatildeo inclusas todas as bacias sedimentares do interior do embasamento

cristalino (intracratocircnicas) e as bacias da margem continental ou costeira

(pericratocircnicas) bem como as bacias hidrograacuteficas do embasamento cristalino Eacute o

domiacutenio geoloacutegico em que satildeo maiores as possibilidades de ocorrecircncia de depoacutesitos

arenosos pois neste haacute o predomiacutenio dos processos deposicionais sobre os

processos erosivos ocorrendo entre outros sedimentos totalmente inconsolidados

(coberturas terciaacuteriasquarternaacuterias aluviotildees quaternaacuterios depoacutesitos litoracircneos etc)

bem como arenitos com mais variados graus de friabilidade

Domiacutenio das Rochas Metamoacuterficas

Este representa a maior parte do embasamento cristalino brasileiro Por se tratar de

aacutereas onde ocorrem rochas mais duras e amplo predomiacutenio dos processos erosivos

19

sobre os deposicionais as possibilidades da ocorrecircncia de rochas que possam

produzir areias satildeo muito menores que no domiacutenio sedimentar ficando restritas aacutes

ocorrecircncias de quartzitos quando estes apresentarem um certo grau de friabilidade

Domiacutenio das Rochas Iacutegneas

Este eacute o que menores possibilidades oferecem pois aqui praticamente natildeo ocorrem

grandes massas rochosas constituiacutedas somente de quartzo o qual ocorre

normalmente na forma de veios Ocorre na verdade uma associaccedilatildeo de vaacuterios

minerais formando rochas de grande resistecircncia e dureza o que torna difiacutecil e

oneroso a liberaccedilatildeo dos gratildeos de quartzo por processos artificiais Estes quartzos de

veios quando puros podem ser utilizados com fins nobres Tem-se conhecimento

de estudos feitos sobre britagem e moagem de granitos e nefelina-sienitos com

posterior separaccedilatildeo magneacutetica para produccedilatildeo de uma mistura granular de quartzo e

feldspatos com possiacutevel utilizaccedilatildeo na fabricaccedilatildeo de vidro Este produto foi

denominado areia feldspaacutetica e tem tambeacutem como finalidade fornecer alumina ao

vidro

Resumindo pode-se dizer que com exceccedilatildeo das jazidas de quartzitos existentes no

domiacutenio das rochas metamoacuterficas este domiacutenio e o das rochas iacutegneas mesmo

portando rocha rica em quartzo tendem a serem fornecedores de material para

formaccedilatildeo de depoacutesitos arenosos no domiacutenio das rochas sedimentares do que

propriamente serem portadores destes depoacutesitos

Formaccedilatildeo Botucatu

Arenitos predominantemente eoacutelicos avermelhados de granulaccedilatildeo fina a media

com estratificaccedilatildeo cruzada de meacutedio a grande porte com depoacutesitos fluviais de

natureza conglomeraacutetica restritos aacute base da formaccedilatildeo e camadas localizadas de

20

siltitos e argilitos Essa unidade aflora em extensa faixa de direccedilatildeo NE-SW no

Estado de Satildeo Paulo notadamente na proviacutencia geomorfoloacutegica das cuestas

basaacutelticas

Areia Industrial em Ibiriteacute - MG

Fonte Google maps

21

Histoacuteria

Ibiriteacute surgiu aproximadamente em 1890 como um povoado de nome de Vargem de

Pantana na freguesia de Sabaraacute Tal povoado foi mais tarde escolhido pela

educadora russa Helena Antipoff para ser a sede de suas obras que ainda satildeo a

referecircncia maior da cidade Em 1890 passou a condiccedilatildeo de vila ainda pertencendo

a Sabaraacute Em 1897 passou a pertencer ao municiacutepio de Santa Quiteacuteria

atualmente Esmeraldas Em 1911 a regiatildeo passa a integrar o municiacutepio de Betim

Em 1923 tem sua denominaccedilatildeo mudada para Ibiritecirc palavra indiacutegena que significa

terra firme Em 1938 passa agrave categoria de distrito pertencendo ao municiacutepio de

Betim figurando a denominaccedilatildeo atual No dia 30 de dezembro de 1962 passa agrave

categoria de municiacutepio com os distritos Sede e Sarzedo A 1 de marccedilo

de 1963 Chaffir Ferreira eacute nomeado pelo governador do estado como intendente

municipal Na primeira eleiccedilatildeo para prefeito a 30 de junho de 1963 quando foi eleito

22

112 Areia Industrial

solo e revegetadas ou no futuro possivelmente lavradas para a recuperaccedilatildeo da

argila beneficiada cujo potencial de uso jaacute foi comprovado mas ainda sem

viabilidade econocircmica A areia tal qual extraiacuteda tambeacutem conteacutem uma fraccedilatildeo

grossa da ordem de 10 que se constituiraacute em agregados para construccedilatildeo civil e

areias para filtragens

A atriccedilatildeo eacute feita para limpar a superfiacutecie das partiacuteculas A separaccedilatildeo por

tamanho em peneiras remove as fraccedilotildees grosseiras e finas para a obtenccedilatildeo de um

material com a distribuiccedilatildeo granulomeacutetrica desejada Eacute praacutetica mundial a mistura

de diferentes areias de qualidades superior e inferior para otimizar o

aproveitamento das reservas (BGS 2004)

Para a produccedilatildeo de areias especiais um processamento mais elaborado

pode ser necessaacuterio para remoccedilatildeo de impurezas (minerais pesados como zircatildeo

ilmenita magnetita cromita entre outros) ou da proacutepria superfiacutecie dos gratildeos de

quartzo A purificaccedilatildeo por flotaccedilatildeo ou por meacutetodos graviacuteticos pode entatildeo ser

empregada A flotaccedilatildeo em meio aacutecido eacute usada em duas usinas na Inglaterra para

remover minerais pesados A lixiviaccedilatildeo a quente com aacutecido sulfuacuterico eacute tambeacutem

praticada em trecircs instalaccedilotildees naquele paiacutes para limpar a cobertura ferrosa das

partiacuteculas individuais (BGS 2004)

Na Mineraccedilatildeo Jundu (Figura 2) resumidamente o beneficiamento da areia

consta de formaccedilatildeo da polpa desagregaccedilatildeo em tromel atriccedilatildeo deslamagem em

hidrociclones peneiramento desaguamento do produto em hidrociclones e

secagem do produto final em leito fluidizado

A Mineraccedilatildeo Jundu tambeacutem utiliza como meacutetodos de purificaccedilatildeo

complementares a flotaccedilatildeo em Analacircndia-SP e a separaccedilatildeo magneacutetica em

Descalvado-SP Estas operaccedilotildees visam reduzir o teor de ferro de parte da areia

destinada agrave induacutestria de vidro A utilizaccedilatildeo de um ou outro meacutetodo eacute determinada

na fase de projeto da usina de beneficiamento em funccedilatildeo das caracteriacutesticas

fiacutesico-quiacutemicas do mineacuterio que seraacute beneficiado

Areias especiais satildeo tambeacutem recobertas com resinas aglomerantes obtendose

produtos de alto valor agregado Esta areia resinada cerca de 12 mil toneladas

produzidas alcanccedila no Brasil preccedilos 10 a 15 vezes maiores que aqueles praticados

com as areias comuns de fundiccedilatildeo Para uso em alguns produtos ceracircmicos a

areia de siacutelica eacute calcinada para converter o quartzo em cristobalita Tanto a

13

cristobalita como a areia de quartzo satildeo finamente moiacutedas para a obtenccedilatildeo de

siacutelica flour de vaacuterias especificaccedilotildees (BGS 2004)

Rochas e Minerais Industriais ndash CETEM2005 113

Figura 2 Vista da bacia de rejeito e usina de beneficiamento de areia da

Mineraccedilatildeo Jundu Descalvado-SP

Usos

Cada aplicaccedilatildeo tem especificaccedilotildees proacutepias que podem variar de consumidor Por

esse motivo natildeo seratildeo enumeradas aqui as especificaccedilotildees referentes a cada um

dos usos das areias industriais Algumas caracteristicas

indispensaveis a determinados usos podem ser dispensaveis a outros A

refratariedade eacute uma caracteristicas fundamental para as areias base utilizadas em

fundiccedilatildeo e na frabicaccedilatildeo de refratirios mas por outro lado eacute desfavoravel

14

na fabricaccedilatildeo de vidro obrigando o uso de fudentes e na maioria das outras

utilizaccedilotildees natildeo eacute levada em conta Os gratildeos angulares de areia satildeo favoraveis na

fabricaccedilatildeo de vidro pois a fusatildeo eacute iniciada nas pontas e arestas dos gratildeos

mas satildeo desfavoraveis em fundiccedilatildeo pois possibilitam a formaccedilatildeo de finos por

desgaste consequentemente diminuindo a permeabilidade do molde Gratildeos

arredondados

ou esfericos de tamanho uniforme satildeo favoraacuteveis para uso de filtros devido agrave alta

permeabilidade mas desfavoraveis a fundiccedilatildeo porque condefer menor resistencia

e possibilitam a expansatildeo do molde E assim por diante

As aplicaccedilotildees mais expressivas e comuns das areias industriais

satildeo as seguintes

Vidro

A funccedilatildeo da areia eacute fornecer SiO2 ao vidro Os gratildeos angulares da areia

favorecem o processo de produccedilatildeo do vidro pois a fusatildeo se inicia nas pontas e

arestas dos gratildeos (Nava 1997b) A areia para a induacutestria de vidro deve apresentar

um teor elevado de quartzo baixo teor de ferro e de material refrataacuterio Como a

areia eacute o principal insumo na manufatura do vidro a localizaccedilatildeo da jazida de areia

na maioria dos casos influencia na escolha do local da faacutebrica (Shreve e Brink Jr

1977)

Haacute muitos tipos de vidros com diferentes propriedades A maioria dos

vidros comerciais usados no nosso cotidiano eacute produzida com trecircs ingredientes

principais areia cal e barrilha que respondem por 90 das mateacuterias primas que

alimenta os fornos de fabricaccedilatildeo de vidro O vidro normalmente conteacutem 70-74

SiO2 sendo esta siacutelica provida principalmente pela areia industrial e de modo

crescente por vidro reciclado Os outros componentes como CaO MgO (na

forma de dolomita) e Al2O3 (como minerais feldspaacuteticos) satildeo adicionados para

conferir estabilidade e durabilidade ao vidro (Shreve e Brink Jr 1977 BGS 2004)

Os mais importantes produtos de vidro em volume de produccedilatildeo satildeo os

vidros planos os vidros brancos de embalagem e os vidros coloridos de

15

embalagem Outras aplicaccedilotildees satildeo na fabricaccedilatildeo de bulbos de lacircmpadas e tubos de

luz fluorescente telas de televisatildeo e de computadores fibra de vidro entre muitas

outras (BGS 2004) No Brasil a produccedilatildeo em 2003 alcanccedilou 30 milhotildees t assim

distribuiacutedas embalagem com 45 vidros domeacutesticos 11 vidros especiais 9

e vidros planos 35 (ABIVIDRO 2004)

Fundiccedilatildeo

Na induacutestria de fundiccedilatildeo o metal ou liga eacute fundido em moldes nos quais a

areia eacute usada como o principal material para sua confecccedilatildeo A areia tem a funccedilatildeo

de resistir agraves solicitaccedilotildees teacutermicas mecacircnicas e quiacutemicas a que estatildeo submetidos

os moldes desde o vazamento do metal fundido ateacute a solidificaccedilatildeo das peccedilas

produzidas (Nava 1997b) As propriedades fiacutesicas e quiacutemicas da areia satildeo

Rochas e Minerais Industriais ndash CETEM2005 115

importantes e dependem de vaacuterios fatores tais como do tipo de metal e de

produto a ser fundido e do tipo de aglomerante utilizado No passado eram

utilizadas areias contendo argilas estas em quantidade suficiente para conferir

plasticidade e resistecircncia ao molde funcionando como ligante Atualmente a

demanda eacute por areias sem argilas (lavadas) com alto teor de siacutelica Devem

tambeacutem apresentar uma distribuiccedilatildeo granulomeacutetrica estreita e gratildeos com alta

esfericidade O agente ligante uma argila (geralmente bentonita) ou resina eacute

adicionado e misturado agrave areia para a fabricaccedilatildeo do molde (BGS 2004)

Ceracircmica e refrataacuterio

Na induacutestria ceracircmica a areia de quartzo moiacuteda eacute um componente essencial

na formulaccedilatildeo da massa e do esmalte de vaacuterios tipos ceracircmicos tais como louccedila

de mesa louccedila sanitaacuteria ceracircmica de piso e de revestimento refrataacuterios ceracircmica

eleacutetrica vidradosfritas e cadinhos de porcelana O elevado uso da siacutelica na

16

induacutestria ceracircmica eacute atribuiacutedo agrave sua alta dureza alta temperatura de fusatildeo baixo

custo e a capacidade de formar vidros A areia de quartzo tem como funccedilatildeo

fornecer SiO2 agrave massa ceracircmica e algumas vezes eacute substituiacuteda pelo quartzito

Como carga sua funccedilatildeo eacute reduzir a plasticidade a deformaccedilatildeo e o tempo de

secagem e aumentando a porosidade e a resistecircncia mecacircnica durante a queima

Tinta

Os formuladores de tinta selecionam as areias industriais para melhorar a

aparecircncia e durabilidade das tintas e coberturas industriais e arquiteturais A areia

de quartzo de alta pureza contribui para influenciar as propriedades de

desempenho criacutetico tais como alvura (brightness) consistecircncia de cor adsorccedilatildeo de

oacuteleo etc Nas tintas denominadas arquiteturais a areia de quartzo melhora a

retenccedilatildeo a durabilidade e a resistecircncia agrave sujeira ao mofo agrave fissuraccedilatildeo e ao

intemperismo Em coberturas marinhas e de manutenccedilatildeo a durabilidade do

quartzo confere excelente resistecircncia agrave abrasatildeo e agrave corrosatildeo

Borracha e Plaacutestico

A areia de quartzo eacute utilizada na fabricaccedilatildeo de siacutelica amorfa usada na

fabricaccedilatildeo de borracha A brancura (whiteness) o baixo iacutendice de absorccedilatildeo de oacuteleo

e a moabilidade para granulometrias especiacuteficas permitem que areia de quartzo

seja usada como carga na induacutestria de plaacutestico e borracha (Harben 1995)

116 Areia Industrial

Filtraccedilatildeo

17

Para esta finalidade as areias satildeo usadas no preparo de leitos (filtros)

destinados agrave filtragem e purificaccedilatildeo de aacuteguas e efluentes industriais A areia para

filtraccedilatildeo deve ser isenta de impurezas (argilas poacute materiais micaacutecios ou

orgacircnicos) Natildeo haacute restriccedilotildees ao formato dos gratildeos no entanto eacute desejaacutevel que

natildeo sejam alongados ou planos Gratildeos angulares ou arredondados propiciam

porosidade e permeabilidades adequadas aos leitos de filtraccedilatildeo A areia deve

apresentar tamanho uniforme e estar distribuiacuteda em faixas granulomeacutetricas

estreitas

Fraturamento hidraacuteulico

A areia com alto teor de siacutelica eacute utilizada no fraturamento hidraacuteulico de

rochas reservatoacuterio de poccedilos de petroacuteleo e gaacutes Um fluido com areia em

suspensatildeo eacute bombeado sob alta pressatildeo na formaccedilatildeo produtora de petroacuteleo com

a finalidade de aumentar e criar novos poros na rocha A seguir o fluido eacute

extraiacutedo da formaccedilatildeo no entanto a areia permanece atuando como mantenedor

dos poros da rocha abertos ndash propante (Harben e Kuzvart 1996) Esta operaccedilatildeo

de fraturamento hidraacuteulico tem como funccedilatildeo aumentar a recuperaccedilatildeo secundaacuteria

de explotaccedilatildeo do petroacuteleo

Modo de Ocorrecircncia

Em funccedilatildeo da sua origem e dos processos naturais de transformaccedilatildeo as areias ou

depoacutesitos arenosos bem como formaccedilotildees geoloacutegicas portadoras de areias podem

se formar em vaacuterios domiacutenios geoloacutegicos De um modo geral satildeo os seguintes

Minerais e Materiais Alternativos

18

Devido a problemas de silicose resultantes do manuseio de material

silicatado o uso de siacutelica moiacuteda para diferentes aplicaccedilotildees vem sofrendo ameaccedilas

de substituiccedilatildeo por outros materiais do tipo calcita moiacuteda apesar da siacutelica

apresentar algumas vantagens teacutecnicas quando comparadas com a calcita

(Hanson 1991)

No Brasil comeccedila a haver restriccedilotildees legais ao uso de areia no jateamento

para na limpeza Um meacutetodo alternativo foi proposto qual seja a utilizaccedilatildeo de

dioacutexido de carbono (jaacute empregado em extintores de incecircndio) que natildeo seria

causador de poluiccedilatildeo nem danoso agrave sauacutede do trabalhador Em siacutentese o gaacutes

liacutequido transformado em minuacutesculos cristais eacute direcionado em alta velocidade para

a superfiacutecie a ser limpa

O vidro colorido reciclado estaacute sendo cogitado para apoacutes adequaccedilatildeo

granulomeacutetrica substituir a areia empregada em filtraccedilatildeo

Domiacutenio dos Sedimentos e Rochas sedimentares

Neste estatildeo inclusas todas as bacias sedimentares do interior do embasamento

cristalino (intracratocircnicas) e as bacias da margem continental ou costeira

(pericratocircnicas) bem como as bacias hidrograacuteficas do embasamento cristalino Eacute o

domiacutenio geoloacutegico em que satildeo maiores as possibilidades de ocorrecircncia de depoacutesitos

arenosos pois neste haacute o predomiacutenio dos processos deposicionais sobre os

processos erosivos ocorrendo entre outros sedimentos totalmente inconsolidados

(coberturas terciaacuteriasquarternaacuterias aluviotildees quaternaacuterios depoacutesitos litoracircneos etc)

bem como arenitos com mais variados graus de friabilidade

Domiacutenio das Rochas Metamoacuterficas

Este representa a maior parte do embasamento cristalino brasileiro Por se tratar de

aacutereas onde ocorrem rochas mais duras e amplo predomiacutenio dos processos erosivos

19

sobre os deposicionais as possibilidades da ocorrecircncia de rochas que possam

produzir areias satildeo muito menores que no domiacutenio sedimentar ficando restritas aacutes

ocorrecircncias de quartzitos quando estes apresentarem um certo grau de friabilidade

Domiacutenio das Rochas Iacutegneas

Este eacute o que menores possibilidades oferecem pois aqui praticamente natildeo ocorrem

grandes massas rochosas constituiacutedas somente de quartzo o qual ocorre

normalmente na forma de veios Ocorre na verdade uma associaccedilatildeo de vaacuterios

minerais formando rochas de grande resistecircncia e dureza o que torna difiacutecil e

oneroso a liberaccedilatildeo dos gratildeos de quartzo por processos artificiais Estes quartzos de

veios quando puros podem ser utilizados com fins nobres Tem-se conhecimento

de estudos feitos sobre britagem e moagem de granitos e nefelina-sienitos com

posterior separaccedilatildeo magneacutetica para produccedilatildeo de uma mistura granular de quartzo e

feldspatos com possiacutevel utilizaccedilatildeo na fabricaccedilatildeo de vidro Este produto foi

denominado areia feldspaacutetica e tem tambeacutem como finalidade fornecer alumina ao

vidro

Resumindo pode-se dizer que com exceccedilatildeo das jazidas de quartzitos existentes no

domiacutenio das rochas metamoacuterficas este domiacutenio e o das rochas iacutegneas mesmo

portando rocha rica em quartzo tendem a serem fornecedores de material para

formaccedilatildeo de depoacutesitos arenosos no domiacutenio das rochas sedimentares do que

propriamente serem portadores destes depoacutesitos

Formaccedilatildeo Botucatu

Arenitos predominantemente eoacutelicos avermelhados de granulaccedilatildeo fina a media

com estratificaccedilatildeo cruzada de meacutedio a grande porte com depoacutesitos fluviais de

natureza conglomeraacutetica restritos aacute base da formaccedilatildeo e camadas localizadas de

20

siltitos e argilitos Essa unidade aflora em extensa faixa de direccedilatildeo NE-SW no

Estado de Satildeo Paulo notadamente na proviacutencia geomorfoloacutegica das cuestas

basaacutelticas

Areia Industrial em Ibiriteacute - MG

Fonte Google maps

21

Histoacuteria

Ibiriteacute surgiu aproximadamente em 1890 como um povoado de nome de Vargem de

Pantana na freguesia de Sabaraacute Tal povoado foi mais tarde escolhido pela

educadora russa Helena Antipoff para ser a sede de suas obras que ainda satildeo a

referecircncia maior da cidade Em 1890 passou a condiccedilatildeo de vila ainda pertencendo

a Sabaraacute Em 1897 passou a pertencer ao municiacutepio de Santa Quiteacuteria

atualmente Esmeraldas Em 1911 a regiatildeo passa a integrar o municiacutepio de Betim

Em 1923 tem sua denominaccedilatildeo mudada para Ibiritecirc palavra indiacutegena que significa

terra firme Em 1938 passa agrave categoria de distrito pertencendo ao municiacutepio de

Betim figurando a denominaccedilatildeo atual No dia 30 de dezembro de 1962 passa agrave

categoria de municiacutepio com os distritos Sede e Sarzedo A 1 de marccedilo

de 1963 Chaffir Ferreira eacute nomeado pelo governador do estado como intendente

municipal Na primeira eleiccedilatildeo para prefeito a 30 de junho de 1963 quando foi eleito

22

cristobalita como a areia de quartzo satildeo finamente moiacutedas para a obtenccedilatildeo de

siacutelica flour de vaacuterias especificaccedilotildees (BGS 2004)

Rochas e Minerais Industriais ndash CETEM2005 113

Figura 2 Vista da bacia de rejeito e usina de beneficiamento de areia da

Mineraccedilatildeo Jundu Descalvado-SP

Usos

Cada aplicaccedilatildeo tem especificaccedilotildees proacutepias que podem variar de consumidor Por

esse motivo natildeo seratildeo enumeradas aqui as especificaccedilotildees referentes a cada um

dos usos das areias industriais Algumas caracteristicas

indispensaveis a determinados usos podem ser dispensaveis a outros A

refratariedade eacute uma caracteristicas fundamental para as areias base utilizadas em

fundiccedilatildeo e na frabicaccedilatildeo de refratirios mas por outro lado eacute desfavoravel

14

na fabricaccedilatildeo de vidro obrigando o uso de fudentes e na maioria das outras

utilizaccedilotildees natildeo eacute levada em conta Os gratildeos angulares de areia satildeo favoraveis na

fabricaccedilatildeo de vidro pois a fusatildeo eacute iniciada nas pontas e arestas dos gratildeos

mas satildeo desfavoraveis em fundiccedilatildeo pois possibilitam a formaccedilatildeo de finos por

desgaste consequentemente diminuindo a permeabilidade do molde Gratildeos

arredondados

ou esfericos de tamanho uniforme satildeo favoraacuteveis para uso de filtros devido agrave alta

permeabilidade mas desfavoraveis a fundiccedilatildeo porque condefer menor resistencia

e possibilitam a expansatildeo do molde E assim por diante

As aplicaccedilotildees mais expressivas e comuns das areias industriais

satildeo as seguintes

Vidro

A funccedilatildeo da areia eacute fornecer SiO2 ao vidro Os gratildeos angulares da areia

favorecem o processo de produccedilatildeo do vidro pois a fusatildeo se inicia nas pontas e

arestas dos gratildeos (Nava 1997b) A areia para a induacutestria de vidro deve apresentar

um teor elevado de quartzo baixo teor de ferro e de material refrataacuterio Como a

areia eacute o principal insumo na manufatura do vidro a localizaccedilatildeo da jazida de areia

na maioria dos casos influencia na escolha do local da faacutebrica (Shreve e Brink Jr

1977)

Haacute muitos tipos de vidros com diferentes propriedades A maioria dos

vidros comerciais usados no nosso cotidiano eacute produzida com trecircs ingredientes

principais areia cal e barrilha que respondem por 90 das mateacuterias primas que

alimenta os fornos de fabricaccedilatildeo de vidro O vidro normalmente conteacutem 70-74

SiO2 sendo esta siacutelica provida principalmente pela areia industrial e de modo

crescente por vidro reciclado Os outros componentes como CaO MgO (na

forma de dolomita) e Al2O3 (como minerais feldspaacuteticos) satildeo adicionados para

conferir estabilidade e durabilidade ao vidro (Shreve e Brink Jr 1977 BGS 2004)

Os mais importantes produtos de vidro em volume de produccedilatildeo satildeo os

vidros planos os vidros brancos de embalagem e os vidros coloridos de

15

embalagem Outras aplicaccedilotildees satildeo na fabricaccedilatildeo de bulbos de lacircmpadas e tubos de

luz fluorescente telas de televisatildeo e de computadores fibra de vidro entre muitas

outras (BGS 2004) No Brasil a produccedilatildeo em 2003 alcanccedilou 30 milhotildees t assim

distribuiacutedas embalagem com 45 vidros domeacutesticos 11 vidros especiais 9

e vidros planos 35 (ABIVIDRO 2004)

Fundiccedilatildeo

Na induacutestria de fundiccedilatildeo o metal ou liga eacute fundido em moldes nos quais a

areia eacute usada como o principal material para sua confecccedilatildeo A areia tem a funccedilatildeo

de resistir agraves solicitaccedilotildees teacutermicas mecacircnicas e quiacutemicas a que estatildeo submetidos

os moldes desde o vazamento do metal fundido ateacute a solidificaccedilatildeo das peccedilas

produzidas (Nava 1997b) As propriedades fiacutesicas e quiacutemicas da areia satildeo

Rochas e Minerais Industriais ndash CETEM2005 115

importantes e dependem de vaacuterios fatores tais como do tipo de metal e de

produto a ser fundido e do tipo de aglomerante utilizado No passado eram

utilizadas areias contendo argilas estas em quantidade suficiente para conferir

plasticidade e resistecircncia ao molde funcionando como ligante Atualmente a

demanda eacute por areias sem argilas (lavadas) com alto teor de siacutelica Devem

tambeacutem apresentar uma distribuiccedilatildeo granulomeacutetrica estreita e gratildeos com alta

esfericidade O agente ligante uma argila (geralmente bentonita) ou resina eacute

adicionado e misturado agrave areia para a fabricaccedilatildeo do molde (BGS 2004)

Ceracircmica e refrataacuterio

Na induacutestria ceracircmica a areia de quartzo moiacuteda eacute um componente essencial

na formulaccedilatildeo da massa e do esmalte de vaacuterios tipos ceracircmicos tais como louccedila

de mesa louccedila sanitaacuteria ceracircmica de piso e de revestimento refrataacuterios ceracircmica

eleacutetrica vidradosfritas e cadinhos de porcelana O elevado uso da siacutelica na

16

induacutestria ceracircmica eacute atribuiacutedo agrave sua alta dureza alta temperatura de fusatildeo baixo

custo e a capacidade de formar vidros A areia de quartzo tem como funccedilatildeo

fornecer SiO2 agrave massa ceracircmica e algumas vezes eacute substituiacuteda pelo quartzito

Como carga sua funccedilatildeo eacute reduzir a plasticidade a deformaccedilatildeo e o tempo de

secagem e aumentando a porosidade e a resistecircncia mecacircnica durante a queima

Tinta

Os formuladores de tinta selecionam as areias industriais para melhorar a

aparecircncia e durabilidade das tintas e coberturas industriais e arquiteturais A areia

de quartzo de alta pureza contribui para influenciar as propriedades de

desempenho criacutetico tais como alvura (brightness) consistecircncia de cor adsorccedilatildeo de

oacuteleo etc Nas tintas denominadas arquiteturais a areia de quartzo melhora a

retenccedilatildeo a durabilidade e a resistecircncia agrave sujeira ao mofo agrave fissuraccedilatildeo e ao

intemperismo Em coberturas marinhas e de manutenccedilatildeo a durabilidade do

quartzo confere excelente resistecircncia agrave abrasatildeo e agrave corrosatildeo

Borracha e Plaacutestico

A areia de quartzo eacute utilizada na fabricaccedilatildeo de siacutelica amorfa usada na

fabricaccedilatildeo de borracha A brancura (whiteness) o baixo iacutendice de absorccedilatildeo de oacuteleo

e a moabilidade para granulometrias especiacuteficas permitem que areia de quartzo

seja usada como carga na induacutestria de plaacutestico e borracha (Harben 1995)

116 Areia Industrial

Filtraccedilatildeo

17

Para esta finalidade as areias satildeo usadas no preparo de leitos (filtros)

destinados agrave filtragem e purificaccedilatildeo de aacuteguas e efluentes industriais A areia para

filtraccedilatildeo deve ser isenta de impurezas (argilas poacute materiais micaacutecios ou

orgacircnicos) Natildeo haacute restriccedilotildees ao formato dos gratildeos no entanto eacute desejaacutevel que

natildeo sejam alongados ou planos Gratildeos angulares ou arredondados propiciam

porosidade e permeabilidades adequadas aos leitos de filtraccedilatildeo A areia deve

apresentar tamanho uniforme e estar distribuiacuteda em faixas granulomeacutetricas

estreitas

Fraturamento hidraacuteulico

A areia com alto teor de siacutelica eacute utilizada no fraturamento hidraacuteulico de

rochas reservatoacuterio de poccedilos de petroacuteleo e gaacutes Um fluido com areia em

suspensatildeo eacute bombeado sob alta pressatildeo na formaccedilatildeo produtora de petroacuteleo com

a finalidade de aumentar e criar novos poros na rocha A seguir o fluido eacute

extraiacutedo da formaccedilatildeo no entanto a areia permanece atuando como mantenedor

dos poros da rocha abertos ndash propante (Harben e Kuzvart 1996) Esta operaccedilatildeo

de fraturamento hidraacuteulico tem como funccedilatildeo aumentar a recuperaccedilatildeo secundaacuteria

de explotaccedilatildeo do petroacuteleo

Modo de Ocorrecircncia

Em funccedilatildeo da sua origem e dos processos naturais de transformaccedilatildeo as areias ou

depoacutesitos arenosos bem como formaccedilotildees geoloacutegicas portadoras de areias podem

se formar em vaacuterios domiacutenios geoloacutegicos De um modo geral satildeo os seguintes

Minerais e Materiais Alternativos

18

Devido a problemas de silicose resultantes do manuseio de material

silicatado o uso de siacutelica moiacuteda para diferentes aplicaccedilotildees vem sofrendo ameaccedilas

de substituiccedilatildeo por outros materiais do tipo calcita moiacuteda apesar da siacutelica

apresentar algumas vantagens teacutecnicas quando comparadas com a calcita

(Hanson 1991)

No Brasil comeccedila a haver restriccedilotildees legais ao uso de areia no jateamento

para na limpeza Um meacutetodo alternativo foi proposto qual seja a utilizaccedilatildeo de

dioacutexido de carbono (jaacute empregado em extintores de incecircndio) que natildeo seria

causador de poluiccedilatildeo nem danoso agrave sauacutede do trabalhador Em siacutentese o gaacutes

liacutequido transformado em minuacutesculos cristais eacute direcionado em alta velocidade para

a superfiacutecie a ser limpa

O vidro colorido reciclado estaacute sendo cogitado para apoacutes adequaccedilatildeo

granulomeacutetrica substituir a areia empregada em filtraccedilatildeo

Domiacutenio dos Sedimentos e Rochas sedimentares

Neste estatildeo inclusas todas as bacias sedimentares do interior do embasamento

cristalino (intracratocircnicas) e as bacias da margem continental ou costeira

(pericratocircnicas) bem como as bacias hidrograacuteficas do embasamento cristalino Eacute o

domiacutenio geoloacutegico em que satildeo maiores as possibilidades de ocorrecircncia de depoacutesitos

arenosos pois neste haacute o predomiacutenio dos processos deposicionais sobre os

processos erosivos ocorrendo entre outros sedimentos totalmente inconsolidados

(coberturas terciaacuteriasquarternaacuterias aluviotildees quaternaacuterios depoacutesitos litoracircneos etc)

bem como arenitos com mais variados graus de friabilidade

Domiacutenio das Rochas Metamoacuterficas

Este representa a maior parte do embasamento cristalino brasileiro Por se tratar de

aacutereas onde ocorrem rochas mais duras e amplo predomiacutenio dos processos erosivos

19

sobre os deposicionais as possibilidades da ocorrecircncia de rochas que possam

produzir areias satildeo muito menores que no domiacutenio sedimentar ficando restritas aacutes

ocorrecircncias de quartzitos quando estes apresentarem um certo grau de friabilidade

Domiacutenio das Rochas Iacutegneas

Este eacute o que menores possibilidades oferecem pois aqui praticamente natildeo ocorrem

grandes massas rochosas constituiacutedas somente de quartzo o qual ocorre

normalmente na forma de veios Ocorre na verdade uma associaccedilatildeo de vaacuterios

minerais formando rochas de grande resistecircncia e dureza o que torna difiacutecil e

oneroso a liberaccedilatildeo dos gratildeos de quartzo por processos artificiais Estes quartzos de

veios quando puros podem ser utilizados com fins nobres Tem-se conhecimento

de estudos feitos sobre britagem e moagem de granitos e nefelina-sienitos com

posterior separaccedilatildeo magneacutetica para produccedilatildeo de uma mistura granular de quartzo e

feldspatos com possiacutevel utilizaccedilatildeo na fabricaccedilatildeo de vidro Este produto foi

denominado areia feldspaacutetica e tem tambeacutem como finalidade fornecer alumina ao

vidro

Resumindo pode-se dizer que com exceccedilatildeo das jazidas de quartzitos existentes no

domiacutenio das rochas metamoacuterficas este domiacutenio e o das rochas iacutegneas mesmo

portando rocha rica em quartzo tendem a serem fornecedores de material para

formaccedilatildeo de depoacutesitos arenosos no domiacutenio das rochas sedimentares do que

propriamente serem portadores destes depoacutesitos

Formaccedilatildeo Botucatu

Arenitos predominantemente eoacutelicos avermelhados de granulaccedilatildeo fina a media

com estratificaccedilatildeo cruzada de meacutedio a grande porte com depoacutesitos fluviais de

natureza conglomeraacutetica restritos aacute base da formaccedilatildeo e camadas localizadas de

20

siltitos e argilitos Essa unidade aflora em extensa faixa de direccedilatildeo NE-SW no

Estado de Satildeo Paulo notadamente na proviacutencia geomorfoloacutegica das cuestas

basaacutelticas

Areia Industrial em Ibiriteacute - MG

Fonte Google maps

21

Histoacuteria

Ibiriteacute surgiu aproximadamente em 1890 como um povoado de nome de Vargem de

Pantana na freguesia de Sabaraacute Tal povoado foi mais tarde escolhido pela

educadora russa Helena Antipoff para ser a sede de suas obras que ainda satildeo a

referecircncia maior da cidade Em 1890 passou a condiccedilatildeo de vila ainda pertencendo

a Sabaraacute Em 1897 passou a pertencer ao municiacutepio de Santa Quiteacuteria

atualmente Esmeraldas Em 1911 a regiatildeo passa a integrar o municiacutepio de Betim

Em 1923 tem sua denominaccedilatildeo mudada para Ibiritecirc palavra indiacutegena que significa

terra firme Em 1938 passa agrave categoria de distrito pertencendo ao municiacutepio de

Betim figurando a denominaccedilatildeo atual No dia 30 de dezembro de 1962 passa agrave

categoria de municiacutepio com os distritos Sede e Sarzedo A 1 de marccedilo

de 1963 Chaffir Ferreira eacute nomeado pelo governador do estado como intendente

municipal Na primeira eleiccedilatildeo para prefeito a 30 de junho de 1963 quando foi eleito

22

na fabricaccedilatildeo de vidro obrigando o uso de fudentes e na maioria das outras

utilizaccedilotildees natildeo eacute levada em conta Os gratildeos angulares de areia satildeo favoraveis na

fabricaccedilatildeo de vidro pois a fusatildeo eacute iniciada nas pontas e arestas dos gratildeos

mas satildeo desfavoraveis em fundiccedilatildeo pois possibilitam a formaccedilatildeo de finos por

desgaste consequentemente diminuindo a permeabilidade do molde Gratildeos

arredondados

ou esfericos de tamanho uniforme satildeo favoraacuteveis para uso de filtros devido agrave alta

permeabilidade mas desfavoraveis a fundiccedilatildeo porque condefer menor resistencia

e possibilitam a expansatildeo do molde E assim por diante

As aplicaccedilotildees mais expressivas e comuns das areias industriais

satildeo as seguintes

Vidro

A funccedilatildeo da areia eacute fornecer SiO2 ao vidro Os gratildeos angulares da areia

favorecem o processo de produccedilatildeo do vidro pois a fusatildeo se inicia nas pontas e

arestas dos gratildeos (Nava 1997b) A areia para a induacutestria de vidro deve apresentar

um teor elevado de quartzo baixo teor de ferro e de material refrataacuterio Como a

areia eacute o principal insumo na manufatura do vidro a localizaccedilatildeo da jazida de areia

na maioria dos casos influencia na escolha do local da faacutebrica (Shreve e Brink Jr

1977)

Haacute muitos tipos de vidros com diferentes propriedades A maioria dos

vidros comerciais usados no nosso cotidiano eacute produzida com trecircs ingredientes

principais areia cal e barrilha que respondem por 90 das mateacuterias primas que

alimenta os fornos de fabricaccedilatildeo de vidro O vidro normalmente conteacutem 70-74

SiO2 sendo esta siacutelica provida principalmente pela areia industrial e de modo

crescente por vidro reciclado Os outros componentes como CaO MgO (na

forma de dolomita) e Al2O3 (como minerais feldspaacuteticos) satildeo adicionados para

conferir estabilidade e durabilidade ao vidro (Shreve e Brink Jr 1977 BGS 2004)

Os mais importantes produtos de vidro em volume de produccedilatildeo satildeo os

vidros planos os vidros brancos de embalagem e os vidros coloridos de

15

embalagem Outras aplicaccedilotildees satildeo na fabricaccedilatildeo de bulbos de lacircmpadas e tubos de

luz fluorescente telas de televisatildeo e de computadores fibra de vidro entre muitas

outras (BGS 2004) No Brasil a produccedilatildeo em 2003 alcanccedilou 30 milhotildees t assim

distribuiacutedas embalagem com 45 vidros domeacutesticos 11 vidros especiais 9

e vidros planos 35 (ABIVIDRO 2004)

Fundiccedilatildeo

Na induacutestria de fundiccedilatildeo o metal ou liga eacute fundido em moldes nos quais a

areia eacute usada como o principal material para sua confecccedilatildeo A areia tem a funccedilatildeo

de resistir agraves solicitaccedilotildees teacutermicas mecacircnicas e quiacutemicas a que estatildeo submetidos

os moldes desde o vazamento do metal fundido ateacute a solidificaccedilatildeo das peccedilas

produzidas (Nava 1997b) As propriedades fiacutesicas e quiacutemicas da areia satildeo

Rochas e Minerais Industriais ndash CETEM2005 115

importantes e dependem de vaacuterios fatores tais como do tipo de metal e de

produto a ser fundido e do tipo de aglomerante utilizado No passado eram

utilizadas areias contendo argilas estas em quantidade suficiente para conferir

plasticidade e resistecircncia ao molde funcionando como ligante Atualmente a

demanda eacute por areias sem argilas (lavadas) com alto teor de siacutelica Devem

tambeacutem apresentar uma distribuiccedilatildeo granulomeacutetrica estreita e gratildeos com alta

esfericidade O agente ligante uma argila (geralmente bentonita) ou resina eacute

adicionado e misturado agrave areia para a fabricaccedilatildeo do molde (BGS 2004)

Ceracircmica e refrataacuterio

Na induacutestria ceracircmica a areia de quartzo moiacuteda eacute um componente essencial

na formulaccedilatildeo da massa e do esmalte de vaacuterios tipos ceracircmicos tais como louccedila

de mesa louccedila sanitaacuteria ceracircmica de piso e de revestimento refrataacuterios ceracircmica

eleacutetrica vidradosfritas e cadinhos de porcelana O elevado uso da siacutelica na

16

induacutestria ceracircmica eacute atribuiacutedo agrave sua alta dureza alta temperatura de fusatildeo baixo

custo e a capacidade de formar vidros A areia de quartzo tem como funccedilatildeo

fornecer SiO2 agrave massa ceracircmica e algumas vezes eacute substituiacuteda pelo quartzito

Como carga sua funccedilatildeo eacute reduzir a plasticidade a deformaccedilatildeo e o tempo de

secagem e aumentando a porosidade e a resistecircncia mecacircnica durante a queima

Tinta

Os formuladores de tinta selecionam as areias industriais para melhorar a

aparecircncia e durabilidade das tintas e coberturas industriais e arquiteturais A areia

de quartzo de alta pureza contribui para influenciar as propriedades de

desempenho criacutetico tais como alvura (brightness) consistecircncia de cor adsorccedilatildeo de

oacuteleo etc Nas tintas denominadas arquiteturais a areia de quartzo melhora a

retenccedilatildeo a durabilidade e a resistecircncia agrave sujeira ao mofo agrave fissuraccedilatildeo e ao

intemperismo Em coberturas marinhas e de manutenccedilatildeo a durabilidade do

quartzo confere excelente resistecircncia agrave abrasatildeo e agrave corrosatildeo

Borracha e Plaacutestico

A areia de quartzo eacute utilizada na fabricaccedilatildeo de siacutelica amorfa usada na

fabricaccedilatildeo de borracha A brancura (whiteness) o baixo iacutendice de absorccedilatildeo de oacuteleo

e a moabilidade para granulometrias especiacuteficas permitem que areia de quartzo

seja usada como carga na induacutestria de plaacutestico e borracha (Harben 1995)

116 Areia Industrial

Filtraccedilatildeo

17

Para esta finalidade as areias satildeo usadas no preparo de leitos (filtros)

destinados agrave filtragem e purificaccedilatildeo de aacuteguas e efluentes industriais A areia para

filtraccedilatildeo deve ser isenta de impurezas (argilas poacute materiais micaacutecios ou

orgacircnicos) Natildeo haacute restriccedilotildees ao formato dos gratildeos no entanto eacute desejaacutevel que

natildeo sejam alongados ou planos Gratildeos angulares ou arredondados propiciam

porosidade e permeabilidades adequadas aos leitos de filtraccedilatildeo A areia deve

apresentar tamanho uniforme e estar distribuiacuteda em faixas granulomeacutetricas

estreitas

Fraturamento hidraacuteulico

A areia com alto teor de siacutelica eacute utilizada no fraturamento hidraacuteulico de

rochas reservatoacuterio de poccedilos de petroacuteleo e gaacutes Um fluido com areia em

suspensatildeo eacute bombeado sob alta pressatildeo na formaccedilatildeo produtora de petroacuteleo com

a finalidade de aumentar e criar novos poros na rocha A seguir o fluido eacute

extraiacutedo da formaccedilatildeo no entanto a areia permanece atuando como mantenedor

dos poros da rocha abertos ndash propante (Harben e Kuzvart 1996) Esta operaccedilatildeo

de fraturamento hidraacuteulico tem como funccedilatildeo aumentar a recuperaccedilatildeo secundaacuteria

de explotaccedilatildeo do petroacuteleo

Modo de Ocorrecircncia

Em funccedilatildeo da sua origem e dos processos naturais de transformaccedilatildeo as areias ou

depoacutesitos arenosos bem como formaccedilotildees geoloacutegicas portadoras de areias podem

se formar em vaacuterios domiacutenios geoloacutegicos De um modo geral satildeo os seguintes

Minerais e Materiais Alternativos

18

Devido a problemas de silicose resultantes do manuseio de material

silicatado o uso de siacutelica moiacuteda para diferentes aplicaccedilotildees vem sofrendo ameaccedilas

de substituiccedilatildeo por outros materiais do tipo calcita moiacuteda apesar da siacutelica

apresentar algumas vantagens teacutecnicas quando comparadas com a calcita

(Hanson 1991)

No Brasil comeccedila a haver restriccedilotildees legais ao uso de areia no jateamento

para na limpeza Um meacutetodo alternativo foi proposto qual seja a utilizaccedilatildeo de

dioacutexido de carbono (jaacute empregado em extintores de incecircndio) que natildeo seria

causador de poluiccedilatildeo nem danoso agrave sauacutede do trabalhador Em siacutentese o gaacutes

liacutequido transformado em minuacutesculos cristais eacute direcionado em alta velocidade para

a superfiacutecie a ser limpa

O vidro colorido reciclado estaacute sendo cogitado para apoacutes adequaccedilatildeo

granulomeacutetrica substituir a areia empregada em filtraccedilatildeo

Domiacutenio dos Sedimentos e Rochas sedimentares

Neste estatildeo inclusas todas as bacias sedimentares do interior do embasamento

cristalino (intracratocircnicas) e as bacias da margem continental ou costeira

(pericratocircnicas) bem como as bacias hidrograacuteficas do embasamento cristalino Eacute o

domiacutenio geoloacutegico em que satildeo maiores as possibilidades de ocorrecircncia de depoacutesitos

arenosos pois neste haacute o predomiacutenio dos processos deposicionais sobre os

processos erosivos ocorrendo entre outros sedimentos totalmente inconsolidados

(coberturas terciaacuteriasquarternaacuterias aluviotildees quaternaacuterios depoacutesitos litoracircneos etc)

bem como arenitos com mais variados graus de friabilidade

Domiacutenio das Rochas Metamoacuterficas

Este representa a maior parte do embasamento cristalino brasileiro Por se tratar de

aacutereas onde ocorrem rochas mais duras e amplo predomiacutenio dos processos erosivos

19

sobre os deposicionais as possibilidades da ocorrecircncia de rochas que possam

produzir areias satildeo muito menores que no domiacutenio sedimentar ficando restritas aacutes

ocorrecircncias de quartzitos quando estes apresentarem um certo grau de friabilidade

Domiacutenio das Rochas Iacutegneas

Este eacute o que menores possibilidades oferecem pois aqui praticamente natildeo ocorrem

grandes massas rochosas constituiacutedas somente de quartzo o qual ocorre

normalmente na forma de veios Ocorre na verdade uma associaccedilatildeo de vaacuterios

minerais formando rochas de grande resistecircncia e dureza o que torna difiacutecil e

oneroso a liberaccedilatildeo dos gratildeos de quartzo por processos artificiais Estes quartzos de

veios quando puros podem ser utilizados com fins nobres Tem-se conhecimento

de estudos feitos sobre britagem e moagem de granitos e nefelina-sienitos com

posterior separaccedilatildeo magneacutetica para produccedilatildeo de uma mistura granular de quartzo e

feldspatos com possiacutevel utilizaccedilatildeo na fabricaccedilatildeo de vidro Este produto foi

denominado areia feldspaacutetica e tem tambeacutem como finalidade fornecer alumina ao

vidro

Resumindo pode-se dizer que com exceccedilatildeo das jazidas de quartzitos existentes no

domiacutenio das rochas metamoacuterficas este domiacutenio e o das rochas iacutegneas mesmo

portando rocha rica em quartzo tendem a serem fornecedores de material para

formaccedilatildeo de depoacutesitos arenosos no domiacutenio das rochas sedimentares do que

propriamente serem portadores destes depoacutesitos

Formaccedilatildeo Botucatu

Arenitos predominantemente eoacutelicos avermelhados de granulaccedilatildeo fina a media

com estratificaccedilatildeo cruzada de meacutedio a grande porte com depoacutesitos fluviais de

natureza conglomeraacutetica restritos aacute base da formaccedilatildeo e camadas localizadas de

20

siltitos e argilitos Essa unidade aflora em extensa faixa de direccedilatildeo NE-SW no

Estado de Satildeo Paulo notadamente na proviacutencia geomorfoloacutegica das cuestas

basaacutelticas

Areia Industrial em Ibiriteacute - MG

Fonte Google maps

21

Histoacuteria

Ibiriteacute surgiu aproximadamente em 1890 como um povoado de nome de Vargem de

Pantana na freguesia de Sabaraacute Tal povoado foi mais tarde escolhido pela

educadora russa Helena Antipoff para ser a sede de suas obras que ainda satildeo a

referecircncia maior da cidade Em 1890 passou a condiccedilatildeo de vila ainda pertencendo

a Sabaraacute Em 1897 passou a pertencer ao municiacutepio de Santa Quiteacuteria

atualmente Esmeraldas Em 1911 a regiatildeo passa a integrar o municiacutepio de Betim

Em 1923 tem sua denominaccedilatildeo mudada para Ibiritecirc palavra indiacutegena que significa

terra firme Em 1938 passa agrave categoria de distrito pertencendo ao municiacutepio de

Betim figurando a denominaccedilatildeo atual No dia 30 de dezembro de 1962 passa agrave

categoria de municiacutepio com os distritos Sede e Sarzedo A 1 de marccedilo

de 1963 Chaffir Ferreira eacute nomeado pelo governador do estado como intendente

municipal Na primeira eleiccedilatildeo para prefeito a 30 de junho de 1963 quando foi eleito

22

embalagem Outras aplicaccedilotildees satildeo na fabricaccedilatildeo de bulbos de lacircmpadas e tubos de

luz fluorescente telas de televisatildeo e de computadores fibra de vidro entre muitas

outras (BGS 2004) No Brasil a produccedilatildeo em 2003 alcanccedilou 30 milhotildees t assim

distribuiacutedas embalagem com 45 vidros domeacutesticos 11 vidros especiais 9

e vidros planos 35 (ABIVIDRO 2004)

Fundiccedilatildeo

Na induacutestria de fundiccedilatildeo o metal ou liga eacute fundido em moldes nos quais a

areia eacute usada como o principal material para sua confecccedilatildeo A areia tem a funccedilatildeo

de resistir agraves solicitaccedilotildees teacutermicas mecacircnicas e quiacutemicas a que estatildeo submetidos

os moldes desde o vazamento do metal fundido ateacute a solidificaccedilatildeo das peccedilas

produzidas (Nava 1997b) As propriedades fiacutesicas e quiacutemicas da areia satildeo

Rochas e Minerais Industriais ndash CETEM2005 115

importantes e dependem de vaacuterios fatores tais como do tipo de metal e de

produto a ser fundido e do tipo de aglomerante utilizado No passado eram

utilizadas areias contendo argilas estas em quantidade suficiente para conferir

plasticidade e resistecircncia ao molde funcionando como ligante Atualmente a

demanda eacute por areias sem argilas (lavadas) com alto teor de siacutelica Devem

tambeacutem apresentar uma distribuiccedilatildeo granulomeacutetrica estreita e gratildeos com alta

esfericidade O agente ligante uma argila (geralmente bentonita) ou resina eacute

adicionado e misturado agrave areia para a fabricaccedilatildeo do molde (BGS 2004)

Ceracircmica e refrataacuterio

Na induacutestria ceracircmica a areia de quartzo moiacuteda eacute um componente essencial

na formulaccedilatildeo da massa e do esmalte de vaacuterios tipos ceracircmicos tais como louccedila

de mesa louccedila sanitaacuteria ceracircmica de piso e de revestimento refrataacuterios ceracircmica

eleacutetrica vidradosfritas e cadinhos de porcelana O elevado uso da siacutelica na

16

induacutestria ceracircmica eacute atribuiacutedo agrave sua alta dureza alta temperatura de fusatildeo baixo

custo e a capacidade de formar vidros A areia de quartzo tem como funccedilatildeo

fornecer SiO2 agrave massa ceracircmica e algumas vezes eacute substituiacuteda pelo quartzito

Como carga sua funccedilatildeo eacute reduzir a plasticidade a deformaccedilatildeo e o tempo de

secagem e aumentando a porosidade e a resistecircncia mecacircnica durante a queima

Tinta

Os formuladores de tinta selecionam as areias industriais para melhorar a

aparecircncia e durabilidade das tintas e coberturas industriais e arquiteturais A areia

de quartzo de alta pureza contribui para influenciar as propriedades de

desempenho criacutetico tais como alvura (brightness) consistecircncia de cor adsorccedilatildeo de

oacuteleo etc Nas tintas denominadas arquiteturais a areia de quartzo melhora a

retenccedilatildeo a durabilidade e a resistecircncia agrave sujeira ao mofo agrave fissuraccedilatildeo e ao

intemperismo Em coberturas marinhas e de manutenccedilatildeo a durabilidade do

quartzo confere excelente resistecircncia agrave abrasatildeo e agrave corrosatildeo

Borracha e Plaacutestico

A areia de quartzo eacute utilizada na fabricaccedilatildeo de siacutelica amorfa usada na

fabricaccedilatildeo de borracha A brancura (whiteness) o baixo iacutendice de absorccedilatildeo de oacuteleo

e a moabilidade para granulometrias especiacuteficas permitem que areia de quartzo

seja usada como carga na induacutestria de plaacutestico e borracha (Harben 1995)

116 Areia Industrial

Filtraccedilatildeo

17

Para esta finalidade as areias satildeo usadas no preparo de leitos (filtros)

destinados agrave filtragem e purificaccedilatildeo de aacuteguas e efluentes industriais A areia para

filtraccedilatildeo deve ser isenta de impurezas (argilas poacute materiais micaacutecios ou

orgacircnicos) Natildeo haacute restriccedilotildees ao formato dos gratildeos no entanto eacute desejaacutevel que

natildeo sejam alongados ou planos Gratildeos angulares ou arredondados propiciam

porosidade e permeabilidades adequadas aos leitos de filtraccedilatildeo A areia deve

apresentar tamanho uniforme e estar distribuiacuteda em faixas granulomeacutetricas

estreitas

Fraturamento hidraacuteulico

A areia com alto teor de siacutelica eacute utilizada no fraturamento hidraacuteulico de

rochas reservatoacuterio de poccedilos de petroacuteleo e gaacutes Um fluido com areia em

suspensatildeo eacute bombeado sob alta pressatildeo na formaccedilatildeo produtora de petroacuteleo com

a finalidade de aumentar e criar novos poros na rocha A seguir o fluido eacute

extraiacutedo da formaccedilatildeo no entanto a areia permanece atuando como mantenedor

dos poros da rocha abertos ndash propante (Harben e Kuzvart 1996) Esta operaccedilatildeo

de fraturamento hidraacuteulico tem como funccedilatildeo aumentar a recuperaccedilatildeo secundaacuteria

de explotaccedilatildeo do petroacuteleo

Modo de Ocorrecircncia

Em funccedilatildeo da sua origem e dos processos naturais de transformaccedilatildeo as areias ou

depoacutesitos arenosos bem como formaccedilotildees geoloacutegicas portadoras de areias podem

se formar em vaacuterios domiacutenios geoloacutegicos De um modo geral satildeo os seguintes

Minerais e Materiais Alternativos

18

Devido a problemas de silicose resultantes do manuseio de material

silicatado o uso de siacutelica moiacuteda para diferentes aplicaccedilotildees vem sofrendo ameaccedilas

de substituiccedilatildeo por outros materiais do tipo calcita moiacuteda apesar da siacutelica

apresentar algumas vantagens teacutecnicas quando comparadas com a calcita

(Hanson 1991)

No Brasil comeccedila a haver restriccedilotildees legais ao uso de areia no jateamento

para na limpeza Um meacutetodo alternativo foi proposto qual seja a utilizaccedilatildeo de

dioacutexido de carbono (jaacute empregado em extintores de incecircndio) que natildeo seria

causador de poluiccedilatildeo nem danoso agrave sauacutede do trabalhador Em siacutentese o gaacutes

liacutequido transformado em minuacutesculos cristais eacute direcionado em alta velocidade para

a superfiacutecie a ser limpa

O vidro colorido reciclado estaacute sendo cogitado para apoacutes adequaccedilatildeo

granulomeacutetrica substituir a areia empregada em filtraccedilatildeo

Domiacutenio dos Sedimentos e Rochas sedimentares

Neste estatildeo inclusas todas as bacias sedimentares do interior do embasamento

cristalino (intracratocircnicas) e as bacias da margem continental ou costeira

(pericratocircnicas) bem como as bacias hidrograacuteficas do embasamento cristalino Eacute o

domiacutenio geoloacutegico em que satildeo maiores as possibilidades de ocorrecircncia de depoacutesitos

arenosos pois neste haacute o predomiacutenio dos processos deposicionais sobre os

processos erosivos ocorrendo entre outros sedimentos totalmente inconsolidados

(coberturas terciaacuteriasquarternaacuterias aluviotildees quaternaacuterios depoacutesitos litoracircneos etc)

bem como arenitos com mais variados graus de friabilidade

Domiacutenio das Rochas Metamoacuterficas

Este representa a maior parte do embasamento cristalino brasileiro Por se tratar de

aacutereas onde ocorrem rochas mais duras e amplo predomiacutenio dos processos erosivos

19

sobre os deposicionais as possibilidades da ocorrecircncia de rochas que possam

produzir areias satildeo muito menores que no domiacutenio sedimentar ficando restritas aacutes

ocorrecircncias de quartzitos quando estes apresentarem um certo grau de friabilidade

Domiacutenio das Rochas Iacutegneas

Este eacute o que menores possibilidades oferecem pois aqui praticamente natildeo ocorrem

grandes massas rochosas constituiacutedas somente de quartzo o qual ocorre

normalmente na forma de veios Ocorre na verdade uma associaccedilatildeo de vaacuterios

minerais formando rochas de grande resistecircncia e dureza o que torna difiacutecil e

oneroso a liberaccedilatildeo dos gratildeos de quartzo por processos artificiais Estes quartzos de

veios quando puros podem ser utilizados com fins nobres Tem-se conhecimento

de estudos feitos sobre britagem e moagem de granitos e nefelina-sienitos com

posterior separaccedilatildeo magneacutetica para produccedilatildeo de uma mistura granular de quartzo e

feldspatos com possiacutevel utilizaccedilatildeo na fabricaccedilatildeo de vidro Este produto foi

denominado areia feldspaacutetica e tem tambeacutem como finalidade fornecer alumina ao

vidro

Resumindo pode-se dizer que com exceccedilatildeo das jazidas de quartzitos existentes no

domiacutenio das rochas metamoacuterficas este domiacutenio e o das rochas iacutegneas mesmo

portando rocha rica em quartzo tendem a serem fornecedores de material para

formaccedilatildeo de depoacutesitos arenosos no domiacutenio das rochas sedimentares do que

propriamente serem portadores destes depoacutesitos

Formaccedilatildeo Botucatu

Arenitos predominantemente eoacutelicos avermelhados de granulaccedilatildeo fina a media

com estratificaccedilatildeo cruzada de meacutedio a grande porte com depoacutesitos fluviais de

natureza conglomeraacutetica restritos aacute base da formaccedilatildeo e camadas localizadas de

20

siltitos e argilitos Essa unidade aflora em extensa faixa de direccedilatildeo NE-SW no

Estado de Satildeo Paulo notadamente na proviacutencia geomorfoloacutegica das cuestas

basaacutelticas

Areia Industrial em Ibiriteacute - MG

Fonte Google maps

21

Histoacuteria

Ibiriteacute surgiu aproximadamente em 1890 como um povoado de nome de Vargem de

Pantana na freguesia de Sabaraacute Tal povoado foi mais tarde escolhido pela

educadora russa Helena Antipoff para ser a sede de suas obras que ainda satildeo a

referecircncia maior da cidade Em 1890 passou a condiccedilatildeo de vila ainda pertencendo

a Sabaraacute Em 1897 passou a pertencer ao municiacutepio de Santa Quiteacuteria

atualmente Esmeraldas Em 1911 a regiatildeo passa a integrar o municiacutepio de Betim

Em 1923 tem sua denominaccedilatildeo mudada para Ibiritecirc palavra indiacutegena que significa

terra firme Em 1938 passa agrave categoria de distrito pertencendo ao municiacutepio de

Betim figurando a denominaccedilatildeo atual No dia 30 de dezembro de 1962 passa agrave

categoria de municiacutepio com os distritos Sede e Sarzedo A 1 de marccedilo

de 1963 Chaffir Ferreira eacute nomeado pelo governador do estado como intendente

municipal Na primeira eleiccedilatildeo para prefeito a 30 de junho de 1963 quando foi eleito

22

induacutestria ceracircmica eacute atribuiacutedo agrave sua alta dureza alta temperatura de fusatildeo baixo

custo e a capacidade de formar vidros A areia de quartzo tem como funccedilatildeo

fornecer SiO2 agrave massa ceracircmica e algumas vezes eacute substituiacuteda pelo quartzito

Como carga sua funccedilatildeo eacute reduzir a plasticidade a deformaccedilatildeo e o tempo de

secagem e aumentando a porosidade e a resistecircncia mecacircnica durante a queima

Tinta

Os formuladores de tinta selecionam as areias industriais para melhorar a

aparecircncia e durabilidade das tintas e coberturas industriais e arquiteturais A areia

de quartzo de alta pureza contribui para influenciar as propriedades de

desempenho criacutetico tais como alvura (brightness) consistecircncia de cor adsorccedilatildeo de

oacuteleo etc Nas tintas denominadas arquiteturais a areia de quartzo melhora a

retenccedilatildeo a durabilidade e a resistecircncia agrave sujeira ao mofo agrave fissuraccedilatildeo e ao

intemperismo Em coberturas marinhas e de manutenccedilatildeo a durabilidade do

quartzo confere excelente resistecircncia agrave abrasatildeo e agrave corrosatildeo

Borracha e Plaacutestico

A areia de quartzo eacute utilizada na fabricaccedilatildeo de siacutelica amorfa usada na

fabricaccedilatildeo de borracha A brancura (whiteness) o baixo iacutendice de absorccedilatildeo de oacuteleo

e a moabilidade para granulometrias especiacuteficas permitem que areia de quartzo

seja usada como carga na induacutestria de plaacutestico e borracha (Harben 1995)

116 Areia Industrial

Filtraccedilatildeo

17

Para esta finalidade as areias satildeo usadas no preparo de leitos (filtros)

destinados agrave filtragem e purificaccedilatildeo de aacuteguas e efluentes industriais A areia para

filtraccedilatildeo deve ser isenta de impurezas (argilas poacute materiais micaacutecios ou

orgacircnicos) Natildeo haacute restriccedilotildees ao formato dos gratildeos no entanto eacute desejaacutevel que

natildeo sejam alongados ou planos Gratildeos angulares ou arredondados propiciam

porosidade e permeabilidades adequadas aos leitos de filtraccedilatildeo A areia deve

apresentar tamanho uniforme e estar distribuiacuteda em faixas granulomeacutetricas

estreitas

Fraturamento hidraacuteulico

A areia com alto teor de siacutelica eacute utilizada no fraturamento hidraacuteulico de

rochas reservatoacuterio de poccedilos de petroacuteleo e gaacutes Um fluido com areia em

suspensatildeo eacute bombeado sob alta pressatildeo na formaccedilatildeo produtora de petroacuteleo com

a finalidade de aumentar e criar novos poros na rocha A seguir o fluido eacute

extraiacutedo da formaccedilatildeo no entanto a areia permanece atuando como mantenedor

dos poros da rocha abertos ndash propante (Harben e Kuzvart 1996) Esta operaccedilatildeo

de fraturamento hidraacuteulico tem como funccedilatildeo aumentar a recuperaccedilatildeo secundaacuteria

de explotaccedilatildeo do petroacuteleo

Modo de Ocorrecircncia

Em funccedilatildeo da sua origem e dos processos naturais de transformaccedilatildeo as areias ou

depoacutesitos arenosos bem como formaccedilotildees geoloacutegicas portadoras de areias podem

se formar em vaacuterios domiacutenios geoloacutegicos De um modo geral satildeo os seguintes

Minerais e Materiais Alternativos

18

Devido a problemas de silicose resultantes do manuseio de material

silicatado o uso de siacutelica moiacuteda para diferentes aplicaccedilotildees vem sofrendo ameaccedilas

de substituiccedilatildeo por outros materiais do tipo calcita moiacuteda apesar da siacutelica

apresentar algumas vantagens teacutecnicas quando comparadas com a calcita

(Hanson 1991)

No Brasil comeccedila a haver restriccedilotildees legais ao uso de areia no jateamento

para na limpeza Um meacutetodo alternativo foi proposto qual seja a utilizaccedilatildeo de

dioacutexido de carbono (jaacute empregado em extintores de incecircndio) que natildeo seria

causador de poluiccedilatildeo nem danoso agrave sauacutede do trabalhador Em siacutentese o gaacutes

liacutequido transformado em minuacutesculos cristais eacute direcionado em alta velocidade para

a superfiacutecie a ser limpa

O vidro colorido reciclado estaacute sendo cogitado para apoacutes adequaccedilatildeo

granulomeacutetrica substituir a areia empregada em filtraccedilatildeo

Domiacutenio dos Sedimentos e Rochas sedimentares

Neste estatildeo inclusas todas as bacias sedimentares do interior do embasamento

cristalino (intracratocircnicas) e as bacias da margem continental ou costeira

(pericratocircnicas) bem como as bacias hidrograacuteficas do embasamento cristalino Eacute o

domiacutenio geoloacutegico em que satildeo maiores as possibilidades de ocorrecircncia de depoacutesitos

arenosos pois neste haacute o predomiacutenio dos processos deposicionais sobre os

processos erosivos ocorrendo entre outros sedimentos totalmente inconsolidados

(coberturas terciaacuteriasquarternaacuterias aluviotildees quaternaacuterios depoacutesitos litoracircneos etc)

bem como arenitos com mais variados graus de friabilidade

Domiacutenio das Rochas Metamoacuterficas

Este representa a maior parte do embasamento cristalino brasileiro Por se tratar de

aacutereas onde ocorrem rochas mais duras e amplo predomiacutenio dos processos erosivos

19

sobre os deposicionais as possibilidades da ocorrecircncia de rochas que possam

produzir areias satildeo muito menores que no domiacutenio sedimentar ficando restritas aacutes

ocorrecircncias de quartzitos quando estes apresentarem um certo grau de friabilidade

Domiacutenio das Rochas Iacutegneas

Este eacute o que menores possibilidades oferecem pois aqui praticamente natildeo ocorrem

grandes massas rochosas constituiacutedas somente de quartzo o qual ocorre

normalmente na forma de veios Ocorre na verdade uma associaccedilatildeo de vaacuterios

minerais formando rochas de grande resistecircncia e dureza o que torna difiacutecil e

oneroso a liberaccedilatildeo dos gratildeos de quartzo por processos artificiais Estes quartzos de

veios quando puros podem ser utilizados com fins nobres Tem-se conhecimento

de estudos feitos sobre britagem e moagem de granitos e nefelina-sienitos com

posterior separaccedilatildeo magneacutetica para produccedilatildeo de uma mistura granular de quartzo e

feldspatos com possiacutevel utilizaccedilatildeo na fabricaccedilatildeo de vidro Este produto foi

denominado areia feldspaacutetica e tem tambeacutem como finalidade fornecer alumina ao

vidro

Resumindo pode-se dizer que com exceccedilatildeo das jazidas de quartzitos existentes no

domiacutenio das rochas metamoacuterficas este domiacutenio e o das rochas iacutegneas mesmo

portando rocha rica em quartzo tendem a serem fornecedores de material para

formaccedilatildeo de depoacutesitos arenosos no domiacutenio das rochas sedimentares do que

propriamente serem portadores destes depoacutesitos

Formaccedilatildeo Botucatu

Arenitos predominantemente eoacutelicos avermelhados de granulaccedilatildeo fina a media

com estratificaccedilatildeo cruzada de meacutedio a grande porte com depoacutesitos fluviais de

natureza conglomeraacutetica restritos aacute base da formaccedilatildeo e camadas localizadas de

20

siltitos e argilitos Essa unidade aflora em extensa faixa de direccedilatildeo NE-SW no

Estado de Satildeo Paulo notadamente na proviacutencia geomorfoloacutegica das cuestas

basaacutelticas

Areia Industrial em Ibiriteacute - MG

Fonte Google maps

21

Histoacuteria

Ibiriteacute surgiu aproximadamente em 1890 como um povoado de nome de Vargem de

Pantana na freguesia de Sabaraacute Tal povoado foi mais tarde escolhido pela

educadora russa Helena Antipoff para ser a sede de suas obras que ainda satildeo a

referecircncia maior da cidade Em 1890 passou a condiccedilatildeo de vila ainda pertencendo

a Sabaraacute Em 1897 passou a pertencer ao municiacutepio de Santa Quiteacuteria

atualmente Esmeraldas Em 1911 a regiatildeo passa a integrar o municiacutepio de Betim

Em 1923 tem sua denominaccedilatildeo mudada para Ibiritecirc palavra indiacutegena que significa

terra firme Em 1938 passa agrave categoria de distrito pertencendo ao municiacutepio de

Betim figurando a denominaccedilatildeo atual No dia 30 de dezembro de 1962 passa agrave

categoria de municiacutepio com os distritos Sede e Sarzedo A 1 de marccedilo

de 1963 Chaffir Ferreira eacute nomeado pelo governador do estado como intendente

municipal Na primeira eleiccedilatildeo para prefeito a 30 de junho de 1963 quando foi eleito

22

Para esta finalidade as areias satildeo usadas no preparo de leitos (filtros)

destinados agrave filtragem e purificaccedilatildeo de aacuteguas e efluentes industriais A areia para

filtraccedilatildeo deve ser isenta de impurezas (argilas poacute materiais micaacutecios ou

orgacircnicos) Natildeo haacute restriccedilotildees ao formato dos gratildeos no entanto eacute desejaacutevel que

natildeo sejam alongados ou planos Gratildeos angulares ou arredondados propiciam

porosidade e permeabilidades adequadas aos leitos de filtraccedilatildeo A areia deve

apresentar tamanho uniforme e estar distribuiacuteda em faixas granulomeacutetricas

estreitas

Fraturamento hidraacuteulico

A areia com alto teor de siacutelica eacute utilizada no fraturamento hidraacuteulico de

rochas reservatoacuterio de poccedilos de petroacuteleo e gaacutes Um fluido com areia em

suspensatildeo eacute bombeado sob alta pressatildeo na formaccedilatildeo produtora de petroacuteleo com

a finalidade de aumentar e criar novos poros na rocha A seguir o fluido eacute

extraiacutedo da formaccedilatildeo no entanto a areia permanece atuando como mantenedor

dos poros da rocha abertos ndash propante (Harben e Kuzvart 1996) Esta operaccedilatildeo

de fraturamento hidraacuteulico tem como funccedilatildeo aumentar a recuperaccedilatildeo secundaacuteria

de explotaccedilatildeo do petroacuteleo

Modo de Ocorrecircncia

Em funccedilatildeo da sua origem e dos processos naturais de transformaccedilatildeo as areias ou

depoacutesitos arenosos bem como formaccedilotildees geoloacutegicas portadoras de areias podem

se formar em vaacuterios domiacutenios geoloacutegicos De um modo geral satildeo os seguintes

Minerais e Materiais Alternativos

18

Devido a problemas de silicose resultantes do manuseio de material

silicatado o uso de siacutelica moiacuteda para diferentes aplicaccedilotildees vem sofrendo ameaccedilas

de substituiccedilatildeo por outros materiais do tipo calcita moiacuteda apesar da siacutelica

apresentar algumas vantagens teacutecnicas quando comparadas com a calcita

(Hanson 1991)

No Brasil comeccedila a haver restriccedilotildees legais ao uso de areia no jateamento

para na limpeza Um meacutetodo alternativo foi proposto qual seja a utilizaccedilatildeo de

dioacutexido de carbono (jaacute empregado em extintores de incecircndio) que natildeo seria

causador de poluiccedilatildeo nem danoso agrave sauacutede do trabalhador Em siacutentese o gaacutes

liacutequido transformado em minuacutesculos cristais eacute direcionado em alta velocidade para

a superfiacutecie a ser limpa

O vidro colorido reciclado estaacute sendo cogitado para apoacutes adequaccedilatildeo

granulomeacutetrica substituir a areia empregada em filtraccedilatildeo

Domiacutenio dos Sedimentos e Rochas sedimentares

Neste estatildeo inclusas todas as bacias sedimentares do interior do embasamento

cristalino (intracratocircnicas) e as bacias da margem continental ou costeira

(pericratocircnicas) bem como as bacias hidrograacuteficas do embasamento cristalino Eacute o

domiacutenio geoloacutegico em que satildeo maiores as possibilidades de ocorrecircncia de depoacutesitos

arenosos pois neste haacute o predomiacutenio dos processos deposicionais sobre os

processos erosivos ocorrendo entre outros sedimentos totalmente inconsolidados

(coberturas terciaacuteriasquarternaacuterias aluviotildees quaternaacuterios depoacutesitos litoracircneos etc)

bem como arenitos com mais variados graus de friabilidade

Domiacutenio das Rochas Metamoacuterficas

Este representa a maior parte do embasamento cristalino brasileiro Por se tratar de

aacutereas onde ocorrem rochas mais duras e amplo predomiacutenio dos processos erosivos

19

sobre os deposicionais as possibilidades da ocorrecircncia de rochas que possam

produzir areias satildeo muito menores que no domiacutenio sedimentar ficando restritas aacutes

ocorrecircncias de quartzitos quando estes apresentarem um certo grau de friabilidade

Domiacutenio das Rochas Iacutegneas

Este eacute o que menores possibilidades oferecem pois aqui praticamente natildeo ocorrem

grandes massas rochosas constituiacutedas somente de quartzo o qual ocorre

normalmente na forma de veios Ocorre na verdade uma associaccedilatildeo de vaacuterios

minerais formando rochas de grande resistecircncia e dureza o que torna difiacutecil e

oneroso a liberaccedilatildeo dos gratildeos de quartzo por processos artificiais Estes quartzos de

veios quando puros podem ser utilizados com fins nobres Tem-se conhecimento

de estudos feitos sobre britagem e moagem de granitos e nefelina-sienitos com

posterior separaccedilatildeo magneacutetica para produccedilatildeo de uma mistura granular de quartzo e

feldspatos com possiacutevel utilizaccedilatildeo na fabricaccedilatildeo de vidro Este produto foi

denominado areia feldspaacutetica e tem tambeacutem como finalidade fornecer alumina ao

vidro

Resumindo pode-se dizer que com exceccedilatildeo das jazidas de quartzitos existentes no

domiacutenio das rochas metamoacuterficas este domiacutenio e o das rochas iacutegneas mesmo

portando rocha rica em quartzo tendem a serem fornecedores de material para

formaccedilatildeo de depoacutesitos arenosos no domiacutenio das rochas sedimentares do que

propriamente serem portadores destes depoacutesitos

Formaccedilatildeo Botucatu

Arenitos predominantemente eoacutelicos avermelhados de granulaccedilatildeo fina a media

com estratificaccedilatildeo cruzada de meacutedio a grande porte com depoacutesitos fluviais de

natureza conglomeraacutetica restritos aacute base da formaccedilatildeo e camadas localizadas de

20

siltitos e argilitos Essa unidade aflora em extensa faixa de direccedilatildeo NE-SW no

Estado de Satildeo Paulo notadamente na proviacutencia geomorfoloacutegica das cuestas

basaacutelticas

Areia Industrial em Ibiriteacute - MG

Fonte Google maps

21

Histoacuteria

Ibiriteacute surgiu aproximadamente em 1890 como um povoado de nome de Vargem de

Pantana na freguesia de Sabaraacute Tal povoado foi mais tarde escolhido pela

educadora russa Helena Antipoff para ser a sede de suas obras que ainda satildeo a

referecircncia maior da cidade Em 1890 passou a condiccedilatildeo de vila ainda pertencendo

a Sabaraacute Em 1897 passou a pertencer ao municiacutepio de Santa Quiteacuteria

atualmente Esmeraldas Em 1911 a regiatildeo passa a integrar o municiacutepio de Betim

Em 1923 tem sua denominaccedilatildeo mudada para Ibiritecirc palavra indiacutegena que significa

terra firme Em 1938 passa agrave categoria de distrito pertencendo ao municiacutepio de

Betim figurando a denominaccedilatildeo atual No dia 30 de dezembro de 1962 passa agrave

categoria de municiacutepio com os distritos Sede e Sarzedo A 1 de marccedilo

de 1963 Chaffir Ferreira eacute nomeado pelo governador do estado como intendente

municipal Na primeira eleiccedilatildeo para prefeito a 30 de junho de 1963 quando foi eleito

22

Devido a problemas de silicose resultantes do manuseio de material

silicatado o uso de siacutelica moiacuteda para diferentes aplicaccedilotildees vem sofrendo ameaccedilas

de substituiccedilatildeo por outros materiais do tipo calcita moiacuteda apesar da siacutelica

apresentar algumas vantagens teacutecnicas quando comparadas com a calcita

(Hanson 1991)

No Brasil comeccedila a haver restriccedilotildees legais ao uso de areia no jateamento

para na limpeza Um meacutetodo alternativo foi proposto qual seja a utilizaccedilatildeo de

dioacutexido de carbono (jaacute empregado em extintores de incecircndio) que natildeo seria

causador de poluiccedilatildeo nem danoso agrave sauacutede do trabalhador Em siacutentese o gaacutes

liacutequido transformado em minuacutesculos cristais eacute direcionado em alta velocidade para

a superfiacutecie a ser limpa

O vidro colorido reciclado estaacute sendo cogitado para apoacutes adequaccedilatildeo

granulomeacutetrica substituir a areia empregada em filtraccedilatildeo

Domiacutenio dos Sedimentos e Rochas sedimentares

Neste estatildeo inclusas todas as bacias sedimentares do interior do embasamento

cristalino (intracratocircnicas) e as bacias da margem continental ou costeira

(pericratocircnicas) bem como as bacias hidrograacuteficas do embasamento cristalino Eacute o

domiacutenio geoloacutegico em que satildeo maiores as possibilidades de ocorrecircncia de depoacutesitos

arenosos pois neste haacute o predomiacutenio dos processos deposicionais sobre os

processos erosivos ocorrendo entre outros sedimentos totalmente inconsolidados

(coberturas terciaacuteriasquarternaacuterias aluviotildees quaternaacuterios depoacutesitos litoracircneos etc)

bem como arenitos com mais variados graus de friabilidade

Domiacutenio das Rochas Metamoacuterficas

Este representa a maior parte do embasamento cristalino brasileiro Por se tratar de

aacutereas onde ocorrem rochas mais duras e amplo predomiacutenio dos processos erosivos

19

sobre os deposicionais as possibilidades da ocorrecircncia de rochas que possam

produzir areias satildeo muito menores que no domiacutenio sedimentar ficando restritas aacutes

ocorrecircncias de quartzitos quando estes apresentarem um certo grau de friabilidade

Domiacutenio das Rochas Iacutegneas

Este eacute o que menores possibilidades oferecem pois aqui praticamente natildeo ocorrem

grandes massas rochosas constituiacutedas somente de quartzo o qual ocorre

normalmente na forma de veios Ocorre na verdade uma associaccedilatildeo de vaacuterios

minerais formando rochas de grande resistecircncia e dureza o que torna difiacutecil e

oneroso a liberaccedilatildeo dos gratildeos de quartzo por processos artificiais Estes quartzos de

veios quando puros podem ser utilizados com fins nobres Tem-se conhecimento

de estudos feitos sobre britagem e moagem de granitos e nefelina-sienitos com

posterior separaccedilatildeo magneacutetica para produccedilatildeo de uma mistura granular de quartzo e

feldspatos com possiacutevel utilizaccedilatildeo na fabricaccedilatildeo de vidro Este produto foi

denominado areia feldspaacutetica e tem tambeacutem como finalidade fornecer alumina ao

vidro

Resumindo pode-se dizer que com exceccedilatildeo das jazidas de quartzitos existentes no

domiacutenio das rochas metamoacuterficas este domiacutenio e o das rochas iacutegneas mesmo

portando rocha rica em quartzo tendem a serem fornecedores de material para

formaccedilatildeo de depoacutesitos arenosos no domiacutenio das rochas sedimentares do que

propriamente serem portadores destes depoacutesitos

Formaccedilatildeo Botucatu

Arenitos predominantemente eoacutelicos avermelhados de granulaccedilatildeo fina a media

com estratificaccedilatildeo cruzada de meacutedio a grande porte com depoacutesitos fluviais de

natureza conglomeraacutetica restritos aacute base da formaccedilatildeo e camadas localizadas de

20

siltitos e argilitos Essa unidade aflora em extensa faixa de direccedilatildeo NE-SW no

Estado de Satildeo Paulo notadamente na proviacutencia geomorfoloacutegica das cuestas

basaacutelticas

Areia Industrial em Ibiriteacute - MG

Fonte Google maps

21

Histoacuteria

Ibiriteacute surgiu aproximadamente em 1890 como um povoado de nome de Vargem de

Pantana na freguesia de Sabaraacute Tal povoado foi mais tarde escolhido pela

educadora russa Helena Antipoff para ser a sede de suas obras que ainda satildeo a

referecircncia maior da cidade Em 1890 passou a condiccedilatildeo de vila ainda pertencendo

a Sabaraacute Em 1897 passou a pertencer ao municiacutepio de Santa Quiteacuteria

atualmente Esmeraldas Em 1911 a regiatildeo passa a integrar o municiacutepio de Betim

Em 1923 tem sua denominaccedilatildeo mudada para Ibiritecirc palavra indiacutegena que significa

terra firme Em 1938 passa agrave categoria de distrito pertencendo ao municiacutepio de

Betim figurando a denominaccedilatildeo atual No dia 30 de dezembro de 1962 passa agrave

categoria de municiacutepio com os distritos Sede e Sarzedo A 1 de marccedilo

de 1963 Chaffir Ferreira eacute nomeado pelo governador do estado como intendente

municipal Na primeira eleiccedilatildeo para prefeito a 30 de junho de 1963 quando foi eleito

22

sobre os deposicionais as possibilidades da ocorrecircncia de rochas que possam

produzir areias satildeo muito menores que no domiacutenio sedimentar ficando restritas aacutes

ocorrecircncias de quartzitos quando estes apresentarem um certo grau de friabilidade

Domiacutenio das Rochas Iacutegneas

Este eacute o que menores possibilidades oferecem pois aqui praticamente natildeo ocorrem

grandes massas rochosas constituiacutedas somente de quartzo o qual ocorre

normalmente na forma de veios Ocorre na verdade uma associaccedilatildeo de vaacuterios

minerais formando rochas de grande resistecircncia e dureza o que torna difiacutecil e

oneroso a liberaccedilatildeo dos gratildeos de quartzo por processos artificiais Estes quartzos de

veios quando puros podem ser utilizados com fins nobres Tem-se conhecimento

de estudos feitos sobre britagem e moagem de granitos e nefelina-sienitos com

posterior separaccedilatildeo magneacutetica para produccedilatildeo de uma mistura granular de quartzo e

feldspatos com possiacutevel utilizaccedilatildeo na fabricaccedilatildeo de vidro Este produto foi

denominado areia feldspaacutetica e tem tambeacutem como finalidade fornecer alumina ao

vidro

Resumindo pode-se dizer que com exceccedilatildeo das jazidas de quartzitos existentes no

domiacutenio das rochas metamoacuterficas este domiacutenio e o das rochas iacutegneas mesmo

portando rocha rica em quartzo tendem a serem fornecedores de material para

formaccedilatildeo de depoacutesitos arenosos no domiacutenio das rochas sedimentares do que

propriamente serem portadores destes depoacutesitos

Formaccedilatildeo Botucatu

Arenitos predominantemente eoacutelicos avermelhados de granulaccedilatildeo fina a media

com estratificaccedilatildeo cruzada de meacutedio a grande porte com depoacutesitos fluviais de

natureza conglomeraacutetica restritos aacute base da formaccedilatildeo e camadas localizadas de

20

siltitos e argilitos Essa unidade aflora em extensa faixa de direccedilatildeo NE-SW no

Estado de Satildeo Paulo notadamente na proviacutencia geomorfoloacutegica das cuestas

basaacutelticas

Areia Industrial em Ibiriteacute - MG

Fonte Google maps

21

Histoacuteria

Ibiriteacute surgiu aproximadamente em 1890 como um povoado de nome de Vargem de

Pantana na freguesia de Sabaraacute Tal povoado foi mais tarde escolhido pela

educadora russa Helena Antipoff para ser a sede de suas obras que ainda satildeo a

referecircncia maior da cidade Em 1890 passou a condiccedilatildeo de vila ainda pertencendo

a Sabaraacute Em 1897 passou a pertencer ao municiacutepio de Santa Quiteacuteria

atualmente Esmeraldas Em 1911 a regiatildeo passa a integrar o municiacutepio de Betim

Em 1923 tem sua denominaccedilatildeo mudada para Ibiritecirc palavra indiacutegena que significa

terra firme Em 1938 passa agrave categoria de distrito pertencendo ao municiacutepio de

Betim figurando a denominaccedilatildeo atual No dia 30 de dezembro de 1962 passa agrave

categoria de municiacutepio com os distritos Sede e Sarzedo A 1 de marccedilo

de 1963 Chaffir Ferreira eacute nomeado pelo governador do estado como intendente

municipal Na primeira eleiccedilatildeo para prefeito a 30 de junho de 1963 quando foi eleito

22

siltitos e argilitos Essa unidade aflora em extensa faixa de direccedilatildeo NE-SW no

Estado de Satildeo Paulo notadamente na proviacutencia geomorfoloacutegica das cuestas

basaacutelticas

Areia Industrial em Ibiriteacute - MG

Fonte Google maps

21

Histoacuteria

Ibiriteacute surgiu aproximadamente em 1890 como um povoado de nome de Vargem de

Pantana na freguesia de Sabaraacute Tal povoado foi mais tarde escolhido pela

educadora russa Helena Antipoff para ser a sede de suas obras que ainda satildeo a

referecircncia maior da cidade Em 1890 passou a condiccedilatildeo de vila ainda pertencendo

a Sabaraacute Em 1897 passou a pertencer ao municiacutepio de Santa Quiteacuteria

atualmente Esmeraldas Em 1911 a regiatildeo passa a integrar o municiacutepio de Betim

Em 1923 tem sua denominaccedilatildeo mudada para Ibiritecirc palavra indiacutegena que significa

terra firme Em 1938 passa agrave categoria de distrito pertencendo ao municiacutepio de

Betim figurando a denominaccedilatildeo atual No dia 30 de dezembro de 1962 passa agrave

categoria de municiacutepio com os distritos Sede e Sarzedo A 1 de marccedilo

de 1963 Chaffir Ferreira eacute nomeado pelo governador do estado como intendente

municipal Na primeira eleiccedilatildeo para prefeito a 30 de junho de 1963 quando foi eleito

22

Histoacuteria

Ibiriteacute surgiu aproximadamente em 1890 como um povoado de nome de Vargem de

Pantana na freguesia de Sabaraacute Tal povoado foi mais tarde escolhido pela

educadora russa Helena Antipoff para ser a sede de suas obras que ainda satildeo a

referecircncia maior da cidade Em 1890 passou a condiccedilatildeo de vila ainda pertencendo

a Sabaraacute Em 1897 passou a pertencer ao municiacutepio de Santa Quiteacuteria

atualmente Esmeraldas Em 1911 a regiatildeo passa a integrar o municiacutepio de Betim

Em 1923 tem sua denominaccedilatildeo mudada para Ibiritecirc palavra indiacutegena que significa

terra firme Em 1938 passa agrave categoria de distrito pertencendo ao municiacutepio de

Betim figurando a denominaccedilatildeo atual No dia 30 de dezembro de 1962 passa agrave

categoria de municiacutepio com os distritos Sede e Sarzedo A 1 de marccedilo

de 1963 Chaffir Ferreira eacute nomeado pelo governador do estado como intendente

municipal Na primeira eleiccedilatildeo para prefeito a 30 de junho de 1963 quando foi eleito

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Joseacute Wanderlei de Barros Em 1976 foi criado o distrito de Durval de Barros e

em 1985 o distrito de Maacuterio Campos Em 1988 pela lei estadual nordm954888 Ibiriteacute

ganha a categoria de comarca

Geografia

Ibiriteacute se localiza no centro do estado de Minas Gerais na latitude 20ordm 01 Sul e

longitude 44ordm 03 Oeste Faz divisa com Belo Horizonte a Nordeste Betim a

Noroeste Brumadinho ao Sul Contagem a Norte e Sarzedo a Sudoeste

Clima

Ibiriteacute conteacutem duas estaccedilotildees meteoroloacutegicas sendo uma delas do INMET situada

na Fundaccedilatildeo Helena Antipoff e outra proacutexima aos bairros Vista Alegre e Bosque A

primeira estaccedilatildeo estaacute situada a 814 metros de altitude e tem um clima ameno graccedilas

agrave vegetaccedilatildeo densa desta parte da cidade Estes satildeo os dados da estaccedilatildeo

Municiacutepio Ibiriteacute

Estado Minas Gerais

Latitude 2002ordm Sul

Longitude 4405ordm Oeste

Altitude 816 metros

Fonte Normais Climatoloacutegicas

Temperaturas meacutedias

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Jan Fev Mar Abr Mai Jun Jul Ago Set Out Nov Dez Dez

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229deg

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Hidrografia

O municiacutepio faz parte da Bacia do Paraopeba Os principais cursos daacutegua satildeo

o Ribeiratildeo Ibiriteacute e o Coacuterrego Capatildeo da Serra Haacute tambeacutem uma lagoa de tamanho

consideraacutevel a Lagoa da Petrobraacutes Ibiriteacute tambeacutem possui vaacuterios mananciais e

pequenos coacuterregos

Relevo

Quase todo o territoacuterio caracteriza-se por terrenos bastante acidentados Eacute

uma cidade repleta de morros A maior altitude eacute de 1438 m e a menor eacute de 797m

Um dos destaques do relevo da cidade eacute a Serra do Rola Moccedila que atravessa a

regiatildeo sul do municiacutepio Muitos morros

Demografia

No censo do ano 2000 a populaccedilatildeo estimada de Ibiriteacute foi 133044 habitantes Com

base neste censo o percentual de homens e mulheres no municiacutepio praticamente se

iguala em 50 436 da populaccedilatildeo tem de 0 a 19 anos 52 tem de 20 a 59 anos

44 tem mais de 60 anos O iacutendice de analfabetismo (78) estaacute abaixo da meacutedia

nacional Por outro lado a renda mensal meacutedia eacute de apenas R$ 35680

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Rodovias

Suas principais vias de acesso satildeo a MG-040 e a Rodovia Renato Azeredo

Curiosidades

A faacutebrica da Saint-Gobain Canalizaccedilatildeo em Itauacutena (MG) produz conexotildees corpos de vaacutelvulas e tampotildees de rua O processo produtivo eacute complexo e gera areias residuais que podem causar impactos ao meio ambiente

Por isso a empresa faz o Reuso de Areia um projeto de segregaccedilatildeo e recuperaccedilatildeo da areia de macharia (areia ligada com auxiacutelio de resinas) para posterior reaproveitamento no processo industrial

Na Saint-Gobain Canalizaccedilatildeo a areia de macharia eacute separada de duas formas manualmente e mecanicamente da areia de fundiccedilatildeo (areia verde) no processo de desmoldaccedilatildeo e depois eacute armazenada temporariamente em caccedilambasldquoDiariamente esta areia eacute enviada para a empresa Eco-Sand parceira da Saint-Gobain Laacute o composto chega na forma de torrotildees (de machos) eacute destorrada classificada e passa pelo recuperador onde eacute feita a limpeza dos gratildeos por atrito e satildeo extraiacutedos os finos (poacute) Os finos satildeo retidos em um filtro para posterior descarte em um aterro licenciado em Betim (MG) e a areia recuperada volta para a reutilizaccedilatildeo na faacutebrica rdquo descreve Joatildeo Vicente Coelho engenheiro da Saint-Gobain canalizaccedilatildeo e coordenador do programa

Das 16000 toneladas de areia consumidas pela faacutebrica da Saint-Gobain Canalizaccedilatildeo em Itauacutena no ano de 2008 24 mil toneladas foram recicladas ou seja 15 do total utilizadoOs benefiacutecios para a comunidade e o meio ambiente e para a proacutepria Saint-Gobain Canalizaccedilatildeo satildeo notaacuteveis reduccedilatildeo da compra de areia nova reduccedilatildeo de custo para a Saint-Gobain Canalizaccedilatildeo reduccedilatildeo do descarte de resiacuteduos no meio ambiente reduccedilatildeo do uso de recursos naturais (areia nova) aleacutem de geraccedilatildeo de empregos e divisas para a comunidade pois o trabalho envolve uma consideraacutevel cadeia de prestadores de serviccedilos

ldquoO descarte de areia eacute um problema para o setor de fundiccedilatildeo visto que os volumes satildeo grandes e a classificaccedilatildeo exige descarte adequado como por exemplo em aterros licenciados e co-processamento o que normalmente natildeo eacute barato e gera custos cada vez maiores pela distacircncia dos locais apropriados A recuperaccedilatildeo de areia eacute uma alternativa mais econocircmica aleacutem de ser ambientalmente corretardquo comenta Alessandra Almeida gerente de RHEHS da companhia

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Sobre a empresa

A Saint-Gobain Canalizaccedilatildeo faz parte de uma organizaccedilatildeo global que possui mais de trecircs seacuteculos de histoacuteria atua no Brasil haacute 70 anos e produz soluccedilotildees inovadoras quando o assunto eacute saneamento A companhia emprega no paiacutes 1232 funcionaacuterios nas faacutebricas de Barra Mansa (RJ) e Itauacutena (MG)

A empresa oferece um conjunto completo de soluccedilotildees para o transporte de aacutegua e afluentes que lhe permite responder eficazmente agrave diversidade das condiccedilotildees de instalaccedilatildeo (aeacuterea enterrada em travessia em declive em tubo camisa) bem como agraves configuraccedilotildees do terreno (solos instaacuteveis grande profundidade solos corrosivos)

Aleacutem da divisatildeo Canalizaccedilatildeo o grupo Saint-Gobain atua em diversos outros segmentos no paiacutes satildeo 13 empresas com 45 unidades industriais 9 siacutetios de mineraccedilatildeo aleacutem de 25 lojas do segmento de materiais de construccedilatildeo

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• Temperaturas meacutedias