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O seu dia com os recursos mineraisSecretaria doMeio Ambiente
Recursos minerais nas nossas casas              Fonte: Prominer, modificado de Sudelpa (1986)
Recursos minerais nas nossas casasOliveira et al. (2007)
Oliveira et al. (2007
Recursos minerais no nosso dia-a-dia                Construção civil: cimento, cal, pedra, areia, ferro, etc.Secretaria do...
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Usos do diamanteSecretaria doMeio Ambiente                Embora a sua utilização mais conhecida seja nas jóias, os       ...
Implicações ambientais do aproveitamentoSecretaria doMeio Ambiente                            dos recursos minerais   Degr...
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Recursos Minerais - Natureza, extração, importância, usos e implicações ambientais

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Palestra proferida pelo Geólogo Dr. Hélio Shimada intitulada: "Recursos Minerais - Natureza, extração, importância, usos e implicações ambientais" no dia 24/02/2012 durante o Ciclo de Palestras MUGEO

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Recursos Minerais - Natureza, extração, importância, usos e implicações ambientais

  1. 1. Secretaria doMeio Ambiente RECURSOS MINERAIS Natureza, extração, importância, usos e implicações ambientais Hélio Shimada Geólogo, Pesquisador Científico 24/10/2012
  2. 2. Secretaria doMeio 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
  3. 3. Breve histórico de utilização dosSecretaria doMeio Ambiente recursos minerais 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
  4. 4. Objetos líticos na pré-HistóriaSecretaria doMeio 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.
  5. 5. Vidro e cerâmicaSecretaria doMeio Ambiente 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. Vidro egípcio (~1.500 a.C) Cerâmica egípcia (~3.100 a.C)
  6. 6. Vidro e cerâmicaSecretaria doMeio Ambiente Vidro romano (~300 a.C.) Cerâmica - Índia (~4.000 a.C.) (Técnica do sopro)
  7. 7. Rochas nas construções início há ~4.000 anos a.C.Secretaria doMeio Ambiente Pirâmides de Gizé – Egito (~2.550 a.C.)
  8. 8. Idade do Bronze ~4.000 ~ 2.000 anos a.C.Armadura de Secretaria doBronze Meio AmbienteDendra (Grécia)(Século 15 a.C.) Adorno de bronze
  9. 9. Idade do Ferro ~2.250 anos a.C. – China; ~1.500 anos a.C. - Oriente MédioSecretaria doMeio Ambiente ~2.600 anos a.C. - África Tesoura de ferro – Inglaterra
  10. 10. Secretaria do Natureza dos Recursos MineraisMeio Ambiente 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
  11. 11. Secretaria doMeio Ambiente Oliveira et al. (2007)
  12. 12. Secretaria doMeio 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.
  13. 13. Tabela periódica dos elementos químicosSecretaria doMeio Ambiente
  14. 14. Secretaria do Recursos minerais metálicosMeio Ambiente 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)
  15. 15. Secretaria do Recursos minerais metálicosMeio Ambiente Calcopirita (CuFeS2)Hematita Fe2O3 Galena (Pbs)Cassiterita (SnO2) Ouro nativo (Au) Bauxita (Al2O3)
  16. 16. Recursos minerais metálicosSecretaria doMeio Ambiente Alguns exemplos de metais pouco conhecidos Metal Exemplos de aplicação • 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
  17. 17. Recursos minerais não metálicosSecretaria doMeio Ambiente 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.
  18. 18. Recursos minerais energéticosSecretaria doMeio Ambiente 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.
  19. 19. Terras RarasSecretaria doMeio Ambiente 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.
  20. 20. Metais preciososSecretaria do OuroMeio Ambiente Prata Platina Irídio Paládio
  21. 21. Secretaria do Metais preciososMeio Ambiente 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.
  22. 22. Extração dos recursos mineraisSecretaria doMeio Ambiente Como são buscados os recursos minerais Licença ambiental
  23. 23. Seleção de áreas favoráveis Imagens de satélite: NÃO permitem localizar jazidas diretamenteSecretaria do Apenas ajudam a selecionar áreas favoráveisMeio Ambiente A C B D E F Unidade F: tem ocorrência mineral conhecida (A, B, C, D e E identificados como semelhantes a F = alvos prospectivos)
  24. 24. Seleção de áreas por geofísica aéreaSecretaria doMeio Ambiente Método indireto: Sensoriamento remoto Geofísica aérea: exemplo da busca de kimberlitos por aeromagnetometria (áreas promissoras em verde) Kimberlitos são rochas potencialmente portadoras de diamantes
  25. 25. Mecanismo de dispersão de elementos químicos de um depósito mineralSecretaria doMeio Ambiente
  26. 26. Secretaria doMeio Ambiente
  27. 27. Prospecção: condições às vezes difíceisSecretaria doMeio Ambiente Alto Tapajós (1977) Alto rio Curuá, PA (1986) Alto rio Cachorrinho, PA (1986)
  28. 28. Secretaria doMeio Ambiente
  29. 29. Secretaria doMeio Ambiente
  30. 30. Prospecção geofísica terrestre, para estudar aSecretaria do anomalia geoquímica em profundidadeMeio Ambiente Gravimetria terrestre Identificação de rochas mais/menos densas Levantamento eletromagnético (detecção de corpos condutores)
  31. 31. Sondagem exploratória para investigar a anomalia em profundidade, para checagem e amostragem preliminarSecretaria doMeio Ambiente
  32. 32. Sondagem exploratóriaSecretaria doMeio Ambiente O método varia de acordo com a profundidade e a natureza das rochas perfuradas Sondagem rotativa diamantada Sondagem Banka Vale do Paramirim – Bahia (1990) Alto rio Cachorrinho, PA (1985) H. Shimada (1990) H. Shimada (1985)
  33. 33. Sondagem sistemática - Avaliação de reservasSecretaria do Etapa de custo elevado (às vezes, muitos km de furos)Meio Ambiente Adrianópolis, PR (1989) H. Shimada (1989)
  34. 34. Sondagem sistemáticaSecretaria do Avaliação de reservas mineraisMeio Ambiente
  35. 35. A extração dos recursos mineraisSecretaria doMeio Ambiente Atenção: NÃO confundir mineração organizada com garimpo
  36. 36. A extração dos recursos mineraisSecretaria doMeio Ambiente Lavra de minério de nióbio (Araxá) Lavra de areia por desmonte hidráulico e dragagem (Guararema) Lavra de areia por dragagem em cava úmida (Cananéia) Desmonte de calcário (Votorantim)
  37. 37. A extração dos recursos mineraisSecretaria doMeio AmbienteLavra de granito para brita em bancadas(Mairiporã) Lavra de dolomito (Pirapora do Bom Jesus) Mina de chumbo, zinco e prata, Toropalca, Bolívia Lavra de rocha ornamental (Apiaí, SP) Corte de blocos com fio diamantado
  38. 38. Mina de cobre de Chuquicamata (Chile)Secretaria doMeio Ambiente
  39. 39. Mina de ferro de Carajás, PA (Vale)Secretaria doMeio Ambiente
  40. 40. Mina de calcário para cimento Mina Pastinho, Votorantim, SPSecretaria doMeio Ambiente
  41. 41. Esquema de mina subterrâneaSecretaria doMeio Ambiente
  42. 42. Esquema de mina subterrâneaSecretaria doMeio Ambiente
  43. 43. Mina subterrâneaSecretaria doMeio Ambiente
  44. 44. Extração dos recursos mineraisSecretaria doMeio Ambiente 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.
  45. 45. A extração e beneficiamento dos recursos minerais Lavra subterrânea (desmonte eSecretaria do Cominuição e homogeneizaçãoMeio Ambiente carregamento) Vista geral de planta de beneficiamento Moagem
  46. 46. Beneficiamento dos recursos mineraisSecretaria do FlotaçãoMeio Ambiente Minério flotado Planta de jigagem
  47. 47. Secretaria do A Importância dos recursos mineraisMeio Ambiente 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 e 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.
  48. 48. O seu dia com os recursos mineraisSecretaria doMeio Ambiente
  49. 49. Recursos minerais nas nossas casas Fonte: Prominer, modificado de Sudelpa (1986)
  50. 50. Recursos minerais nas nossas casasOliveira et al. (2007)
  51. 51. Oliveira et al. (2007
  52. 52. Recursos minerais no nosso dia-a-dia Construção civil: cimento, cal, pedra, areia, ferro, etc.Secretaria doMeio Ambiente
  53. 53. Recursos minerais na construção civilSecretaria do Materiais de construção de origem mineralMeio Ambiente Cimento, cal, rochas, agregados (areia e brita), vidro, metais, plásticos, etc. Grande dependência de recursos minerais nas grandes metrópoles
  54. 54. Secretaria doMeio Ambiente Mineração de agregado para construção civil (Pedra britada)
  55. 55. Recursos minerais na construção civilSecretaria do (Predomínio no Estado de São Paulo)Meio Ambiente Cimento (calcário+argila) Brita para concreto Rochas Areia e argila (agregados, vidro, ornamentais tijolos, telhas, revestimentos)
  56. 56. Recursos minerais nos veículosSecretaria doMeio Ambiente O ÚNICO componente deste veículo que não tem relação com recursos minerais é o ar dos pneus!!!
  57. 57. Secretaria do Recursos minerais nos transportes de massaMeio Ambiente
  58. 58. Recursos minerais nos transportes espaciaisSecretaria doMeio Ambiente
  59. 59. Recursos minerais na geração de energiaSecretaria doMeio Ambiente Carvão mineral Petróleo e gás natural
  60. 60. Recursos minerais na geração de energiaSecretaria doMeio Ambiente Na energia nuclear: • construções e equipamentos • combustível nuclear (U, Th) • controladores de reação Na energia hidroelétrica: • construções • equipamentos
  61. 61. Recursos minerais na produção de alimentosSecretaria doMeio Ambiente Mina de fosfato (apatita) Cajati (SP) Mina de Potássio-Carmópolis, SE Mina de calcário corretivo - Apiaí (SP)
  62. 62. Recursos minerais na produção de alimentos eSecretaria doMeio Ambiente de na bioenergia • Equipamentos • Defensivos agrícolas • Fertilizantes (N, P, K) • Micronutrientes • Corretivos de solo (calcário) Milho Soja Cana
  63. 63. Recursos minerais nasSecretaria doMeio Ambiente indústrias química e farmacêutica Matérias-primas minerais têm amplo uso em produtos químicos e farmacêuticos variados
  64. 64. Recursos minerais nasSecretaria doMeio Ambiente 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
  65. 65. Recursos minerais comoSecretaria doMeio Ambiente adornos e ativos econômicos Ouro Diamante Turmalina Ametista Esmeralda
  66. 66. Recursos minerais comoSecretaria doMeio Ambiente adornos e ativos econômicos Mina a céu aberto Planta de beneficiamento 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
  67. 67. Mina de diamante de Diavik – Canadá Extração a céu aberto em kimberlitoSecretaria doMeio Ambiente Produção: ~9 milhões de quilates/ano (~1.800 kg) Reservas: 21,9 milhões de toneladas de minério, com teor de 3,5 quilates/tonelada. 1 quilate = 0,2 g
  68. 68. Usos do diamanteSecretaria doMeio Ambiente 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)
  69. 69. Implicações ambientais do aproveitamentoSecretaria doMeio Ambiente dos recursos minerais Degradação da paisagem Abandono de áreas mineradas Assoreamento dos rios Contaminação por poluentes Erosão
  70. 70. Passivo ambientalSecretaria do Abandono de materiais tóxicos Ruído, vibração e poeiraMeio Ambiente Falta de controle => poluição Perda da cobertura vegetal
  71. 71. Exemplos de recuperação de áreas mineradasSecretaria doMeio Ambiente Paradise Golf (Mogi das Cruzes, SP)
  72. 72. Exemplos de recuperação de áreas mineradasSecretaria doMeio Ambiente Recuperação de mata ciliar por mineração de areia Vale do Ribeira, SP
  73. 73. Exemplos de recuperação de áreas mineradasSecretaria doMeio Ambiente Recuperação de áreas mineradas Ópera de Arame e (Alcoa), em Poços de Caldas Pedreira Leminski, Curitiba Antiga área de mineração de areia, transformada no Parque Leon Feffer, Mogi das CruzesÁrea recuperada após mineração deargila (Campo Alegre, SC)
  74. 74. A sociedade depende e dependerá sempre dosSecretaria do recursos minerais; porém, a mineração podeMeio Ambiente causar danos ambientais, sendo necessário conciliar preservação e extração mineral para dar sustentabilidade à atividade.
  75. 75. Secretaria doMeio Ambiente FIM Hélio Shimada, D.Sc. Géologo – Pesquisador Científico hshimada@igeologico.sp.gov.br http://www.igeologico.sp.gov.br

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