recursos minerais metlicos no-renovveis
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recursos minerais metlicos no-renovveis
ENG06631-Metalurgia Extrativa dos Metais Não-Ferrosos-I A - 2007/1 Nestor Cezar Heck / DEMET - EE - UFRGS 20 3 - GEOGRAFIA POLÍTICA DOS RECURSOS MINERAIS 3-1. Elementos químicos na crosta terrestre “Metais e água são os dois alvos mais promissores da exploração inicial dos recursos do espaço sideral. Uma fonte de metais, no espaço, são os asteróides ferrosos próximos da Terra, que contêm Fe como constituinte principal e Ni e Co como constituintes menores.” 1 Enquanto a citada exploração espacial não acontece, todos os metais que produzimos industrialmente, à exceção do Mg – retirado da água do mar, mas que também pode ser extraído de um mineral (como é feito no no Brasil) –, têm origem na região superficial sólida do nosso planeta, a crosta terrestre 2. A crosta contém virtualmente ‘todos’ os elementos químicos, porém, a abundância de cada um deles varia de forma descomunal, Figura 3-1. É comum a apresentação da abundância em termos de massa. A faixa de valores – como nos demais casos – é ampla, desde alguns pontos percentuais até poucas partes por milhão, como, por exemplo, os metais Al, com 8,1 [%], e o W, com 1 [ppm] em massa; a Tabela 3-1 mostra os elementos mais abundantes na crosta e no mar. Elementos formadores de rochas: principais (região cinza escuro) e secundários (região cinza claro) Elementos formadores de ‘terras raras’ (em cinza) Metais (e metalóide) muito raros (região cinza claro) Número atômico, Z Fig. 3-1. Abundância relativa dos elementos (número de átomos do elemento para 1 E6 átomos de Si) na crosta continental superior em função do numero atômico; estão destacados por manchas: os elementos formadores de rochas e os elementos muito raros; em negrito: os metais de grande relevância industrial (produção mundial maior do que aproximadamente 3x10 7 [kg/ano]); e, em itálico: os metais preciosos Fonte: http://pubs.usgs.gov/fs/2002/fs087-02/images/fig04.gif Não se deve esquecer que um ordenamento – como, por exemplo, a abundância dos Subra Muralidharan, Dept. de Química, Western Michigan University; http://www.finds-space.org/Murali.html A crosta terrestre, a capa sólida exterior do nosso planeta, tem uma espessura entre 35 a 70 [km] nos continentes e 5 a 10 [km] no fundo dos oceanos 1 2 ENG06631-Metalurgia Extrativa dos Metais Não-Ferrosos-I A - 2007/1 Nestor Cezar Heck / DEMET - EE - UFRGS 21 elementos na crosta terrestre – com base na massa pode dar uma idéia distorcida da ‘quantidade’ – embora o mesmo problema também se repita com quaisquer outros índices como, por exemplo, o volume. Crosta [%, massa] O 46,6 Si 27,1 Al 8,1 Fe 5,0 Ca 3,6 Na 2,8 K 2,6 Mg 2,1 Ti 0,46 H 0,22 C 0,03 Mar [%, átomos] O 85.84 H 10,82 Cl 1.94 Na 1,08 Mg 0,1292 S 0,091 Ca 0,04 K 0,04 Br 0,0067 C 0,0028 Corpo humano [%, massa] H 62,9 O 25,4 C 9,5 N 1,4 Ca 0,31 P 0,22 Cl 0,03 K 0,06 S 0,05 Na 0,03 Mg 0,01 Tab. 3-1. Abundância aproximada dos principais elementos químicos na crosta terrestre, no mar e no corpo humano Fonte: http://icg.harvard.edu/~chem15/lectures/1_nuclear.pdf e http://en.wikipedia.org/wiki/Sea_water O perfil multifacetado da nossa civilização necessita dessa ampla diversidade de elementos químicos, isoladamente ou na forma de compostos químicos, ligas metálicas, etc. Materiais metálicos de grande uso são produzidos a partir de elementos abundantes, baratos, e com propriedades adequadas para a construção de máquinas e equipamentos, etc. Materiais caros, para os quais as propriedades (ou funções) são muito mais importantes que o preço, podem fugir dessa diretriz, mas, normalmente, são usados em menor quantidade. De qualquer modo, genericamente, a produção dos metais tende a refletir: (i) as dificuldades intrínsecas dos procedimentos da indústria extrativa e (ii) o quanto a sociedade esta disposta a pagar para poder utilizar um determinado metal. 3-2. Classes químicas das fontes minerais Os elementos presentes na crosta terrestre – com raras exceções – estão combinados formando compostos. Os elementos formadores de rochas já foram destacados na Fig. 3-1; na Tabela 3-3 podem ser vistos os principais compostos da classe dos óxidos, que constituem 99,2% de qualquer rocha da crosta (sobre os continentes, a crosta é chamada sial – por causa da sílica e alumina – e, sobre o leito dos oceanos, sima – por causa da sílica e magnésia, embora contenha também óxidos de ferro). Composto SiO2 Al2O3 CaO MgO Na2O FeO K2O Fe2O3 H2O TiO2 P2O5 Teor [%, massa] 59,71 15,41 4,90 4,36 3,55 3,52 0,18 2, 63 1,52 0,60 0,22 Tabela 3-2. Onze óxidos que compõem 99,22 % de todas as rochas da crosta, segundo o geoquímico norte-americano F.W. Clarke Fonte: http://en.wikipedia.org/wiki/Earth ENG06631-Metalurgia Extrativa dos Metais Não-Ferrosos-I A - 2007/1 Nestor Cezar Heck / DEMET - EE - UFRGS 22 3-3. Províncias minerais metálicas Ainda não temos tecnologia capaz de extrair industrialmente os metais nas concentrações existentes na crosta. Nessas condições, o preço dos metais – excetuando-se talvez o Fe e o Al – seria igual ou maior do que os preços atuais do Au e da Ag. Os teores ‘de corte’ – uma das ‘fronteiras’ na definição de reserva – são, normalmente, várias vezes mais elevados do que aqueles das respectivas abundâncias. Para a nossa sorte, alguns fenômenos naturais concentram os metais em depósitos minerais. A metalogênese – ramo da Ciência que estuda esses fenômenos – classifica-os em quatro grandes grupos: processos magmáticos; processos hidrotermais; processos sedimentares; intemperismo e erosão. Os depósitos (e as reservas) se localizam em regiões limitadas – muitas vezes montanhosas – espalhadas sobre a face da Terra, chamadas províncias minerais metálicas. Em 1967, uma equipe de geólogos que sobrevoava a Amazônia a bordo de um helicóptero (a serviço da companhia siderúrgica norte-americana United States Steel) em busca de manganês descobriu o que, depois, se denominou Projeto Carajás, Figura 3-4. Ele constitui uma das províncias minerais metálicas mais recentemente descobertas e importantes do planeta. Algumas, muito antigas, já foram exploradas até a exaustão como, por exemplo, a província Erzgebirge (literalmente, montanhas de minérios), na Alemanha. Metal Fe Mn Cu Al Ni Sn W Au Reserva Teor [t] [%, massa] 17 800 000 000 66,1 70 000 000 43,0 2 000 000 000 1,0 4 000 000 000 35,0 100 000 000 1,7 11 000 66,0 1 000 000 1,0 100 8* *[g/t] Tab. 3-3. Potencial mineral metálico de Carajás Em 1970, os minérios da Serra dos Carajás, no leste do Pará já tinham sido identificados, Tabela 3-3, e a empresa Amazônia Mineração S.A., que associava empresas estrangeiras com a Companhia Vale do Rio Doce (hoje sob o nome de Vale), foi constituída. Ao final dos anos 70, a companhia Vale pagou uma vultosa indenização às suas parceiras, assumindo o controle total do empreendimento, lançando o Programa Grande Carajás. Além do ferro, a região também é rica em outros metais. O nome do distrito mineral Paragominas está ligado ao alumínio, contudo, outras áreas na região norte (Oriximaná, Almeirim e Tiracambú) também devem ser lembradas como detentoras de grandes reservas desse metal. Por fim, normalmente grandes obras de engenharia estão associadas com as províncias minerais, especialmente se elas estão localizadas em regiões economicamente pouco desenvolvidas. ENG06631-Metalurgia Extrativa dos Metais Não-Ferrosos-I A - 2007/1 Nestor Cezar Heck / DEMET - EE - UFRGS 23 Fig. 3-4. Localização aproximada da província mineral Carajás e das regiões associadas às reservas de alumínio, no mapa parcial da região norte do Brasil Fonte: ttp://allchemy.iq.usp.br/pub/metabolizando/bb57004i.doc 3-4. A distribuição dos metais na Terra e seus efeitos O grupo líder dos países industrializados do planeta, auto intitulado ‘G-8’, composto por: Canadá, EUA, Rússia, Japão, Alemanha, França, Inglaterra, Itália (além dos países europeus participantes, a União Européia tem um representante com o status de ‘observador’), detém algo em torno de 60% do produto interno bruto (PIB) mundial. Estes países têm como característica, o consumo de grandes quantidades de matéria-prima, dentre as quais se encontram os minérios. Para contraste, a Tabela 3-4 mostra a distribuição política das reservas mais importantes de alguns metais básicos sobre a superfície da Terra. Cr Kasaquistão 290 000 África do Sul 100 000 Índia 25 000 Mundo 810 000 Cu Chile 140 000 EUA 35 000 Indonésia 35 000 Mundo 470 000 Ni Austrália 22 000 Cuba 5 600 Rússia 6 600 Mundo 62 000 Austrália China Índia Mundo Mn Fe** Índia 93 000 Brasil 14 000 Ucrânia 140 000 Rússia 14 000 China 40 000 Austrália 11 000 Mundo 380 000 Mundo 80 000 *Ilmenita, massa equivalente de TiO2 **Fe contido, em milhões de toneladas Sn China 1700 Malásia 1 000 Peru 700 Mundo 6 100 China Canadá Rússia Mundo Ti* 200 000 200 000 85 000 660 000 W 1 800 260 250 2 900 Austrália China EUA Mundo Pb 15 000 11 000 8 100 67 000 Zn China 33 000 Austrália 33 000 EUA 30 000 Mundo 220 000 Tab. 3-4. Reservas mundiais de alguns dos principais metais e sua distribuição por países (estão mostradas apenas as três primeiras posições), em milhares de toneladas Fonte: diferentes arquivos do ‘Mineral Commodity Summaries’ do ano 2005, disponíveis em: http://minerals.usgs.gov/minerals/pubs/commodity/ ENG06631-Metalurgia Extrativa dos Metais Não-Ferrosos-I A - 2007/1 Nestor Cezar Heck / DEMET - EE - UFRGS 24 Dentre os países do G8, o Japão possui reservas significativas de apenas alguns metais de que necessita, Tabela 3-5. Por causa disso, importa uma quantidade expressiva de minérios, metais e matérias-primas intermediárias, Tab. 3-6. Cu 40 Au [t] 180 000 Pb 600 Ag 2 400 Zn 3 200 Tab. 3-5. Reservas do Japão, em 2001, em milhares de toneladas (exceto Au) Fonte: http://minerals.er.usgs.gov/minerals/pubs/country/asia.html#ja Elem. Forma Al minério metal Cr Cu Massa [t] Exportadores 2 000 Austrália 1 000; Indonésia 1 000 2 605 000 Rússia 695 000; Austrália 624 000; Brasil 257 000 min./conc. 501 727 África do Sul 297 075; Índia 107 998; Irã 33 957 Fe-Cr 776 327 Kasaquistão 114 222; África do Sul 424 616; Zimbabue 73 561 min./conc. 4 469 000 Chile 1 898 000; Indonésia 1 024 000; Canada 528 000 metal 198 916 Singapura 27 944; Malásia 22 097; Filipinas 19 352; EUA 16 036 minério 122 000 Austrália 71 000; Brasil 24 000; Índia 17 000 metal 321 000 EUA 58 000; Taiwan 57 000; Rússia 35 000; Austrália 21 000 gusa 919 000 China 520 000; Brasil 128 000; África do Sul 114 000 Pb min./conc. 185 584 EUA 76 122; Austrália 52 785; Peru 22 632; Bolívia 16 816 Mg metal 38 221 China 30 546; Noruega 5 828 Mo ustulado 32 389 Chile 14 127; China 4 500; EUA 4332 Mn metal 43 270 China 33 491; África do Sul 8 494 Sn metal 32 483 China 13 675; Indonésia 10 571; Tailândia 4 681 Ni matte Zn min./conc. Fe 111 690 Indonésia 73 536; Austrália 38 154 1 063 000 Austrália 450 000; Peru 149 000; EUA 136 000; Canadá 84 000 Tab. 3-6. Importações do Japão (significativas para o ramo metalúrgico), no ano 2000, com origem discriminada por país A origem desses materiais chama a atenção, Tab. 3-6, pois eles provêm de muitos países, de todos os continentes. A participação do Brasil como exportador de minério de Fe, ferro metálico e de alumínio, como se pode ver, não é decisiva para o país importador, mas é significativa para o Brasil. Analisada em maior profundidade, ela revela ao menos dois aspectos interessantes. Em primeiro lugar, é o resultado de um importante empenho de desenvolvimento de mercado, que incluiu até a criação de uma empresa de transporte marítimo, a Docenave, em 1962, capaz de colocar minério de ferro com preços competitivos com aqueles da Austrália nos portos do Japão. Em segundo, mostra um esforço do gigante industrial do oriente para amenizar os efeitos da sua situação de dependência em relação às matérias-primas (o tema será expandido, genericamente, mais adiante) – no Brasil, o Japão participa ativamente de empreendimentos muito significativos nas áreas de mineração e metalurgia. O grau de dependência dos países industrializados em matérias-primas pode ser exemplificado usando-se dados sobre os Estados Unidos, Tabela 3-7. ENG06631-Metalurgia Extrativa dos Metais Não-Ferrosos-I A - 2007/1 Nestor Cezar Heck / DEMET - EE - UFRGS Elemento / min. Bauxita e alumina Nb Mn V Pt Ti (concentrado) Ta Sn Co W Pd Cr Ag Zn Re Be Mg Ti (esponja) Ni Sb Al Cu Pb Fe minério de Fe Dep. [%] 100 100 100 100 93 82 80 79 75 70 69 63 61 60 59 55 54 54 43 41 39 37 18 14 11 25 Maiores fornecedores (1998-2001) Austrália, Guine, Jamaica, Brasil Brasil, Canada, Alemanha, Estônia África do Sul, Gabão, Austrália, México África do Sul, Canada, China, República Tcheca África do Sul, Reino Unido, Alemanha, Rússia África do Sul, Austrália, Canada, Ucrânia Austrália, China, Japão, Tailândia Peru, China, Indonésia, Brasil, Bolívia Finlândia, Noruega, Rússia, Canada China, Rússia Rússia, África do Sul, Reino Unido, Bélgica África do Sul, Kasaquistão, Zimbabue, Turquia, Rússia Canada, México, Peru, Reino Unido Canada, México, Kasaquistão Chile, Kasaquistão, Alemanha, Rússia Kasaquistão, Rússia, Brasil, Filipinas Canada, China, Rússia, Israel Japão, Rússia, Kasaquistão Canada, Noruega, Rússia, Austrália China, México, Bélgica, África do Sul, Hong Kong Canada, Rússia, Venezuela, México Canada, Chile, Peru, México Canada, México, Austrália, Peru União Européia, Canada, Japão, México Canada, Brasil, Austrália, Venezuela Tab. 3-7. Grau de dependência dos EUA, em 2002, com relação a alguns metais e minérios de metais (em ordem decrescente), e os maiores fornecedores Fonte: http://minerals.er.usgs.gov/minerals/pubs/mcs/2003/mcs2003.pdf A pressão exercida pelo elevado grau da dependência de parte dos países industrializados em algumas matérias-primas metálicas acabou por fazê-los tomar algumas medidas preventivas ou remediadoras, capazes de livrá-los dessa situação de dependência ou, ao menos, amenizar os seus efeitos, dentre elas: contratos comerciais; financiamentos condicionados a fornecimentos; joint-ventures; posse de jazidas; controle de preços no mercado internacional (LME, COMEX); estoques reguladores (estratégicos?); substituições; e guerras. ENG06631-Metalurgia Extrativa dos Metais Não-Ferrosos-I A - 2007/1 Nestor Cezar Heck / DEMET - EE - UFRGS 26 Um exemplo muito significativo desse tipo de problema é dado pelo metal Cr, Tabela 3-8. Material Minério (cromita) Químico Metalúrgico Refratário Fe-Cr Fe-Cr-Si Fe-Cr-AC Fe-Cr-BC Cr metálico Aluminotérmico Eletrolítico 2000 2001* Variação** Quantidade [t] % 203 000 193 000 241 000 203 000 193 000 241 000 0 0 0 0 0 0 34 200 615 000 270 000 31 600 615 000 295 000 -2 630 0 -10 900 -8 0 -4 2 500 5 050 2 370 5 050 -125 0 -5 0 * Dados estimados; ** Em relação ao ano 2000 Tab. 3-8. Inventário anual e variação dos estoques do governo dos E.U.A. para o Cr e materiais que contenham Cr, na virada do século XX (inclui materiais com e sem especificação; dados arredondados para, no máximo, três dígitos significativos) Fonte: http://minerals.er.usgs.gov/minerals/pubs/commodity/chromium/chromyb01.pdf Como os metais competem naturalmente entre si (e com outros materiais) quanto ao seu emprego na confecção de objetos, máquinas, veículos ou construções, a substituição também pode ser considerada, por um determinado país, como um instrumento de alívio do grau de dependência em um dado metal ou grupo de metais. A substituição, contudo, tem casos críticos, pois nem sempre é total, e leva tempo para ser implementada. Veja, por exemplo, algumas conclusões do governo norte-americano após um estudo 1 sobre as possibilidades de substituição do metal cromo: O minério cromita não tem sucedâneo na produção de ferrocromo, produtos químicos contendo Cr ou refratários à base de cromita. O Cr é insubstituível no aço inoxidável – o seu maior uso final – ou em superligas – o maior uso final com objetivos ‘estratégicos’. Sucata contendo cromo pode substituir o ferrocromo em aplicações metalúrgicas. Substitutos para ligas contendo cromo, produtos químicos contendo Cr ou refratários à base de cromita geralmente aumentam o custo ou limitam a performance. Em 1978, a Academia Nacional de Ciências concluiu que a substituição de produtos contendo cromo por materiais sem cromo poderia economizar cerca de 60% do cromo usado na produção de ligas, cerca de 15% do cromo usado em produtos químicos, e 90% da cromita usada em refratários, dando-se um prazo de 5 a 10 anos para o desenvolvimento de sucedâneos tecnicamente aceitáveis e para a absorção do aumento nos custos. Em resumo, reservas de metais que possuem grande importância industrial ou na defesa, cujas reservas estão em grande parte no estrangeiro, especialmente concentradas em um único país, não possuem bons substitutos e nem fontes alternativas são considerados com atenção pelos países industrializados. As reações por parte dos países detentores de reservas (principalmente daquelas localizadas em países do chamado ‘terceiro mundo’), visando o desenvolvimento harmônico das nações, são 1 http://minerals.er.usgs.gov/minerals/pubs/commodity/chromium/180303.pdf ENG06631-Metalurgia Extrativa dos Metais Não-Ferrosos-I A - 2007/1 Nestor Cezar Heck / DEMET - EE - UFRGS 27 tipicamente: a cartelização e os acordos (incipientes ou formais) envolvendo o fornecimento de matérias primas. Alguns exemplos de organizações criadas com essa finalidade podem ser citados: Associação Internacional da Bauxita, IBA; Conselho Intergovernamental dos Países Exportadores de Cobre, CIPEC; Conselho Internacional do Estanho, ITC; e, Cartel do Mercúrio (mantido, em 1920, pela Itália e Espanha). O Brasil é o maior produtor de minério de ferro no mundo e o segundo maior produtor mundial de bauxita, ficando atrás apenas da Austrália. O país também é um grande produtor de caulim, mineral utilizado, entre outros, pela indústria papeleira, e vem intensificando, ultimamente, sua atuação nos mercados de concentrado de cobre e na mineração de níquel e cobalto. A situação das reservas de metais, em relação àquelas de outros países, pode ser vista na Tabela 3-9. Posição 1o 3o Mineral Nióbio Tantalita Alumínio Estanho Participação [%] 91,1 49,4 8,1 12,4 4º Manganês 3,0 5o Ferro Lítio 6,7 1,9 Tab. 3-9. Posição das reservas brasileiras em 2002 e sua participação, em relação às reservas mundiais Fonte: http://www.dnpm.gov.br/suma2002/Sumário%20Parte1(INTRODUÇÃO).doc Além de países, empresas transnacionais também podem ter grande relevância neste tema; um caso interessante é aquele apresentado pelo minério de ferro, onde três companhias detêm praticamente todo o comércio de minério de ferro que é transportado por via marítima no mundo (Tabela 3-10). Companhia Produção Vale Rio Tinto BHP Billiton Total 18,5 9,2 8,7 36,4 Comércio marítimo 33 19 16 68 Tab. 3-10. Controle corporativo da produção e exportação de minério de ferro, em 2004 (participação em %, em relação aos valores mundiais) Fonte: http://www.baffinland.com/investors/pdf/050930-iron-ore-industry-review-update.pdf ENG06631-Metalurgia Extrativa dos Metais Não-Ferrosos-I A - 2007/1 Nestor Cezar Heck / DEMET - EE - UFRGS 28 Q3 – QUESTÕES E EXERCÍCIOS 3-1. Elementos químicos na crosta terrestre Questão 3-1.1 Os meteoritos ferrosos (entre outros fatores) nos fazem supor que o núcleo (intangível) do nosso planeta seja metálico. Assim, já houve quem comparasse o planeta inteiro com um imenso reator metalúrgico – como se explicaria essa idéia? Questão 3-1.2 Qual é a base da classificação da abundância, na Figura 3-1? Exerc. 3-1.1 A Tabela 3-1 mostra a abundância (concentração em massa) dos elementos na crosta terrestre. Se considerarmos apenas os elementos: O, Si, Al, Fe, Ca, Na, K, Mg, Ti, etc., quanto haveria do elemento “etc.”? Exerc. 3-1.2 Em 1 tonelada de rocha, o que significam esses valores: 8,1 [%] e 1 [ppm], em quilogramas e gramas, respectivamente? Exerc. 3-1.3 A crosta terrestre contém quantidades imensas de metais – mesmo daqueles contidos em menor concentração como, por exemplo, o Sn, com ~2 [ppm]. Calcule quantas toneladas de Sn existem em ‘apenas’ 1 [km3] de rochas da crosta (considere apenas a rocha granito – material continental típico – que tem uma densidade variável, entre 2,7 e 3,0 [g/cm3]). Exerc. 3-1.4 Em 3 333 [t] de crosta terrestre encontram-se cerca de 270 [t] de Al, ou seja, aproximadamente 100 [m3] desse metal. Calcule o volume [m3] de Fe, Mg e Ti que há em 3 333 [t] de crosta, preencha a Tabela Q3-1, e mostre qual seria o novo ordenamento da abundância dos primeiros metais se ele fosse tomado com base no volume. Metal (massa) Al Fe Mg Ti Abundância [%, massa] Densidade* [g/cm3] Massa [t] Volume [m3] 2,7 7,874 1,74 4,54 270 100 8,1 5,0 2,1 0,46 Ordem (base: volume) * à temperatura de 300 [K] Tabela Q3-1. Massa e volume de alguns metais contidos em 3 333 [t] de crosta Exerc. 3-1.5 Busque dados sobre a produção anual dos metais na literatura. Escreva, para cada um deles, sobre a Figura. Q3-1, o símbolo químico para denotar aproximadamente a produção em função da abundância na crosta (base: massa). Use os limites dados pelas linhas como guia. Procure entender o resultado com base nos comentários feitos no texto, ao final do tópico 3-1. ENG06631-Metalurgia Extrativa dos Metais Não-Ferrosos-I A - 2007/1 Nestor Cezar Heck / DEMET - EE - UFRGS 29 Fig. Q3-1. Produção dos metais em função da abundância dos elementos na crosta 3-2. Classes químicas das fontes minerais Questão 3-2.1 A composição dos minerais da crosta terrestre reflete basicamente dois fatos; quais são eles? Exerc. 3-2.1 Assinale, na Tabela Q3-2, com um ‘X ’, a(s) classe(s) química(s) do(s) minerais do(s) qual(is) os metais são extraídos. Fonte Metal: Ag Al Au Co Cu Cr Fe Hg Mo Mg Mn Nb Ni Pb Sn Ti V Óxido \ hidróxido Sulfeto Oxi-sal* Arsenieto Metal (nativo) Íon (água do mar) * Inclui carbonatos, silicatos, óxidos mistos, etc. Tab. Q3-2. Classes químicas das fontes minerais dos metais Questão 3-2.2 Observando a Tabela Q3-2, o tu poderias concluir (a respeito dela própria, e de uma comparação dos seus dados, com os dados da Tab. 3-2)? W ENG06631-Metalurgia Extrativa dos Metais Não-Ferrosos-I A - 2007/1 Nestor Cezar Heck / DEMET - EE - UFRGS 30 3-3. Províncias minerais metálicas Exerc. 3-3.1 Observe a Tabela Q3-3 e calcule o fator de concentração tendo em vista o teor que um metal apresenta numa reserva em relação ao seu teor na crosta. Metal Al Fe Mn Cr Zn Ni Cu Pb Sn Teor na crosta [%, massa] 8,23 5,36 0,1 0,096 0,007 0,007 0,0055 0,0013 0,0002 Teor de corte [%, massa] 30 25 15 15 4 1 0,4 4 0,5 Fator de concentração Tab. Q3-3. Teores na crosta, teores mínimos nas reservas e fator de concentração para alguns metais escolhidos Fonte: Bodsworth, C.; The Extraction and Refining of Metals Exerc. 3-3.2 Localize sobre o mapa (Figura Q3-1) algumas províncias minerais que são (ou foram) importantes para a civilização ocidental e comente o resultado. 1-Midlands (Inglaterra); 2-Erzgebirge (Alemanha); 3-Platô centro-africano (Zimbabue e Zaire); 4-Witwatersrand (África do Sul); 5-Escudo canadense (Canadá); 6-Montanhas Rochosas (EUA); 7-Lago Superior (EUA); 8-Andes (Bolívia e Chile); 9-Quadrilátero Ferrífero (MG); 10-Carajás (PA); 11-Paragominas (PA) Fig. Q3-1. Províncias minerais metálicas do ocidente ENG06631-Metalurgia Extrativa dos Metais Não-Ferrosos-I A - 2007/1 Nestor Cezar Heck / DEMET - EE - UFRGS Exerc. 3-3.3 31 Verifique, na Tabela 3-3, o potencial mineral metálico de Carajás – em termos de espécies, quantidade e teores –, depois compare os dados referentes ao estanho com os valores já vistos anteriormente, e comente. Questão 3-3.1 Além de dois minerodutos (um na região sudeste – associado ao ferro – e outro na região norte – associado ao alumínio), outras obras de infra-estrutura já foram construídas em associação com as províncias minerais brasileiras. Observe o mapa mostrado na Figura 3-4 e responda: quais são as três grandes obras da engenharia civil executadas em função da província e distrito minerais de Carajás e Paragominas (a última associada com o alumínio de Oriximaná), Questão 3-3.2 Qual a obra associada ao ‘Quadrilátero ferrífero’? 3-4. A distribuição dos metais na Terra e seus efeitos Questão 3-4.1 Compare os países do grupo G8 com as reservas (Tabela 3-4) e responda: como se poderia classificar a distribuição política dos metais na terra? Questão 3-4.2 Observe a Tabela 3-4 e responda: em que grau os metais se repetem nas províncias minerais? (Compare com o comentário solicitado no Exercício 3-3.2) Exerc. 3-4.1 Analise as importações (Tabela 3-6) do Japão no ano 2000; depois, use o mapa mundi (Figura Q3-2) e trace, sobre ele, linhas para denotar o fluxo de massa em direção ao Japão. Fig. Q3-2. Fluxo de metais, minérios e substâncias similares em direção ao Japão Exerc. 3-4.2 O Japão participa ativamente de empreendimentos muito significativos nas áreas de mineração e metalurgia no Brasil. Por outro lado, o Brasil teve atitudes pró-ativas nessa interação, tendo inclusive criado a empresa de transporte marítimo Docenave. Faça uma pesquisa para conhecer esse tema mais profundamente. Exerc. 3-4.3 Analise o grau de dependência dos EUA em 2002 (Tabela 3-7) em relação aos metais e minérios de metais e comente. ENG06631-Metalurgia Extrativa dos Metais Não-Ferrosos-I A - 2007/1 Nestor Cezar Heck / DEMET - EE - UFRGS 32 Questão 3-4.3 Uma lista de ações tomadas pelos países industrializados, visando a garantia de suprimentos de recursos minerais metálicos, foi vista no texto; tu saberias explicar todas elas? Questão 3-4.4 A qual tipo de ação corresponde aquela mostrada na Tabela 3-8? Questão 3-4.5 “Em princípio, um país que detenha ‘todos’ os recursos minerais metálicos de um certo metal determina o seu preço.” Essa afirmação é correta? Pondere-a, usando como exemplo as reservas do metal nióbio no Brasil, mostradas na Tabela 3-9. Exerc. 3-4.4 Procure conhecer melhor as três empresas citadas na Tabela 3-10; veja onde estão as suas reservas, quais são e onde se localizam as suas subsidiárias, e quanto produzem anualmente.
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