Baixe Mineração e outras Notas de estudo em PDF para Engenharia Ambiental, somente na Docsity! MINERAÇÃO Ipatinga, 2009 SUMÁRIO 1- Introdução.................................................................................................2 2- Conceitos básicos.....................................................................................4 3- Mineração no Brasil..................................................................................6 4- Ferro.........................................................................................................8 4.1.1- O minério de ferro..........................................................................8 4.1.2- O carvão mineral............................................................................9 5- Degradação ambiental............................................................................10 5.1.1- Impactos ambientais da mineração..............................................10 6- Impactos ambientais da atividade de mineração....................................11 6.1- Tipo de extração..............................................................................11 Como referência do potencial mineral do Brasil, o país possui: as maiores reservas mundiais de nióbio, com 85% das jazidas existentes; a terceira maior reserva de cassiterita do mundo, com 12,2% das jazidas; a terceira maior reserva de bauxita, com 11,1% das jazidas; a quarta maior reserva de caulim, com 9,3% e a quinta maior reserva de minério de ferro, com 8% do total. Embora o Nordeste tenha sido pouco influenciado pela atividade mineral, o Estado da Bahia tem várias cidades onde a mineração trouxe grandes contribuições para o desenvolvimento sócio-econômico. Em Jaguarari, em plena zona da seca, as instalações da Mineração Caraíba foram determinantes para a alavancagem regional. O município de Teofilândia é outro exemplo: as atividades de extração de ouro, movimentadas pela Companhia Vale do Rio Doce, serviram como base para o desenvolvimento local. Ainda na Bahia, a cidade de Jacobina teve grande impulso a partir das operações das minas da Mineração Morro Velho. No global, o setor de mineração baiano absorve cerca de 20 000 pessoas em empregos diretos. Acrescenta-se ainda a existência, também na Bahia, de razoável quantidade de projetos em fase de previabilidade e implantação ou a espera de melhores condições de mercado. Dentre estes podemos destacar: Vanádio, em Maracás; Calcário, em Jacobina; Ouro, em Rio do Pires; Fosfato e Titânio, em Campo Alegre de Lourdes; Zinco e Fosfato, em Irecê; Gipsita, em Camamu; Urânio, em Lagoa Real; Caulim, em Alagoinhas e Prado; Ilmenita, Rutilo e Zirconita, em Valença; Rochas Ornamentais em diversas localidades. Com relação às demais unidades da Federação, sem a inclusão dos produtos energéticos, a Bahia ocupa o sexto lugar no universo da mineração brasileira, sendo que a produção destes seis estados (MG, PA, SP, MT, GO e BA) representa 76% da produção mineral brasileira. Com a inclusão dos produtos energéticos, a Bahia passa a ocupar o quarto lugar; Rio de Janeiro, Minas Gerais e Pará, nessa ordem, ocupam os três primeiros lugares. 2 - CONCEITOS BÁSICOS Mineração, atividade econômica também designada, num sentido mais amplo, como indústria extrativa mineral ou indústria de produtos minerais, se define na classificação internacional adotada pela Organização das Nações Unidas (ONU) como a extração, elaboração e beneficiamento de minerais que se encontram em estado natural sólidos, como o carvão e outros; líquido, como o petróleo bruto; e gasoso, como o gás natural. Nessa acepção mais abrangente, inclui a exploração das minas subterrâneas e a céu aberto, as pedreiras e os poços, com todas as atividades complementares para preparar e beneficiar minérios e outros minerais em bruto: trituração, lavagem, limpeza, classificação, granulação, fusão, destilação inicial e demais preparativos necessários à comercialização dos produtos sem alterar sua condição primária. Alguns metais, como o ouro, a prata, o cobre e a platina encontram-se em estado puro. A maioria, porém, se apresenta em combinações: óxidos, carbonatos, sulfetos etc., quase sempre ainda misturados a substâncias estéreis, constituindo o que se chama ganga. De acordo com o tamanho, a forma, a profundidade e as características físicas do minério, as jazidas podem ser exploradas na superfície (a céu aberto) ou por meio da lavra subterrânea. Os recursos minerais são bens esgotáveis, não renováveis. Por esse fato, tendem a escassez à medida que se desenvolve a sua exploração. A seguir, são dadas definições técnicas para alguns termos utilizados na área de mineração. Beneficiamento ou tratamento: processamento da substância mineral extraída, preparando-a com vistas à sua utilização industrial posterior. Bota-fora: local para deposição do estéril da mina e, às vezes, para o rejeito da usina de beneficiamento. Capeamento: Camada estéril que recobre a jazida mineral e que deve ser retirada para efeito de extração do minério na lavra a céu aberto. Estéril: termo usado em geologia econômica para as substâncias minerais que não têm aproveitamento econômico. Jazidas minerais: Massa individualizada de substância mineral ou fóssil, aflorando à superfície ou existente no interior da terra, em quantidades e teores que possibilitem seu aproveitamento em condições econômicas favoráveis. Mina: É a jazida mineral em fase da lavra, abrangendo a própria jazida e a instalação de extração, beneficiamento e apoio. Mineral: é toda substância natural formada por processos inorgânicos e que possui composição química definida. Minério: mineral ou associação de minerais que pode, sob condições econômicas favoráveis ser utilizado como matéria prima para a extração de um ou mais metais. Rejeito: rochas ou minerais inaproveitáveis presentes no minério e que são separadas deste, total ou parcialmente, durante o beneficiamento. Distribuição percentual das minas de médio porte segundo as substâncias minerais, 2006. Distribuição percentual das minas de pequeno porte segundo as substâncias minerais, 2006. 4 – FERRO O ferro é um dos elementos mais abundantes da superfície de nosso planeta. É encontrado em quantidade inferior apenas ao oxigênio, ao silício e ao alumínio. Porém, entre esses quatro elementos mais abundantes da Terra, o ferro é o que possui maior importância nas aplicações industriais e maior índice de produção. O ferro também possui a particularidade de ser o metal pesado geralmente mais barato, apesar de algumas de suas raras ligas serem mais caras que o próprio ouro. Quando quimicamente puro, o ferro não é utilizado nas atividades industriais, por ser muito flexível e apresentar oxidação com extrema facilidade. O ferro é empregado nas indústrias sempre em liga com outros elementos, principalmente com o carbono, cuja composição nas ligas de ferro varia de 0, 0008% a 6,4%. As ligas de ferro e carbono, comumente chamadas de minério de ferro, são de grande importância nas atividades das indústrias, sendo muito empregadas na metalurgia. 3.1.1- O minério de ferro As minas fornecedoras de minério de ferro são de dois tipos: (a céu aberto) e (em galeria). As minas a céu aberto exploradas com mais facilidade, pois possibilitam o emprego de grandes máquinas escavadoras, que diminuem o custo de exploração e favorecem maior rendimento ao trabalho. Já a exploração das minas de galeria exige o emprego de técnicas especiais de operação, além da construção de caras instalações auxiliares para a extração, como sustentação de arcada dos túneis, elevadores e sistemas de iluminação artificial e ventilação. No Brasil, que possui a sexta maior reserva de minério de ferro do mundo, a maioria das jazidas é a céu aberto. O ferro é extraído das minas e levado para as siderúrgicas, onde recebe o primeiro tratamento industrial. Nas minas em galeria, o material extraído é transportado das regiões subterrâneas até a superfície por meio de pequenos vagões que correm por estreitos trilhos, ou através de correias transportadoras, que são um tipo de esteira que corre levando o ferro até o exterior da mina. Para que o ferro extraído da mina tenha melhor aproveitamento possível, é necessário que os pedaços de minério bruto sejam, no máximo, pouco maiores que o tamanho de um punho fechado. Sendo assim, o minério é fragmentado em um britador e depois classificado de acordo como tamanho dos pedaços. Os maiores são fragmentados outra vez, a fim de ficarem do tamanho padrão desejado. Já os menores, que impediriam a circulação do ar e dos gases nos fornos, são unidos termicamente formando aglomerados do tamanho ideal para a utilização nos fornos. Antes de ser levado ao alto-forno, o minério de ferro é aquecido a seco, no processo conhecido como calcinação, para que sejam eliminadas algumas substâncias que dificultam o processamento siderúrgico e contaminam o produto final. Tais substâncias são o enxofre, o arsênio, a água e o anidrido carbônico. Depois da calcinação, o minério de ferro está pronto para ser levado ao forno da siderúrgica. No forno, para derreter o minério de ferro, é utilizado carvão mineral que, por ser barato e abundante, é um dos combustíveis fósseis mais utilizados em nosso Planeta, junto com o petróleo e o gás natural, cujas queimas são as maiores responsáveis pelo aquecimento global e pela liberação de gases poluentes na atmosfera. 3.1.2- O carvão mineral O carvão mineral é o resultado da lenta decomposição de animais e plantas durante milhares de anos, e é encontrado nas cores preta ou marrom, sendo extraído do subsolo por meio de processos de mineração. Antes de ser usado para aquecer os fornos das siderúrgicas, o carvão mineral deve ser tratado para perder algumas impurezas como o enxofre, e ganhar resistência para enfrentar as pressões elevadas do processo de derretimento do minério de ferro sem se romper. O carvão deve suportar o peso do minério que é colocado sobre ele, além de fornecer o calor e os gases necessários ao derretimento do ferro. Dessa forma, o carvão mineral garante a passagem dos gases e do ar, imprescindíveis à combustão no alto-forno. Depois de derretido, o ferro poderá ser empregado na produção do aço e dos mais variados elementos que origina no meio industrial. Na região carbonífera de Santa Catarina e do Rio Grande do Sul (Figura 1 – áreas 1, 4 e 5), a poluição hídrica causada pela drenagem ácida é provavelmente o impacto mais significativo das operações de mineração e beneficiamento do carvão mineral. Essa poluição decorre da infiltração da água de chuva sobre dos rejeitos gerados nas atividades de lavra e beneficiamento, que alcançam os corpos hídricos superficiais e/ou subterrâneos. Essas águas adquirem baixos valores de pH (< 3), altos valores de ferro total, sulfato total e vários outros elementos tóxicos que impedem a sua utilização para qualquer uso e destroem a flora e a fauna aquática (IBAMA, 2006) 6.1.2. Mineração de Ouro Na província aurífera do Quadrilátero Ferrífero em Minas Gerais, (Figura 1 – Principais províncias minerais do Brasil., área 40), a presença do elemento tóxico arsênio merece destaque no que se refere aos efeitos da mineração no meio ambiente. Em Nova Lima e Passagem de Mariana, funcionaram, por várias décadas, fábricas de óxido de arsênio, aproveitado como subproduto do minério. Os rejeitos de minério ricos em arsênio foram estocados às margens de riachos ou lançados diretamente nas drenagens, provocando grande comprometimento ambiental do solo e água. 6.1.3. Chumbo, Zinco e Prata As minas de chumbo, zinco e prata do Vale da Ribeira (Figura 1 - área 42) estiveram ativas durante longo período do século XX, especialmente nas décadas de 70 e 80. Os materiais resultantes dos processos de metalurgia e refino do minério de chumbo foram estocados nas margens do rio Ribeira. As últimas minas e a refinaria encerraram suas atividades em novembro de 1995. Foram realizados estudos na população infantil, nos municípios de Adrianópolis e Cerro Azul no Paraná e, Ribeira e Iporanga em São Paulo, envolvendo análises de chumbo total em sangue e arsênio em urina. As concentrações de chumbo no sangue foram superiores aos limites aceitos pelo Centers for Disease Control - CDC (1991). 6.1.4. Agregados para Construção Civil Os bens minerais (areia, argila e brita) de emprego direto na construção civil, por sua importância para os setores de habitação, saneamento e transportes, são considerados como bens minerais de uso social. A produção desses minerais, por fatores mercadológicos, impõe sua atuação próxima dos centros consumidores, caracterizando-se como uma atividade típica das regiões metropolitanas e urbanas. Os índices ambientais provocados são grandes e descontrolados, degradando ambientes de delicado equilíbrio ecológico (dunas e manguezais), alterando canais naturais de rios e os aspectos paisagísticos. No geral as cavas são utilizadas como bota-fora da construção civil e até mesmo como lixões. 6.1.5. Garimpos A garimpagem provoca impactos ambientais comuns a todas as áreas submetidas a esse tipo de extração rudimentar e predatória, principalmente a contaminação dos recursos hídricos. No Brasil existem diversas áreas, localizadas nos estados de Minas Gerais e Bahia, que historicamente possuem atividades garimpeira (Figura 1). Os principais impactos ambientais decorrentes dessa atividade estão relacionados a seguir: a) desmatamentos e queimadas; b) alteração nos aspectos qualitativos e no regime hidrológico dos cursos de água; c) queima de mercúrio metálico ao ar livre; d) desencadeamento dos processos erosivos; e) turbidez das águas; f) mortalidade da ictiofauna; g) fuga de animais silvestres; h) poluição química provocada pelo mercúrio metálico na biosfera e na atmosfera (IPT, 1992). 7- CONSEQUÊNCIAS DA MINERAÇÃO NO MEIO AMBIENTE 7.1.1.- Degradação da Paisagem O principal e mais característico impacto causado pela atividade minerária é o que se refere à degradação visual da paisagem. Não se pode, porém, aceitar que tais mudanças e prejuízos sejam impostos à sociedade, da mesma forma que não se pode impedir a atuação da mineração, uma vez que ela é exigida por essa mesma sociedade. 7.1.2. Ruídos e Vibração O desmonte de material consolidado (maciços rochosos e terrosos muito compactados) é feito através de explosivos, resultando, em conseqüência, ruídos quase sempre prejudiciais à tranqüilidade pública. Para minimizar estes impactos podem ser adotadas certas medidas: - orientação da frente de lavra; - controle da detonação. A onda de choque gerada por explosivos apresenta comportamentos distintos, de acordo com a distância e o tipo de material. Um método para suavizar os impactos causados pela detonação consiste em provocar uma descontinuidade física no maciço rochoso. de tanques de decantação que retenham os sedimentos finos na própria área, preservando a hidrografia. 8 – RECUPERAÇÃO DE ÁREAS DEGRADADAS PELA MINERAÇÃO Geralmente a necessidade de recuperação de uma área minerada está diretamente relacionada à desativação, total ou parcial, de um empreendimento mineiro. As principais razões para essa desativação podem ser: 1. Exaustão: pode estar relacionada aos custos de produção e sua ligação negativa com o lucro obtido pela venda do minério e/ou concentrado; 2. Obsolescência: relação com perda de competitividade e/ou por falta de investimentos em pesquisa mineral; 3. Mercado: flutuação de preços, negativa ao investimento, que pode ocasionar o fechamento temporário; 4. Impactos ambientais: ligado a fatores de ordem ambiental e relações com as comunidades próximas aos empreendimentos 8.1.1- Medidas de Recuperação e Reabilitação Ambiental As medidas de recuperação visam corrigir impactos ambientais negativos, verificados em determinada atividade mineira, e exigem soluções especiais adaptadas às condições já estabelecidas. Essas soluções, geralmente utilizadas em mineração, respaldam-se em observações de campo e literatura técnica e não raramente envolvem aspectos do meio físico. As principais áreas de um empreendimento mineiro onde medidas de recuperação podem ser aplicadas são: a.) Áreas lavradas. Algumas das medidas usualmente empregadas são: retaludamento, revegetação (com espécies arbóreas nas bermas e herbáceas nos taludes) e instalação de sistemas de drenagem (com canaletas de pé de talude, além de murundus - morrotes feitos manualmente) na crista dos taludes) em frentes de lavra desativadas. A camada de solo superficial orgânico pode ser retirada, estocada e reutilizada para as superfícies lavradas ou de depósitos de estéreis e/ou rejeitos. A camada de solo de alteração pode ser retirada, estocada e reutilizada na construção de diques, aterros, murundus ou leiras de isolamento e barragens de terra, remodelamento de superfícies topográficas e paisagens, contenção ou retenção de blocos rochosos instáveis, redimensionamento de cargas de detonação em rochas e outras. b.) Áreas de disposição de resíduos sólidos. As medidas usualmente empregadas são: revegetação dos taludes de barragens (neste caso somente com herbáceas) e depósitos de estéreis ou rejeitos, redimensionamento e reforço de barragens de rejeito (com a compactação e sistemas de drenagens no topo);instalação, à jusante do sistema de drenagem da área, de caixas de sedimentação e/ou novas bacias de decantação de rejeitos; redimensionamento ou construção de extravazores ou vertedouros em barragens de rejeito; tratamento de efluentes (por exemplo: líquidos ou sólidos em suspensão) das bacias de decantação de rejeitos; tratamento de águas lixiviadas em pilhas de rejeitos ou estéreis; tratamento de águas subterrâneas contaminadas. c.) Áreas de infra-estrutura e circunvizinhas. Algumas medidas possíveis são: captação e desvio de águas pluviais; captação e reutilização das águas utilizadas no processo produtivo, com sistemas adicionais de proteção dos cursos de água naturais por meio de canaletas, valetas, murundus ou leiras de isolamento; coleta (filtros, caixas de 9 – CONCLUSÃO Sabe-se que a mineração foi historicamente relevante como fator de atração de contingentes populacionais para a ocupação do interior do território brasileiro e, ainda hoje, e um vetor importante para o desenvolvimento regional. Dada a rigidez locacional que a caracteriza, pois (não se pode mudar o lugar que a natureza escolheu para as jazidas), seu impacto econômico cresce na medida em que são identificadas minas em regiões de baixa densidade demográfica, com atividades produtivas pouco diversificadas. A poluição visual é o primeiro efeito visível da mineração ao meio ambiente. Grandes numerosos casos, impedindo a posterior utilização. Em alguns casos (grandes jazidas), a reconstituição da paisagem tal qual era antes da extração é difícil. Porém, através de condução adequada das operações de lavra e de um projeto de recuperação, que leve em conta o destino a ser dada à área futuramente, a degradação ambiental pode ser reduzida e até eliminada. Sendo assim, os cuidados para a recuperação das áreas mineradas vão desde a concepção do plano de lavra até a implantação do projeto de revegetação, realizada concomitantemente à exploração da mina. Por outro lado, com o conceito cada vez mais forte de desenvolvimento sustentável, faz-se necessário um programa eficiente de disposição de resíduos gerados por parte da mineração, pois de uma forma geral, precisa-se fazer uso dos bens minerais no momento, porém, precisamos proporcionar um meio ambiente adequado para as futuras gerações que estão por vir. 10 - REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS -Disponível em http://intranet/monografias/mineracao/ -Disponível em Manual de recuperação de áreas degradadas do estado de São Paulo -Disponível em Avaliação da recuperação de áreas degradadas na região metropolitana de São Paulo -Disponível em http://www.rc.unesp.br/igce/aplicada/ead/estudos_ambientais