recursos minerais
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RECURSOS MINERAIS Natureza, extração, importância, usos e
implicações ambientais
Secretaria do
Meio Ambiente
Hélio Shimada
Geólogo, Pesquisador Científico
24/10/2012
Secretaria do
Meio Ambiente Recursos Minerais
Recursos minerais são concentrações naturais de minerais sólidos,
líquidos e gasosos, na superfície ou no interior da crosta terrestre,
possibilitando extração econômica
Secretaria do
Meio Ambiente
Os seres humanos utilizavam recursos minerais em
tempos muito remotos, sob as formas de:
• Objetos líticos na pré-história
• Cerâmica e vidro
• Rochas nas construções
• Metais para diversos fins
Breve histórico de utilização dos
recursos minerais
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Meio Ambiente
- Idade da Pedra Lascada (Paleolítico)
~2.000.000 anos a ~10.000~8.000 anos a.C.
Ferramentas líticas e pigmento de ocre
- Idade da Pedra Polida (Neolítico)
~10.000~8.000 anos a ~4.000 anos a.C.
Objetos líticos na pré-História
Vidro: Sírios, Fenícios e Babilônios ~7.000 a.C.
Arte do vidro (Egípcios) ~1.500 a.C. Cerâmica: ~6.000 a.C. – difusão a ~5.000 a.C.
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Vidro e cerâmica
Vidro egípcio (~1.500 a.C) Cerâmica egípcia (~3.100 a.C)
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Cerâmica - Índia (~4.000 a.C.)
Vidro e cerâmica
(Técnica do sopro)
Vidro romano (~300 a.C.)
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Rochas nas construções início há ~4.000 anos a.C.
Pirâmides de Gizé – Egito (~2.550 a.C.)
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Idade do Bronze
Armadura de
Bronze
Dendra (Grécia)
(Século 15 a.C.)
Adorno de bronze
~4.000 ~ 2.000 anos a.C.
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Idade do Ferro
Tesoura de ferro – Inglaterra
~2.250 anos a.C. – China; ~1.500 anos a.C. - Oriente Médio
~2.600 anos a.C. - África
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Natureza dos Recursos Minerais
Os recursos minerais são classificados em 3 grandes
grupos segundo suas composições físicas e químicas:
- Metálicos: fontes de metais
- Não metálicos: para usos industriais diversos
- Energéticos: fósseis e nucleares
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Meio Ambiente
Oliveira et al. (2007)
Secretaria do
Meio Ambiente Recursos minerais metálicos
São os minerais que possuem elementos metálicos
em suas composições, que podem ser extraídos e
utilizados pelo Homem (minérios).
• Cerca de 66 metais da tabela periódica são utilizados
pela sociedade, puros ou combinados.
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Meio Ambiente
Tabela periódica dos elementos químicos
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Meio Ambiente
Recursos minerais metálicos
Metais conhecidos e seus principais minerais de minério
Ferro: hematita (Fe2O3)
Cobre: calcopirita (CuFeS2), bornita (Cu5FeS4)
Alumínio: bauxita (Al2O3)
Zinco: esfalerita (ZnS)
Chumbo: galena (PbS)
Manganês: pirolusita (MnO2), rodocrosita (MnCO3)
Níquel: pentlandita [(Ni,Fe)9S8], limonita niquelífera [(Ni,Fe)O(OH)]
Estanho: cassiterita (SnO2)
Cromo: cromita (FeCr2O4)
Ouro: ouro nativo (Au)
Prata: argentita (Ag2S)
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Meio Ambiente
Recursos minerais metálicos
Hematita Fe2O3
Calcopirita (CuFeS2)
Cassiterita (SnO2) Ouro nativo (Au)
Bauxita (Al2O3)
Galena (Pbs)
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Meio Ambiente
• Disprósio (Dy): CDs, DVDs, reatores nucleares, laser
• Gálio (Ga): leds, semicondutores, espelhos, laser
• Neodímio (Nd): óculos de proteção, vidros, lâmpadas, ligas
• Praseodímio (Pr): pedras de isqueiro, refratários, lentes
• Rênio (Re): flashes, supercondutores, termopares
• Telúrio (Te): semicondutores, cerâmica, ligas
Alguns exemplos de metais pouco conhecidos
Metal Exemplos de aplicação
Recursos minerais metálicos
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Meio Ambiente
Recursos minerais não metálicos
Minerais não metálicos são minerais cuja exploração não é
motivada por seu conteúdo metálico, mesmo que possuam
metais em sua composição.
Entre os recursos minerais não metálicos estão argilas,
areias, pedras para construção, diversos sais, substâncias
de uso industrial, como calcário, gipsita, feldspato, e mesmo
alguns elementos, como enxofre e carbono sob a forma de
grafite. As pedras preciosas e semipreciosas também são
classificadas como minerais não metálicos.
Muitos minerais não metálicos estão intimamente
relacionados com o nosso dia-a-dia, como veremos adiante.
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Meio Ambiente
Recursos minerais energéticos
São as substâncias utilizadas para geração de energia,
classificadas em dois grandes grupos:
Fósseis (origem orgânica): turfa, linhito, carvão mineral,
petróleo e gás natural.
Nucleares: urânio, tório (obtidos de minerais que os contêm)
Os recursos minerais energéticos são recursos não
renováveis, ao contrário dos biocombustíveis, por
exemplo.
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Terras Raras
Os Elementos de Terras Raras (ETR) compõem o grupo
particular de metais Lantanídeos na tabela periódica,
começando pelo Lantânio (La) e terminando em Lutécio
(Lu), acrescidos de Escândio (Sc) e do Ítrio (Y). O uso
desses elementos é crescente em componentes de alta
tecnologia, nos mais variados setores industriais. A China
produz 97% dos ETR e tem 36,5% das reservas mundiais.
O Brasil tem cerca de 1% das reservas, com tendência de
aumento com novos trabalhos de exploração.
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Meio Ambiente
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Meio Ambiente
Metais preciosos
Ouro
Platina
Paládio
Irídio
Prata
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Meio Ambiente
Metais preciosos Exemplos de usos
Ouro: próteses dentárias, refletores de luz
infravermelha, vidros coloridos, eletrônica,
medicamentos para câncer.
Prata: filmes fotográficos, solda em radiadores e em
reatores nucleares.
Platina: condutor elétrico, catalisadores, material
cirúrgico e de laboratório, cadinhos para indústria do
vidro.
Irídio: em ligas metálicas de alta dureza.
Paládio: catalisadores, eletrônica e próteses dentárias.
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Meio Ambiente
Extração dos recursos minerais Como são buscados os recursos minerais
Licença ambiental
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Meio Ambiente
Imagens de satélite: NÃO permitem localizar jazidas diretamente Apenas ajudam a selecionar áreas favoráveis
Unidade F: tem ocorrência mineral conhecida
(A, B, C, D e E identificados como semelhantes a F = alvos prospectivos)
A
B
C
D
E
F
Seleção de áreas favoráveis
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Meio Ambiente
Seleção de áreas por geofísica aérea
Método indireto:
Sensoriamento remoto
Geofísica aérea:
exemplo da busca
de kimberlitos por
aeromagnetometria
(áreas promissoras em
verde)
Kimberlitos são rochas
potencialmente portadoras
de diamantes
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Meio Ambiente
Mecanismo de dispersão de elementos
químicos de um depósito mineral
Alto Tapajós (1977) Secretaria do
Meio Ambiente
Prospecção: condições às vezes difíceis
Alto rio Curuá, PA (1986)
Alto rio Cachorrinho, PA (1986)
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Meio Ambiente
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Meio Ambiente
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Meio Ambiente
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Meio Ambiente
Levantamento eletromagnético
(detecção de corpos condutores)
Gravimetria terrestre
Identificação de rochas mais/menos densas
Prospecção geofísica terrestre, para estudar a
anomalia geoquímica em profundidade
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Meio Ambiente
Sondagem exploratória para investigar a anomalia em
profundidade, para checagem e amostragem preliminar
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Meio Ambiente
H. Shimada (1990)
Vale do Paramirim – Bahia (1990) Alto rio Cachorrinho, PA (1985)
Sondagem exploratória
O método varia de acordo com a profundidade e a
natureza das rochas perfuradas
Sondagem rotativa diamantada Sondagem Banka
H. Shimada (1985)
H. Shimada (1989)
Adrianópolis, PR (1989)
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Meio Ambiente
Sondagem sistemática - Avaliação de reservas
Etapa de custo elevado (às vezes, muitos km de furos)
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Meio Ambiente
Sondagem sistemática - Avaliação de reservas minerais
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Meio Ambiente
A extração dos recursos minerais
Atenção: NÃO confundir mineração organizada com garimpo
Lavra de areia por desmonte hidráulico e
dragagem (Guararema)
Lavra de minério de nióbio (Araxá)
Desmonte de calcário (Votorantim)
Lavra de areia por dragagem em cava úmida (Cananéia)
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Meio Ambiente
A extração dos recursos minerais
Lavra de rocha ornamental (Apiaí, SP)
Corte de blocos com fio diamantado
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Meio Ambiente
A extração dos recursos minerais
Lavra de granito para brita em bancadas
(Mairiporã) Lavra de dolomito (Pirapora do Bom Jesus)
Mina de chumbo, zinco e
prata, Toropalca, Bolívia
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Mina de cobre de Chuquicamata (Chile)
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Mina de ferro de Carajás, PA (Vale)
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Meio Ambiente
Mina de calcário para cimento Mina Pastinho, Votorantim, SP
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Meio Ambiente
Esquema de mina subterrânea
Secretaria do
Meio Ambiente
Esquema de mina subterrânea
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Meio Ambiente
Mina subterrânea
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Meio Ambiente
Extração dos recursos minerais
Beneficiamento
Os minérios extraídos na forma bruta (ROM-Run Of Mine)
passam por um processo denominado beneficiamento ou
tratamento de minério, que consiste em preparar
granulometricamente, concentrar ou purificar minérios por
métodos físicos ou químicos sem alteração da constituição
química dos minerais.
A parte não aproveitável do ROM assim separada constitui o
rejeito da mineração, que precisa ser adequadamente
dispostos para não causar problemas ambientais.
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Meio Ambiente
A extração e beneficiamento dos recursos minerais
Lavra subterrânea (desmonte e
carregamento)
Cominuição e homogeneização
Moagem
Vista geral de planta de beneficiamento
Minério flotado Flotação
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Meio Ambiente
Planta de jigagem
Beneficiamento dos recursos minerais
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Meio Ambiente
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Meio Ambiente
A Importância dos recursos minerais
Aprendemos um pouco sobre recursos minerais, mas
como eles se relacionam com nossas vidas?
Olhemos à nossa volta e tentemos identificar objetos que
utilizam recursos minerais metálicos ou não metálicos
em suas fabricações.
Veremos que praticamente tudo está relacionado a algum
recurso mineral.
Concluímos que os recursos minerais são
indispensáveis em nossas vidas.
Secretaria do
Meio Ambiente
Secretaria do
Meio Ambiente
O seu dia com os recursos minerais
Fonte: Prominer, modificado de Sudelpa (1986)
Recursos minerais nas nossas casas
Recursos minerais nas nossas casas
Oliveira et al. (2007)
Oliveira et al. (2007)
Secretaria do
Meio Ambiente
Secretaria do
Meio Ambiente
Recursos minerais no nosso dia-a-dia Construção civil: cimento, cal, pedra, areia, ferro, etc.
Secretaria do
Meio Ambiente
Recursos minerais na construção civil
Cimento, cal, rochas, agregados (areia e brita), vidro, metais, plásticos, etc.
Materiais de construção de origem mineral
Grande dependência de recursos minerais nas grandes metrópoles
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Meio Ambiente Mineração de agregado para construção civil
(Pedra britada)
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Meio Ambiente
Recursos minerais na construção civil
(Predomínio no Estado de São Paulo)
Cimento (calcário+argila) Brita para concreto
Areia e argila (agregados, vidro,
tijolos, telhas, revestimentos) Rochas
ornamentais
Secretaria do
Meio Ambiente
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Meio Ambiente
Recursos minerais nos veículos
O ÚNICO componente deste veículo que não tem
relação com recursos minerais é o ar dos pneus!!!
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Meio Ambiente
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Meio Ambiente
Recursos minerais nos transportes de massa
Secretaria do
Meio Ambiente
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Meio Ambiente
Recursos minerais nos transportes espaciais
Secretaria do
Meio Ambiente
Recursos minerais na geração de energia
Carvão mineral
Petróleo e gás natural
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Meio Ambiente
Recursos minerais na geração de energia
Na energia nuclear:
• construções e equipamentos
• combustível nuclear (U, Th)
• controladores de reação
Na energia hidroelétrica: • construções
• equipamentos
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Meio Ambiente
Recursos minerais na produção de alimentos
Mina de fosfato (apatita) Cajati (SP)
Mina de calcário corretivo - Apiaí (SP)
Mina de Potássio-Carmópolis, SE
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Meio Ambiente
Recursos minerais na produção de alimentos e
de na bioenergia
• Equipamentos
• Defensivos agrícolas
• Fertilizantes (N, P, K)
• Micronutrientes
• Corretivos de solo (calcário)
Milho
Soja
Cana
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Meio Ambiente
Recursos minerais nas
indústrias química e farmacêutica
Matérias-primas minerais têm amplo uso em produtos químicos e
farmacêuticos variados
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Meio Ambiente
Recursos minerais nas
indústrias química e farmacêutica
Exemplos de aplicação
• Micronutrientes (Zn, K, Cu, Fe, etc.)
• Antidepressivos (à base de Lítio)
• Compostos de cálcio para os ossos
• Borrachas e plásticos (aditivos minerais)
• Cargas minerais diversas
• Tintas comuns e anticorrosivas
• Pigmentos diversos
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Meio Ambiente
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Meio Ambiente
Recursos minerais como
adornos e ativos econômicos
Ouro
Ametista
Diamante Turmalina
Esmeralda
Secretaria do
Meio Ambiente
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Meio Ambiente
Recursos minerais como
adornos e ativos econômicos
Mina do Morro do Ouro
Paracatu, MG
Mineração de grande porte
~5,4 toneladas Au/ano
Teor médio: 0,44 g Au/tonelada
~2.273 Kg de rejeito para a
extração de 1 g de ouro ! Barragem de rejeito
Mina a céu aberto Planta de beneficiamento
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Meio Ambiente
Mina de diamante de Diavik – Canadá
Extração a céu aberto em kimberlito
Reservas: 21,9 milhões de
toneladas de minério, com
teor de 3,5 quilates/tonelada.
1 quilate = 0,2 g
Produção: ~9 milhões de
quilates/ano (~1.800 kg)
Secretaria do
Meio Ambiente
Usos do diamante
Embora a sua utilização mais conhecida seja nas jóias, os
diamantes são usados em áreas tão variadas como medicina,
odontologia, comunicações, computação, mineração e
exploração de petróleo.
Produção mundial: ~40 milhões de
quilates (~8 mil Kg), com tendência
de queda e aumento de preço.
Brasil: 24.760 quilates (2010)
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Meio Ambiente
Implicações ambientais do aproveitamento
dos recursos minerais
Degradação da paisagem
Abandono de áreas mineradas
Assoreamento dos rios
Erosão
Contaminação por poluentes
Secretaria do
Meio Ambiente Ruído, vibração e poeira
Passivo ambiental Abandono de materiais tóxicos
Falta de controle => poluição
Perda da cobertura vegetal
Exemplos de recuperação de áreas mineradas Secretaria do
Meio Ambiente
Paradise Golf (Mogi das Cruzes, SP)
Secretaria do
Meio Ambiente
Recuperação de mata ciliar
por mineração de areia
Vale do Ribeira, SP
Exemplos de recuperação de áreas mineradas
Secretaria do
Meio Ambiente
Recuperação de áreas mineradas
(Alcoa), em Poços de Caldas
Área recuperada após mineração de
argila (Campo Alegre, SC)
Ópera de Arame e
Pedreira Leminski,
Curitiba
Antiga área de mineração de areia,
transformada no Parque Leon Feffer, Mogi
das Cruzes
Exemplos de recuperação de áreas mineradas
Secretaria do
Meio Ambiente
A sociedade depende e dependerá sempre dos
recursos minerais; porém, a mineração pode
causar danos ambientais, sendo necessário
conciliar preservação e extração mineral para
dar sustentabilidade à atividade.
Secretaria do
Meio Ambiente
F I M
Hélio Shimada, D.Sc.
Géologo – Pesquisador Científico
http://www.igeologico.sp.gov.br