Recursos Minerais Marinhos: Pesquisa, Lavra e Beneficiamento

GRAVEL ISSN 1678-5975 Junho - 2008 V. 6 – nº 1 99-124 Porto Alegre

Recursos Minerais Marinhos: Pesquisa, Lavra e Beneficiamento Souza K.G.1 & Martins L.R.2 1 Companhia de Pesquisa de Recursos Minerais – CPRM/MME ([email protected]); 2 Centro de Estudos de Geologia Costeira e Oceânica – CECO/IG/UFRGS.

RESUMO

Recentes estudos desenvolvidos em nosso meio sobre a potencialidade nacional, em termos de recursos minerais marinhos de águas rasas e de águas profundas, tem propiciado uma análise mais apropriada com relação à pesquisa, lavra e beneficiamento dos mesmos.

No presente trabalho são analisados estes três aspectos no estudo de granulados litoclásticos, granulados bioclásticos, placeres de minerais pesados e fosforita no campo dos minerais ocorrentes na interface sedimento/água, enquanto enxofre, evaporitos, carvão e hidratos de gás são incluídos como depósitos subsuperficiais. Nódulos polimetálicos, crostas cobaltíferas e sulfetos polimetálicos são analisados entre os recursos de mar profundo.

Os primeiros incluem depósitos de acentuado interesse sócio-econômico, enquanto os últimos direcionam para um status político-estratégico importante.

ABSTRACT

Recent studies developed on the national potentiality regarding to the shallow and deep waters marine minerals resources, conduced to a more appropriate analysis in relation with the research, mining and benefit of these commodities.

Through the present work, these three aspects are analyzed in the study of lithoclastic aggregates, bioclastic aggregates, heavy minerals placers, phosporite in the realm of occurrence at the interface sediment/water; while sulphur, evaporites, coal and gas hydrates are included as subsuperficial deposits. Polymetallic nodules, cobaltiferous crusts and polymetallic sulphides were analyzed as deep-water resources.

The first group comprise deposits of pronounced socio-economic benefit, while the last ones pointed to an important political-strategic status.

Palavras chave: minerais marinhos, pesquisa, lavra, beneficiamento.

Recursos Minerais Marinhos: Pesquisa, Lavra e Beneficiamento

GRAVEL

100

INTRODUÇÃO O crescimento de programas e projetos

voltados ao aproveitamento dos recursos minerais marinhos ocorrentes na margem continental brasileira e regiões oceânicas adjacentes, tem conduzido a uma análise cada vez mais aprofundada não só em relação a sua potencialidade como nos aspectos relativos ao emprego de tecnologias de pesquisa, lavra e beneficiamento dos mesmos.

O recente “Estudo sobre o Mar e Ambientes Costeiros” desenvolvido sob o patrocínio do Centro de Gestão e Estudos Estratégicos – CGEE e Núcleo de Assuntos Estratégicos da Presidência da República – NAE, durante o ano de 2007, concorreu para a preparação de vários documentos de análise sobre variados aspectos dos recursos não vivos ocorrentes na Zona Econômica Exclusiva e dos minerais presentes fora da jurisdição nacional, mas que possam ser incorporados através de estudos incisivos ao desenvolvimento nacional.

Trabalhos relativos ao estudo acima citado podem ser consultados no volume especial (nº 24) da revista Parcerias Estratégicas (agosto de 2007), sob o título “Estudos do Mar”.

Minerais marinhos não combustíveis podem ser estudados em termos de (i) minerais que podem ser obtidos de depósitos ocorrentes em águas rasas costeiras (< 200 metros), incluindo agregados como areia e cascalho, carbonato bioclástico, fosforita, depósitos de placeres de minerais pesados ou gemas, barita, depósito de enxofre, halita e sais de potássio, carvão em subsuperfície; e (ii) depósitos de mar profundo, incluindo nódulos polimetálicos, crostas enriquecidas de cobalto nos topos e flancos de montes submarinos e sulfetos polimetálicos precipitados ao redor de escapes hidrotermais junto aos centros de expansão crustal.

Broadus (1987), estabeleceu a época que fora óleo, gás e estanho que contribuíam para a economia mundial, os demais recursos dependiam de um conhecimento científico mais profundo e na comparação do preço de produção no mar e na terra. Passados vinte anos o panorama se alterou totalmente com o ingresso da utilização de agregados siliciclásticos (recuperação de praias, construção civil) agregados bioclásticos (corretivo de solo) minerais pesados e gemas (diamante) fosforita (adubo) e a recente corrida das nações de

tecnologia mais avançada no interesse pelos recursos minerais presentes na Área Internacional dos Oceanos (Área) especialmente crostas cobaltíferas e sulfetos polimetálicos.

RECURSOS MINERAIS

Foram abordados na presente análise

recursos minerais marinhos associados a margem continental tanto superficiais (granulados e placeres, fosforitas especialmente), como subsuperficiais (incluindo enxofre, evaporitos, carvão e hidratos de gás). Ocorrências de mar profundo a maioria fora de jurisdição nacional (nódulos polimetálicos, sulfetos polimetálicos e crostas cobaltíferas) receberam igual atenção.

Os principais elementos relativos a pesquisa, lavra e beneficiamento desses recursos minerais marinhos são analisados a seguir.

Granulados Litoclásticos

Pesquisas Para a investigação de recursos minerais

marinhos, é fundamental a aplicação de ferramentas que possam coletar dados sobre a espessura, arranjo e composição dos corpos sedimentares (Martins et al., 1997, 1999; Silva et al., 2000).

Os métodos de pesquisa incluem principalmente a sísmica de reflexão de alta resolução, para identificação da espessura e geometria dos depósitos, e métodos de batimetria (incluindo batimetria por multi-feixe) e sonografia para observação da extensão lateral dos depósitos e das características superficiais da distribuição (Martins & Urien, 2004; Martins et al., 2005). Mais recentemente veículos do tipo ROV (Remotely Operated Vehicles) têm sido utilizados como ferramenta adicional.

Lavra A batimetria é também constantemente

refeita para a identificação do volume e controle de dragagem durante a fase da lavra. As sondagens com coleta de amostras são realizadas com o objetivo de obter dados sobre a composição mineralógica e natureza granulométrica dos sedimentos. (Martins et al., 1997).

Souza & Martins

GRAVEL

101

A lavra é feita opor intermédio de dragas de caçamba ou dragas hidráulicas, que retiram o material do fundo submarino para grandes barcaças e navios, ou por dragagem hidráulica diretamente para o local de interesse, no caso de projetos de recuperação de praias.

Existem dois tipos de dragas hidráulicas principais: dragas fixas, que são indicadas para retirada de material de reservas espessas, localizadas, como no caso de canais fluviais submersos; e dragas móveis, que operam sempre em movimento, dragando o material do fundo em jazidas esparsas e de pequena espessura. Essas dragas utilizam bombas potentes, com

capacidade para bombear cerca de 2.600 toneladas de material por hora, em lâminas d’água de até 50 metros.

Beneficiamento Os litoclásticos são usados praticamente em

seu estado bruto. Cuidados devem ser tomados com os rejeitos (usualmente sedimentos finos) que podem causar efeitos de poluição da própria jazida e do meio adjacente. No caso do material ser destinado a construção civil, aspectos relativos a presença de sais e quantidade de conchas devem ser considerados (Fig. 1).

Figura 1. Beneficiamento de granulados siliciclásticos (fonte: British Marine Aggregate Producers

Association http://www.bmapa.org/). Granulados Bioclásticos

Pesquisa Devido à grande variedade de fácies

sedimentares dos depósitos carbonáticos biodetríticos e, muitas vezes, o contato brusco entre os diferentes tipos, torna-se fundamental a realização de um imageamento do fundo submarino utilizando-se o sonar de varredura lateral durante a prospecção e mapeamento destes depósitos (Dias, 2000), auxiliado pelo emprego de um ROV para águas rasas (Souza & Martins, 2007).

Os levantamentos já realizados comprovaram a grande utilidade do sonar de varredura lateral para o mapeamento de fundo,

evidenciando feições totalmente desconhecidas e impossíveis de serem detectadas pelo método tradicional de mapeamento, baseado apenas em amostragens superficiais localizadas (Fig. 2).

As técnicas de reconhecimento utilizadas na prospecção das jazidas de granulados baseiam-se em métodos indiretos e diretos (Augris & Cressard, 1991).

O emprego de métodos indiretos consiste na realização de levantamentos geofísicos visando o mapeamento sistemático da cobertura sedimentar. Basicamente utiliza-se:

i) A sísmica de reflexão rasa, de alta

resolução (Sistema Boomer), que permite determinar, através de perfis verticais, a


GRAVEL

102

espessura dos depósitos e a morfologia do substrato rochoso subjacente.

ii) O sonar de varredura lateral, que permite mapear no plano horizontal as características morfológicas e os padrões de reflexão acústica, relacionados aos diversos tipos do fundo submarino. O sonar de varredura fornece uma “imagem acústica” do fundo, comparável a uma fotografia aérea tomada no continente.

iii) As imagens não dão informações diretas sobre a natureza do fundo. A “calibragem” dos diversos padrões de reflexão do sonar deve ser feita posteriormente, através de amostragens pontuais do fundo.

O interesse das informações obtidas pelo sonar de varredura consiste em:

i) Delimitação precisa dos setores explotáveis, individualizando-se os domínios arenosos de outras fácies sedimentares.

ii) Definição de um nível de base (etad de référence) do fundo marinho, diretamente relacionado ao projeto de explotação e também dos fundos adjacentes.

iii) Conhecimento indireto das condições hidrodinâmicas (correntes e ondas) e direção predominante do transporte sedimentar, permitindo avaliar o risco da extração sobre a estabilidade do litoral ou áreas localizadas de preservação ambiental.

iv) Informações para o planejamento das operações de dragagem ao indicar a morfologia do fundo e direção de correntes.

Figura 2. Ampliações sob microscópio eletrônico de varredura, por cortesia da School of Geography - The

Queen's University of Belfast, Irlanda do Norte. (a) Rodolito da plataforma continental do RN; (b) Rodolito da plataforma continental do ES; (c) Crostas concêntricas formadas em torno de um fragmento bioclástico.

Por sua vez os métodos diretos de

observação consistem em amostragens pontuais da superfície de fundo (sondagens por jet probe)

e filmagens submarinas. Esses métodos permitem comprovar as interpretações propostas a partir do estudo geofísico (sísmica e sonar de

Souza & Martins

GRAVEL

103

varredura), além de realizar a cubagem final dos depósitos existentes.

Lavra O método usado para lavra é o método das

dragagens (até 30 m). Usualmente as áreas explotáveis de algas calcárias na plataforma continental são limitadas em função da profundidade e dos teores de mistura com areais quartzosas.

Beneficiamento

A natureza dos sedimentos indica utilização no estado bruto. Os rejeitos de um eventual beneficiamento no mar põem em risco através da poluição a própria jazida. Para utilização no âmbito de construção civil, os granulados têm que ser lavados, para retirada dos sais, a exemplo dos granulados siliciclásticos. Placeres Marinhos (Minerais pesados “pesados”, Minerais pesados leves” e Grupo das gemas – diamante)

Pesquisa Segundo Silva (2000), a pesquisa das jazidas

de minerais pesados na plataforma continental baseia-se principalmente em métodos geofísicos, para determinação da espessura sedimentar e para a visualização das principais superfícies de discordância e das irregularidades do fundo e sub-fundo marinho. Principalmente, utilizam-se levantamentos batimétricos e sonográficos do fundo, associados aos levantamentos sísmicos, com equipamentos de alta resolução, tipo boomer, sparker, ou mini air gun.

O levantamento é sucedido por campanhas de testemunhagem e sondagem, objetivando atingir os depósitos e superfícies discordantes visualizados na sísmica. Como os sedimentos contendo os minerais pesados são normalmente areias e cascalhos, os testemunhadores à gravidade ou pistão são pouco efetivos, são necessários equipamentos mais robustos, como os vibracores, sondas Banka, sondas rotativas ou à percussão, ou sondas por air-lift ou jet-probe. A escolha da técnica de amostragem depende do tipo de material a ser penetrado, do objetivo da pesquisa e da profundidade do objetivo e da lâmina d’água.

Figura 3. Pláceres de ilmenita na praia em Ratnagiri, costa oeste da Índia.

Lavra A lavra dos minerais pesados é feita por

dragagem, hidráulica ou mecânica. Imensas dragas mecânicas, com caçambas com

capacidade para 850 litros (0,85 m³) foram utilizadas na explotação de ouro no Alasca, posteriormente substituídas por um trator submarino operado remotamente a partir de um cabo umbilical ligado ao navio. Esse veículo,


GRAVEL

104

que pesava 25 toneladas, era equipado com uma imensa draga hidráulica com capacidade para sucção de sólidos de até 250 mm de diâmetro, acionada por uma bomba d’água com capacidade de 9.690 litros/minuto. Jatos d’água sob forte pressão eram utilizados na boca da draga, para fragmentar os sedimentos semi-consolidados. A vantagem do trator submarino sobre a draga por caçambas foi a de proporcionar maior controle e seletividade quanto ao exato local a ser dragado, além de maior efetividade de dragagem, com taxas de 120 m³/hora em areias e 26 m³/hora em cascalho, em profundidades médias de 15 m (Garnett, 2000b).

A lavra dos placeres de praias é normalmente feita por pás-carregadeiras, ou através de sucção hidráulica. Neste último caso, os sedimentos superficiais são removidos até que seja atingido o lençol freático, criando-se um grande lago onde é instalada uma unidade de dragagem. O material dragado é despejado diretamente nos concentradores por gravidade (espirais de Humphreys), que fazem a pré-concentração do material antes de ser encaminhado para a usina, para posterior re-concentração e processamento (Fig. 3).

A exploração de diamantes na Namíbia e África do Sul, quando em águas rasas de até 30 m, é feita de maneira seletiva por intermédio de mergulhadores que operam dragas de sucção (air-lift), exatamente nos locais de maior interesse, como irregularidades do fundo ou concavidades onde as concentrações de diamantes são mais elevadas.

Em águas mais profundas, ou em condições de fundo submarino com blocos e cascalhos volumosos ou mesmo fundos endurecidos, são utilizadas sondagens rotativas de largo diâmetro (até 10 m), denominadas de Wirth drill. Essas sondas operam em até 200 m de profundidade, de maneira rotativa, como uma gigantesca enceradeira, realizando furos circulares e colhendo os sedimentos, até atingir o objetivo. A exploração é realizada pela sobreposição das sondagens circulares à medida que o navio vai avançando, sendo controlada por veículos remotos (ROV) e por submarinos. Veículos submarinos de mineração, operados remotamente a partir de cabos umbilicais ligados ao navio, também são utilizados na explotação e diamantes em profundidades de até 200 m. Esses veículos, como no caso da explotação de ouro

no Alasca, utilizam sistemas de sucção para retirar os sedimentos do fundo, e conseguem cobrir um área de até 1.000 m² por dia, com capacidade para retirar 1 milhão de metros cúbicos de sedimentos do fundo do oceano por ano. (Garnett, 2000a).

Beneficiamento É impossível ter um método geral de

beneficiamento para os diferentes tipos de minerais dos placeres marinhos.

A avaliação das características das partículas é de vital importância no tratamento de minérios. Em alguns casos, torna-se simples quando se visa apenas uma adequação de tamanho. Em outros, torna-se mais complexa quando representa uma variável de controle nos processos de cominuição, classificação ou concentração.

O tratamento de minérios preocupa-se basicamente com a separação de partículas minerais, baseando-se nas variações relativas de tamanho e composição. Essa separação é obtida pela passagem do fluxo de partículas através de uma peça apropriada de um equipamento denominado separador

A separação depende basicamente de 3 fatores: propriedades dos minerais, características do separador, nível de produção e grau de recuperação.

A cominuição, ou redução de tamanho, já foi dito, é uma etapa importante no processamento da maioria dos minerais, visando à produção de partículas com tamanho e formato pré requeridos, à liberação dos minerais úteis passíveis de concentração e à incrementação da superfície específica, habilitando-os para processos químicos subseqüentes. Os processos de cominuição são basicamente divididos em 2 classes distintas: britagem (cominuição inicial) e moagem (cominuição final).

A classificação, de uma forma geral, consiste na separação de partículas com base nas dimensões físicas das mesmas. Por sua vez, os processos de classificação são divididos em peneiramento e classificação propriamente dita.

O principal objetivo da concentração é a recuperação dos minerais úteis contidos num minério na forma mais concentrada possível. A seleção do método de concentração depende da natureza do minério em si, bem como das diferentes propriedades dos minerais a serem

Souza & Martins

GRAVEL

105

separados. Dentre essas propriedades destacam-se o tamanho relativo das partículas, cor, densidade, suscetibilidade magnética, condutividade elétrica, molhabilidade superficial e solubilidade. Os métodos da concentração normalmente aplicados são: seleção (ore sorting), separação gravimétrica, separação por meio denso, separação magnética, separação eletrostática e flotação.

O processo de desaguamento desempenha um papel expressivo no tratamento de minérios. Numa determinada etapa de processo, faz-se necessária para que seja possível obter produtos com baixa umidade. As operações unitárias destinadas para tal constituem o desaguamento. Esse se subdivide em: sedimentação, filtragem, centrifugação, secagem.

O transporte e a estocagem de materiais constituem uma das maiores operações em qualquer unidade de tratamento de minérios. O transporte é requerido entre cada etapa do processo. Áreas de estocagem também são necessárias antes, durante e depois do beneficiamento. O manuseio de materiais abrange não só produtos sólidos e secos como também suspensões aquosas de partículas minerais.

Define-se amostragem como sendo uma seqüência de operações com o objetivo de retirar uma parcela representativa (densidade, teor, distribuição granulométrica, constituintes minerais) de seu universo. A importância da amostragem é ressaltada principalmente quando entra em jogo a avaliação de depósitos minerais, o controle de processos em laboratório e na indústria, bem como o controle de qualidade na comercialização de produtos. Uma amostragem mal conduzida pode resultar em prejuízos consideráveis ou em distorção dos resultados com conseqüências técnicas imprevisíveis.

Nas unidades industriais de tratamento de minérios, dois fatores são particularmente importantes. O primeiro é que cada minério é único, e requer um tratamento específico sob medida para que se obtenha o resultado pretendido. O segundo diz respeito às interações entre as várias operações que constituem o processo em si.

Embora cada equipamento presente destine-se a um propósito específico, qualquer alteração funcional que ocorra num deles afetará o comportamento das operações subseqüentes. Assim sendo, o desenvolvimento do processo

para beneficiamento de um bem mineral deve ser conduzido por uma equipe de profissionais experientes, visando subsidiar corretamente o projeto, a instalação e a perfeita operação da unidade industrial pertinente (Dutra, 2006).

Fosforita

Pesquisa O método de pesquisa realizado para

identificação de fosforita consiste na elaboração de documento cartográfico com dados batimétricos e sedimentológicos obtidos, a aquisição de dados geológicos e geofísicos (executada com o emprego de programas de computador para introduzir os dados compilados na base, em sistemas de informações geográficas e de geoprocessamento), a interpretação dos dados geofísicos recolhidos em campo e o processamento das amostras analisadas. Estas análises constam de datação e determinação quantitativa do fósforo, quartzo e carbonato, além de outros elementos associados à fosforita, através de difratometria por raios-X (Fig. 4).

Lavra Para a prospecção de placas ou nódulos de

fosforita, é proposta a utilização do sistema de linha contínua de dragagem por caçambas, empregado também na mineração de nódulos e crostas cobaltíferas.

O sistema original usava um navio com caçambas vazias que desciam através de uma haste, e caçambas parcialmente cheias que voltavam pelo arco. A distância entre as partes dos movimentos descendentes e ascendentes de uma volta completa da corda depende do comprimento do navio, e, portanto, não pode ser alterada. O teste deste sistema de extração de nódulos polimetálicos foi descrito na Declaração de Impactos Ambientais (Environmental Impact Statement – EIS) para a mineração do assoalho profundo preparada pela Administração Oceânica e Atmosférica Nacional dos Estados Unidos (NOAA).

Algumas complicações deste sistema podem ser minimizadas com a combinação entre a velocidade do navio e o comprimento da linha, pelo uso de defletores hidrodinâmicos, ou ainda por vários outros fatores como a natureza do fundo oceânico, correntes subaquáticas,


GRAVEL

106

variações no curso do navio devido ao direcionamento do fluxo de água ou a condições de tempo.

Para diminuir as desvantagens e adicionar flexibilidade à operação, foi projetado um sistema no qual as caçambas vazias descem ao assoalho oceânico de um navio e são trazidos à superfície por um outro navio situado nas adjacências. A distância entre as partes descendentes e ascendentes pode ser influenciada pelo posicionamento relativo dos dois navios. É importante notar que o sistema de linha contínua de caçambas coletará os nódulos sem separar os sedimentos finos sobre o qual, estão os depósitos de nódulos. Parte desses sedimentos será levada para fora das caçambas, contaminando os 5 km ao longo do caminho, e parte deve chegar ao navio junto com os nódulos.

Beneficiamento Os processos de beneficiamento de minérios

fosfáticos no Brasil correspondem normalmente a britagem (primária, secundária e até terciária), estocagem e homogeização, moagem secundária e classificação, deslamagem e concentração por flotação e espessamento (Loureiro et al., 2005).

Em termos de beneficiamento, o processo atualmente usado para concentração de apatita contido nas rochas fosfáticas no Brasil é a

flotação. A flotação em espuma é um processo de separação de partículas de origem distinta que ocorre em meio aquoso na presença de bolhas de ar, baseando-se em suas propriedades hidrofílicas e hidrofóbicas. A importância da flotação como processo de concentração de minério tem motivado o desenvolvimento de vários equipamentos de flotação, destacando-se as colunas de flotação que são caracterizadas por fluxos em contracorrente, ausência de sistema mecânico de agitação e adição de água de lavagem da espuma. A vantagem da coluna de flotação consolidou-se principalmente pelas melhorias dos concentrados obtidos com a aplicação de diferentes tipos de minérios e economia nos investimentos de projeto. Atualmente, as colunas de flotação encontram-se integradas nos circuitos de beneficiamento de minérios de ferro e fosfato, zinco silício-carbonato, e em certas operações metalúrgicas (Oliveira, 2004).

A produção de ácido fosfórico (H3PO4) – principal matéria prima para fertilizantes – advém de dois processos distintos. No primeiro processo obtém-se o fósforo elementar (P) através da redução térmica do fosfato de cálcio em forno elétrico, o qual é posteriormente oxidado e absorvido em água, resultando o ácido fosfórico. O segundo processo, via úmida, é baseado na reação de ácido sulfúrico com o concentrado fosfático (Souza, 2001).

Figura 4. Amostra obtida durante a execução do Programa REVIZEE, em abril de 1997 nas coordenadas

29°37’S e 48°00’W.

Souza & Martins

GRAVEL

107

Nódulos polimetálicos Pesquisa Com base no trabalho “7th Five Year”

(Comra, 1990), as tecnologias usadas para pesquisa e estudos aprofundados de nódulos polimetálicos consiste em multi-freqüência, multi-feixes, robôs submarinos, sistema de reboque em águas profundas, e fotografia do fundo marinho (Fig. 5).

Bons resultados foram obtidos através dos estudos feitos sobre o regulamento da distribuição dos nódulos, mecanismo de mineralização, dinâmica das mineralizações dos recursos de fundo marinho e o desenvolvimento de meios de correspondência de alta tecnologia e meios de detecção.

Lavra De acordo com informações da publicação

da ISA (1999), considerável desenvolvimento das técnicas de extração de nódulos polimetálicos dos fundos oceânicos foi realizado durante os últimos 25 anos pelos consórcios internacionais privados, subsidiados por governos de nações desenvolvidas. A mineração de nódulos polimetálicos é única como meio de extração mineral, não só por envolver o transporte de minério através de 4.000 a 5.000 m de profundidade em água marinha, mas também devido aos depósitos e rochas que recobrem o depósito. Um sistema de mineração submarina pode ser dividido em duas partes: o veículo de mineração e o coletor. O veículo pode movimentar-se sozinho ou ser movido pelo navio. O coletor remove os nódulos de uma camada semi-líquida.

As operações de mineração consistem na coleta de nódulos da superfície do assoalho oceânico composto de sedimentos pelágicos de granulometria fina e no transporte para a superfície oceânica.

Para realizar estas tarefas foram testados, em escala-modelo no fundo oceânico, os diferentes sistemas hidráulicos, desde simples dragas rebocadas a auto-impulsionadas extremamente móveis, que recobrem os nódulos e elevam o minério para a superfície com sistemas de elevadores a ar ou hidráulicos. Também foram testados sistemas contínuos de coleta, que consistem em caçambas de correntes de

dragagem conectadas a um laço. Outros modelos mais especulativos foram concebidos, e são a seguir brevemente discutidos.

Sistemas hidráulicos Para a retirada dos nódulos sobre os

sedimentos marinhos, utiliza-se a extração hidráulica assistida com jatos de água, em oposição a um trabalho estritamente mecânico. Sistemas híbridos – mecânico e hidráulico – têm sido considerados. Esses sistemas trabalham com ou sem a ajuda da injeção de ar para a elevação e com coletores rebocados ou auto-impulsionados. Os equipamentos de mineração rebocados são similares a um raspador ou a uma grade, que draga um campo arado.

Todos os sistemas testados usaram meios de separar os nódulos dos sedimentos finos sobre os quais se localizam. No projeto da Companhia de Minerais Oceânicos, os nódulos são extraídos por draga com dentes e enviados ao tubo de sucção pelo cinturão da esteira ou pelo movimento do equipamento. A separação de sedimentos é realizada automaticamente pelo efeito de seleção dos dentes e pelo uso de uma tela.

A alta precisão permite uma extração eficiente, e os avanços tecnológicos ocorridos desde que se iniciou a exploração de nódulos, particularmente no que diz respeito aos sistemas de telemetria e sistemas de controle, sugerem que futuros sistemas hidráulicos sejam seletivos com alta precisão (submétrica).

Sistemas especulativos de águas profundas Outros sistemas mais especulativos foram

sugeridos, mas não testados, entre eles o sistema de submersíveis modulares de profundidade que extrairia e transportaria nódulos do fundo oceânico para uma plataforma auxiliar na superfície através de um coletor autônomo que seria lançado com o material de lastro, fazendo um jogo de pesos e contrapesos. A coleta é realizada e o veículo é propelido para a superfície pelos impulsores acoplados ao navio. É possível aproveitar as correntes naturais para propelir o veículo de maneira similar a um planador. Na teoria, pouca energia de bordo é necessária para a coleta de nódulos devido à fonte de energia potencial do material de lastro.


GRAVEL

108

Pedras britadas têm sido sugeridas como material de lastro.

Esses e outros sistemas de mineração não podem ser excluídos neste estágio juvenil de desenvolvimento dos mesmos. Não são ainda definidos o suficiente para permitir a avaliação ambiental confiável e nem atendem à necessidade regulatória do rápido desenvolvimento comercial. Regras prematuras a respeito de descargas, padrões de mineração ou outras atividades podem limitar ou até mesmo inibir métodos potencialmente melhores de extração comercial.

Beneficiamento De acordo com o trabalho “Polymetallic

Nodules” (ISA, 1999), muitos processos estão sendo investigados para beneficiamento de nódulos polimetálicos. Inicialmente apenas o beneficiamento para a obtenção de três metais era considerado possível: níquel, cobre e cobalto. Depois de 1978, o beneficiamento para obtenção de manganês também foi adicionado. As tecnologias para o beneficiamento são: hidrometalurgia, processo no qual os metais são extraídos através de lixiviação por ácidos (ácido clorídrico ou sulfúrico) em temperaturas ordinárias, reagentes básicos (amônia), e fusão, na qual os hidróxidos são reduzidos (remoção do oxigênio através da evaporação) e a fusão dos metais que são separados através da gravidade.

Processo do cobre Os nódulos se desenvolvem em sedimentos

finos, argilosos, esses são reduzidos a monóxidos de carbono em um tanque agitado a baixas temperaturas e na presença de amônia. O cobre, o níquel e o cobalto são solúveis suspensos em direções opostas à decantação, numa série de solução.

O níquel e o cobre são extraídos por um líquido iônico combinado com a separação por eletrólise, e o cobalto é extraído pela precipitação do sulfeto.

A recuperação do manganês através do resíduo ferromanganesífero é, no entanto, de difícil obtenção.

Percolação sulfúrica Os metais presentes nos nódulos são

dissolvidos através do ácido sulfúrico a 180ºC e pressão de 1.200 Kp. Íons bivalentes de manganês são formados pela pré-redução de nódulos em contato com gás sulfúrico, esses são introduzidos em uma autoclave (steam-pressured heating chamber) para aumento da recuperação do cobalto. Cobre, níquel e cobalto são precipitados através do resultado da solução usando sulfeto de hidrogênio. O sulfeto de cobre é “cozinhado” para dar uma concentração de óxidos, enquanto a concentração de níquel-cobalto é mantida como sulfeto.

O refino da concentração do óxido de cobre é obtido pela percolação do ácido sulfúrico e o metal é extraído pela eletrólise. A concentração de níquel-cobalto é obtida pela fusão em cloro e água. Após a eliminação do ferro e zinco, os dois minerais remanescentes são separados por solventes iônicos.

Fusão Várias empresas têm estudado a aplicação da

fusão para obtenção de níquel e cobre em nódulos polimetálicos.

Depois de secar e calcificar em um forno rotativo, os nódulos são introduzidos em uma fornalha submersa do tipo arco-elétrico para redução. Brasas ricas em manganês e a liga ferro-níquel-cobalto são produzidas.

A liga é refinada em um conversor, onde a oxidação remove a maior parte dos remanescentes de manganês e ferro. Depois, pela adição de enxofre, uma liga níquel-cobre-cobalto é obtida.

O produto metálico não acabado pode ser tratado por vários métodos usados na indústria do níquel, como a percolação de cloro. Após a eliminação do enxofre da solução de cobre, o níquel é extraído por eletrólise e troca iônica.

A brasa quente rica em manganês é alimentada diretamente em um forno cenário atual, os nódulos coletados são elevados à superfície transportados pelo portador a uma refinadora costeira.

A pesquisa visando à lavra de nódulos, atualmente, volta-se para o desenvolvimento de um coletor eficiente que reduza o tempo de trânsito, que seja menor, mais leve e com maior capacidade de manobra para evitar obstáculos e

Souza & Martins

GRAVEL

109

escolher e selecionar áreas de extração de nódulos. Outros objetivos importantes dessas pesquisas são a melhoria do posicionamento dinâmico para controlar a lavra, o carregamento das plataformas e a automatização, tanto do

coletor como do navio ou plataforma semi-submersível de apoio e controle. Somente com esta máxima otimização, a mineração em oceano profundo poderá ser competitiva com a mineração em terra (Palma & Pessanha, 2000).

Figura 5. Campo de nódulos polimetálicos no assoalho oceânico.

Crostas cobaltíferas

Pesquisa A fim de localizar as zonas que possam ser

produtivas, as entidades de prospecção de recursos minerais devem possuir mapas detalhados dos depósitos de crostas, imagens dos montes submarinos e dos perfis sísmicos. Uma vez que sejam determinados os posicionamentos de obtenção de amostras, podem ser instaladas dragas, sonares e câmeras de vídeo para determinar as classes de crostas, rochas e sedimentos associados encontrados e a forma em que estão distribuídas (Fig. 6).

São necessários navios de investigação bem equipados capazes de utilizar balizas acústicas

de exploração de fundo, além de equipe para trabalhar com um grande número de amostras. Nas etapas posteriores, faz-se necessária a utilização de submersíveis tripulados ou veículos controlados a distância. Para as avaliações do ambiente intermediário, são recomendados medidores de corrente e equipamento de amostragem biológica. São necessários também estudos ambientais e ecológicos de comunidades existentes nos monte submarinos (Herzig et al., 2002).

Lavra A lavra de crostas é tecnologicamente mais

difícil que a de nódulos de manganês. Os nódulos se localizam em substrato de sedimento


GRAVEL

110

brando, enquanto as crostas são aderidas, com maior ou menor força, à rocha do substrato. Para poder lavrar as crostas, é indispensável recuperá-las sem extrair rochas do substrato, o que diluiria apreciavelmente o valor do minério. Uma das maneiras utilizadas para as crostas é um veículo que se arrasta pelo fundo oceânico conectado a um navio mediante um sistema de elevação por tubos hidráulicos e um cordão elétrico. As crostas se fragmentariam com as garras articuladas do veículo, técnica que permite minimizar a quantidade de substrato rochoso recolhido. Além do Japão, pouca investigação e desenvolvimento de tecnologias de lavra de crostas forma realizados, Ainda que tenham sido propostas diversas idéias, as

atividades de investigação e desenvolvimento desta tecnologia ainda estão apenas começando. Entre os sistemas inovadores propostos, figura o varredor com jorro de água para separar as crostas do substrato rochoso, técnicas de lixiviação química in situ das crostas quando se encontram em montes submarinos e a separação sônica das crostas (Herzig et al., 2002).

Beneficiamento Os metais que se encontram nas crostas

cobaltíferas, em particular o cobalto, o manganês e níquel, são utilizados para conferir ao aço propriedades específicas como: dureza, resistência e prevenção contra a corrosão.

Figura 6. Crostas cobaltíferas (fonte: http://soundwaves.usgs.gov/2007/05/fig3LG.jpg).

Sulfetos Polimetálicos

Pesquisa De acordo com Herzig et al. (2002), os

programas de exploração mineral marinha para sulfetos maciços requerem navios de pesquisa especiais. Os sistemas de mapeamento de ecobatímetros de multi-feixe (superior a 121 pulsos) são capazes de mapear o assoalho oceânico a milhares de metros de profundidade. A bordo, o processamento geralmente produz um mapa batimétrico colorido e até mesmo tridimensional. As eco-sondas de sedimentos são rotineiramente utilizadas para determinar a espessura e natureza da parte superior da coluna sedimentar, enquanto as pesquisas de sísmica de reflexão revelam informações sobre a parte mais inferior da coluna sedimentar.

Sistemas de sonar de varredura lateral, que são rebocados pelos navios, obtêm informações a respeito de características tectônicas do

assoalho oceânico. Pesquisas gravitacionais, magnéticas e de fluxos de calor também são freqüentemente realizadas. Uma excelente tecnologia é a de sistemas de amostragens teleguiados (com alcance avaliado em até 5.000 m de profundidade), precisamente para a amostragem de rochas, sulfetos polimetálicos ou crostas cobaltíferas em larga escala (superior a 3 toneladas).

Devido a uma câmera de vídeo de alta resolução e a várias luzes montadas no centro do amostrador, o sistema pode ser usado para mapeamento de pequena escala do assoalho oceânico, bem como para a seleção de amostragem. As garras televisionadas são operadas ligadas a um cabo de fibra óptica para melhorar o sinal da câmera e para disparar o fechamento e a abertura do mecanismo do amostrador. Para a amostragem da água em busca de sinais geoquímicos (metano, manganês, isótopos de hélio) de sistemas hidrotermais ativos, utilizam-se sistemas de

Souza & Martins

GRAVEL

111

amostragem de roseta, com mais de 24 garrafas e CTD (conductivity-temperature-depth). Cada garrafa pode ser fechada remotamente a certa profundidade. Análises químicas das amostras de água podem ser executadas a bordo do navio. Em anos recentes tornaram-se disponíveis os scanners geoquímicos (por exemplo, SUAVE, NOAA/USA, ZAPS, Oregon State University/USA; ALCHEMIST: IFREMER/France), que são usados em rebocadores móveis e emitem registro contínuo (on-line) de elementos indicadores de sistemas hidrotermais. A vantagem sobre as pesquisas convencionais é obviamente a grande extensão de área que pode ser coberta em períodos relativamente menores de tempo.

Submersíveis de pesquisa equipados ou veículos remotamente operados (ROVs) são necessários para um mapeamento detalhado de locais específicos do assoalho oceânico, (ISA, 2002; Souza & Martins, 2007) com amostragens precisas de pequena escala e amostragens de fluidos hidrotermais em fumarolas negras ativas. Existem vários submersíveis que operam em profundidades de 400 a 6.500 m, o que equivale a uma pressão de 40 a 650 bar. Tais submersíveis, lançados de um navio base, geralmente acomodam dois pilotos e um cientista.

Os veículos remotamente operados são equipados com sistemas de câmera e vídeo, que transmitem imagens via cabos de fibra óptica. Isso permite que um maior número de cientistas participe da seleção de amostras, e escolha de locais.

Similarmente aos submersíveis, os veículos remotamente operados também são equipados com dois braços mecânicos para manipulações no assoalho oceânico. Empresas como a Neptune Minerals e Nautilus Minerals Inc. já utilizaram com sucesso essa categoria de ROV na exploração de sulfetos. A Nautilus Minerals está desenvolvendo projeto em Papua Nova Guiné, e já submeteu os pedidos de autorização para o governo do país e os primeiros resultados da prospecção são esperados para 2010. A Neptune Minerals já tem mais de 278.000 km2 de licenças concedidas para exploração em águas da Nova Zelândia, Papua Nova Guiné, nos Estados Federados da Micronésia e Vanatu. Recentemente concluiu seu segundo e terceiro programa de exploração, Kermadec 07 e Colville - Monowai 07, na região offshore da

Nova Zelândia. Durante a realização do Kermadec 07, a Neptune descobriu duas novas zonas hidrotermais SMS inativas, sobre as quais a companhia pretende apresentar um pedido de licença para minerar.

A perfuração dos depósitos de sulfetos polimetálicos do assoalho oceânico é essencial para obter amostras e informações das fontes hidrotermais e complexos de fumarolas (Fig. 7).

A primeira geração de sistemas de perfuradores portáteis e de testemunhagem está disponível, entre eles O PROD (Portable Remotely Operated Drill), que foi elaborado pelo grupo australo-americano: Benthic GeoTech Pty. Ltd., Williamson and Ass. Inc. e a Universidade de Sidney. Esse equipamento apresentou um desempenho com penetração de 100 m, em uma profundidade de operação de mais de 2.000 m, com uma amostra rochosa de 40 mm de diâmetro com lentes de núcleo individuais de 2,2 m. Entretanto, a perfuração não foi ainda totalmente testada e amostragens mais longas ainda não foram realizadas.

Em outro sistema de perfuração desenvolvido em 1996, pela BMS (Benthic Multicoring System), composta por Williamson e MMAJ (Ass. Inc. for the Metal Mining Agency of Japan), está atualmente instalada no navio de pesquisa Hakurei Maru n° 2. O sistema BMS usa ferramentas de amostragem de solo e de amostragem rotativa e pode ser operado de navios em águas de profundidades superiores a 6.000 m. Amostras individuais possuem extensão de 44 mm a 20 m no máximo. O sistema foi bem utilizado pela perfuração feita pelo MMAJ na cadeia submarina de Suiyo Seamount em Izu-Bonin Arc a uma profundidade máxima de 9,8 m, atingindo a cobertura de amostragem de 26%.

Lavra Ferramentas de mineração de sulfetos

maciços não foram especificamente desenhadas até o momento, mas devem ser adotadas similares as da indústria de mineração off-shore de diamantes. O desenvolvimento de sistemas de mineração para sulfetos maciços e depósitos de metais preciosos precisa enfocar a extração contínua por meio de cabeças rotativas (roating cutter heads) elevadores a ar (air lift) das pastas de minérios (ore slurry) para o navio de mineração.


GRAVEL

112

a)

b)

c)

Figura 7. (a) fumarola negra; (b) sulfeto polimetálico (c) fumarola inativa. (fonte:

http://www.neptuneminerals.com/images/stories/large_images/kermadec_dscn4006_lge.jpg).

Beneficiamento Em relação à granulometria do material,

algum grau de grãos grosseiros deve ocorrer em depósitos maiores, onde os minerais inicialmente formados são continuamente recristalizados pelo trabalho hidrotermal. A tecnologia para o tratamento de minerais de granulometria fina é pouco desenvolvida e a moagem para liberação individual de grãos de pirita, esfalerita e calcopirita requer alta quantidade de energia. Em processos de minérios de granulometria fina dos depósitos de áreas continentais, geralmente há perdas significativas de partículas ultra-finas, de

tamanho inferior a 10 microns. A flotação é o principal método em uso para a produção de sulfetos com alta concentração de metais de base em minas terrestres, mas há também algumas limitações sérias a eficácia desta técnica na separação de partículas de granulometria fina (<10 microns). A flotação de partículas ultrafinas com a água do mar foi testada para produzir massas concentradas em sulfetos das lamas do Mar Vermelho. A moagem fina e a alta indução magnética para a separação de sulfetos polimetálicos do assoalho oceânico provou render uma concentração de cobre e zinco com uma taxa de extração de 81%. Esta técnica poderia ser utilizada no mar para reduzir uma

Souza & Martins

GRAVEL

113

pré-concentração que poderia ser facilmente transportada por navio para o litoral com custos reduzidos. A natureza polimetálica complexa dos sulfetos polimetálicos pode requerer desenvolvimento na metalurgia de extração antes que eles possam ser adequadamente tratados (e.g., processos hidrometalúrgicos como lixiviação pressurizada oxidante).

As necessidades de primeira ordem para a exploração de sulfetos polimetálicos incluem perfuradores portáteis e dispositivos de amostragem para serem operados de navios. Esses sistemas precisam ser capazes de perfurar várias dezenas de metros no assoalho com mais de 50% de extração de amostras. Para explotação de sulfetos maciços sobre o fundo marinho e logo abaixo dele, equipamentos de operação contínua com cabeças cortantes de larga escala (large-scale cutter heads) em combinação com elevadores a ar (airlifts) ou bombeadores hidráulicos precisam ser desenvolvidos (Herzig et al., 2002). Evaporitos

Pesquisa Segundo Jeremic (1994), a exploração

regional é o primeiro passo na ordem dos eventos para a exploração e determinação dos depósitos de sal e estratificações de evaporitos. A exploração regional é normalmente realizada por mapeamento geológico da região na intenção de determinar a existência de bacias sedimentares potenciais que contenham estratificações de evaporitos. Para esse estudo, vários métodos de prospecção são aplicados:

1) Mapeamento regional em grande escala (1:50.000 ou maior). O mapeamento utiliza guias estratigráficos, características paleogeográficas e outros fenômenos geológicos.

2) Utilização de outros indicadores como poços de águas e perfurações de óleo e gás, que possuem instrumentos específicos para descobrir não só estratificações de evaporitos, mas também depósitos econômicos de sais.

3) Técnicas computacionais são usadas na avaliação do conceito teórico e nas manipulações de dados crus.

Além desses métodos existem também os levantamentos geofísicos, interpretação de dados gravimétricos, sísmica de reflexão e posterior

perfuração para comprovação da pesquisa. Tais etapas foram desenvolvidas no projeto “Enxofre na Plataforma Continental” (CPRM, 1975).

Lavra Uma consideração básica no

desenvolvimento da lavra de sais é evitar as dificuldades causadas pela intrusão de água, durante o processo de perfuração e durante a lavra em si. Existem dois métodos disponíveis, ambos dependem da profundidade, das condições morfológicas dos depósitos e da configuração desde a superfície à terra.

1) Acessos por túneis diminuem o risco da penetração por água na mina, se uma camada de água estiver sobre ela. Contudo, se os depósitos de sais estiverem localizados em planos ou em domos, então os túneis não podem dar acessos a esses depósitos. Nesses casos, passagens entre os níveis da mina são requeridas para o seu transporte. Esse tipo de acesso é aplicado em locais em que a profundidade é maior que 150 m (Jeremic, 1994).

2) Os depósitos de evaporitos com salamouras são explotados por bombeamento e evaporação solar (Perez, 2001).

Beneficiamento De acordo com Perez (2001), a partir da

eletrólise do NaCl (sal-gema), obtêm-se cloro e sódio. As fases do beneficiamento envolvem lavagem, centrifugação, moagem, secagem, selecionadora mecânica, selecionadora óptica, ensacagem, empacotamento, paletização e expedição.

Lavagem É o processo mais importante de todo o ciclo

porque, durante esta lavagem, o sal perde todas as impurezas e tem-se a dissolução de determinados cloretos que precipitam durante a etapa de salinação.

Todo o processo ocorre introduzindo automaticamente o sal a ser beneficiado em uma cuba de lavagem previamente enchida com água saturada. Nesta cuba, o sal libera-se de todas as suas impurezas superficiais que, por serem leves, passam em suspensão e vão para os tanques de decantação; com o auxílio de eletrobombas de potência e altura útil


GRAVEL

114

adequadas, é aspirada uma mistura de 50% de água-sal que é enviada para a centrífuga.

Centrifugação Este processo é realizado com

hidroextratores de carga contínua que trabalham com velocidade de 900 rpm e que exercem a função de expelir toda a água contida no sal, reduzindo a umidade do produto a um valor aproximado de 4%.

A mistura de água e sal proveniente da cuba de lavagem é enviada, por meio de eletrobombas, para os referidos extratores que, tirando proveito da força centrífuga, extraem a água que retorna à cuba de lavagem; obtém-se, assim, um sal com umidade relativa muito baixa, pronto para ser triturado ou moído.

Moagem É uma etapa do beneficiamento não

determinante, porém necessária para satisfazer as demandas do mercado referentes ao setor do sal de granulometria fina.

Este último pode ser obtido através da passagem por uma série de moinhos que recebem o sal na saída da centrífuga e reduz o seu tamanho, de maneira a obter uma granulometria fina para o sal refinado de cozinha, o sal triturado para a indústria e para o setor dos curtumes.

Secagem Esta etapa do beneficiamento é feita em

secadores do tipo rotativo ou de leito fluido, com a finalidade de reduzir a umidade do sal de 4 a 0,2%.

Nestes fornos, o sal é atingido por uma corrente de ar previamente aquecido e é secado a uma temperatura de 200°C.

Seleção mecânica Este momento do beneficiamento é feito com

peneiras vibratórias de capacidade adequada de peneiramento-vibração, servindo para preparar as diferentes granulometrias do sal obtidas após a moagem e secagem.

As peneiras são compostas por 4 superfícies de separação para obter os seguintes tipos de sal:

- Sal seco grosso; - Sal seco médio; - Sal seco fino; e - Pó. O sal obtido com este processo, nas

diferentes granulometrias, é enviado aos vários silos enquanto espera para ser empacotado ou ensacado.

Seleção óptica O cloreto de sódio in natura encontra-se na

forma de sal mineral (sal-gema) ou dissolvido na água do mar juntamente com outros sais. Portanto, o sal pode ser obtido industrialmente através de explorações minerárias ou mediante evaporação da água do mar.

Todavia, com ambos os métodos permanece uma determinada quantidade de impurezas no sal, devido à presença de resíduos de rochas hospedeiras ou do cascalho do fundo das salinas. É evidente que estas impurezas afetam a qualidade do sal e, conseqüentemente, o seu valor de mercado.

As selecionadoras óptico-eletrônicas constituem um instrumento eficaz para eliminar estas impurezas.

Trabalhando com frações granulométricas preestabelecidas (de 3 a 20 mm, mas é preferível escolher duas frações que serão selecionadas separadamente na mesma máquina), totalmente controladas por microprocessadores, as selecionadoras estão providas de uma função de autodiagnóstico contínuo para manter constantes as condições de calibração programadas, com a possibilidade de memorizar programas em função das várias exigências produtivas.

Ensacagem O mercado industrial utiliza o produto em

sacos de 50 e 25 kg. Utilizando as ensacadoras automáticas,

capazes de acondicionar 800 sacos/hora, procede-se ao ensacamento dos seguintes tipos de sal (Fig. 8):

- Sal bruto em sacos de 50 kg; - Sal lavado em sacos de 25 kg; - Sal integral em sacos de 25 kg; - Sal seco grosso em sacos de 25 kg; - Sal seco médio em sacos de 25 kg; e - Sal seco fino em sacos de 25 kg.

Souza & Martins

GRAVEL

115

Empacotamento Nesta etapa do beneficiamento realiza-se

uma operação muito importante porque se retira o sal seco dos silos de repouso e, utilizando máquinas automáticas de acondicionamento com potencialidade de 200-300 pacotes por minuto, o sal é empacotado e, em seguida, introduzido no mercado para uso alimentar.

Do tipo de embalagem, da imagem da caixa, da granulometria uniforme, do esplendor e do brilho do produto, e da ausência de corpos estranhos depende a comerciabilidade mais ou menos eficaz do produto.

Paletização Na era da mecanização é fundamental, em

uma indústria eficiente, a presença de uma linha de paletização e enfaixamento que permita formar pallets de 1 tonelada de peso, sobre plataformas de madeira sem devolução, para poder realizar uma expedição bastante segura e fazer o produto chegar ao destino sem sacos nem pacotes rasgados e, portanto, com perda do produto e graves prejuízos econômicos.

Além disso, não se pode pensar em expedir um produto sem que ele seja paletizado, já que a descarga das mercadorias é feita hoje exclusivamente com empilhadeiras.

Figura 8. Beneficiamento de sal gema (fonte: British Marine Aggregate Producers Association

http://www.bmapa.org/). Enxofre

Pesquisa Segundo projeto “Enxofre na Plataforma

Continental” (CPRM, 1975), a forma com que se pesquisa a ocorrência ou não do enxofre em domos de sais é através das seções sísmicas. Esse tem que apresentar fortes reflexões no topo do sal, atribuídos, possivelmente, à presença de rocha capeadora. Além disso, o fato de penetrarem rochas permo-porosas, condição indispensável para formação de anidrita da rocha capeadora, corrobora as evidências das seções sísmicas.

Lavra A lavra do enxofre nativo consiste no

emprego do processo Frasch, o qual possui

vantagens em relação ao baixo ponto de derretimento do enxofre e à baixa densidade.

Esse processo consiste no seguinte: a água superaquecida é injetada sob pressão para baixo de um sistema de três tubulações concêntricas. Essa mesma água funde o enxofre. O ar comprimido é injetado para baixo dessa tubulação. Uma mistura da água quente, do ar e do enxofre derretido é bombeada para superfície (as bolhas de ar elevam o enxofre).

De acordo Marques (2004), uma outra maneira de lavra do enxofre nativo é através do Processo Claus de Recuperação do Enxofre do H2S. A recuperação de enxofre, através do Processo Claus, é o padrão da indústria na redução das emissões SO2 de efluentes gasosos ricos em H2S. Basicamente o processo consiste de duas etapas em série: uma térmica e outra catalítica. A cinética do processo é limitada, devido à natureza de suas reações principais que


GRAVEL

116

tendem ao equilíbrio, por isto, uma unidade de recuperação de enxofre com três reatores catalíticos, por exemplo, tem uma capacidade teórica de recuperar 98% de enxofre do gás ácido. A fase térmica do Processo Claus é responsável por 60 a 70% da conversão total de enxofre, mas apesar disto, tem sido pouco estudada e ainda hoje a maior parte dos modelos disponíveis para projeto de novas plantas ou otimização das existentes são baseados em relações de equilíbrio ou em equações empíricas.

Beneficiamento

O Processo tipo Claus é um processo

importante da fileira de tratamento, à medida que recupera como produto comercial o enxofre

removido dos diferentes produtos pelos respectivos processos de purificação, além de reduzir as emissões de SO2 de efluentes ricos em H2S.

O método alternativo para diminuição da poluição é usar, no processo de extração de enxofre, o processo tipo Claus ao invés do processo tipo frasch (Fig. 9).

O processo tipo Claus consiste em converter o sulfureto de hidrogênio (H2S) contido na corrente gasosa proveniente do tratamento de gases, em enxofre elementar. Esse processo compreende a queima de 1/3 da corrente de H2S para formação de SO2 que, reagindo com os 2/3 remanescentes, na presença de um catalisador, produz enxofre elementar. Sendo assim, é mais eficiente nos termos ambientais, porém menos eficiente nos termos econômicos.

Figura 9. Vista de perfil de um poço de enxofre que emprega o processo frasch para remover enxofre. Fonte:

Anteprojeto recursos minerais do mar.

Souza & Martins

GRAVEL

117

Carvão Pesquisa O método de pesquisa mais usado para

localização de depósitos de carvão offshore é a sísmica de refração (Costa et al., 1984), que se baseia no comportamento e a distribuição em subsuperfície da velocidade das ondas sísmicas. Fundamenta-se no princípio de que as velocidades sísmicas têm relação com o meio físico em que se propagam nas rochas, variando com a sua porosidade, grau de alteração, fraturamento, saturação de água e outros.

A pesquisa desta área gerou os projetos: Carvão em Araranguá-Torres (1976); Geofísico Terrestre para carvão em SC e RS, (1978); e outros projetos relacionados com a área Torres-Gravataí, (1983 a 1987).

O projeto Torres-Gravataí Sísmica de refração na área de Santa Terezinha (Costa et al., 1984) nos mostra que o método sísmico de refração profunda, aplicado pela CPRM na jazida de carvão de Santa Terezinha, como parte integrante dos trabalhos do projeto Torres-Gravataí, permitiu a obtenção do esboço estrutural da área em um nível de detalhe até então não alcançado com a aplicação de métodos convencionais diretos.

Da mesma forma, conforme os objetivos estabelecidos foram delimitados em extensão e profundidade as principais intrusões de rochas básicas no pacote sedimentar e as seqüências paleozóicas e cenozóicas tiveram seus limites e espessuras correspondentes definidos com o maior grau de precisão possível permitido pela metodologia.

A jazida de Santa Terezinha revelou, em pesquisas realizadas até o momento, características de elevado interesse econômico, sendo que, apesar de localizar-se em profundidades relativamente elevadas, a espessura bastante significativa das camadas permite lavra de grande volume de minério em áreas bem mais reduzidas. Os limites da jazida ainda não foram bem definidos, principalmente onde e de quanto é sua extensão na orla marítima e na plataforma continental. Paralelamente, são necessários maiores estudos sobre o comportamento geológico e estrutural desta importantíssima jazida.

Lavra A mineração de carvão é subterrânea (mina

profunda) ou em superfície (a céu aberto). A extração subterrânea envolve dois processos, longwall, em que as áreas minadas são reservadas para submeterem-se ao colapso controlado, e a mineração de quarto minado e de coluna, em que as “colunas” do carvão são deixadas no lugar para suportar a escavação. Em minas subterrâneas, o carvão é normalmente removido pela correria do conveyour ao longo dos túneis laterais.

Mina a céu aberto é essencialmente um método quarrying. Este método é viável para depósitos que se localizam relativamente próximos à superfície, em uma profundidade aceitável, de 100 a 200 m. A rocha que se encontra sob e entre as camadas de carvão é escavada e o carvão fica exposto, conseguindo-se extrair até os carvões que são muito finos para serem extraídos pelo método subterrâneo. Os custos de trabalho e de capital são menores para minas a céu aberto do que para minas subterrâneas e, no final do tempo de vida do depósito a área pode ser aproveitada para outros usos.

Em depósitos offshore, o processo de lavra usado é o UCG (Underground Coal Gasification). Nesse processo, ainda em estágio de desenvolvimento, o carvão é alcançado por meio da perfuração direcional precisamente controlada e é sujeito a uma queima controlada, produzindo um gás combustível que vai para um buraco, por onde se perfurou a terra, para uma área de recuperação. Os depósitos de carvão de até 8 km de distância da costa são acessíveis para o método UCG da terra, através de poços de longo-alcance.

Segundo o artigo “DTI Cleaner Coal Technology Programme – Review of Underground Coal Gasification Technological” (2003), o processo principal do método UCG pode ser dividido em dois estágios: a pirólise, um processo químico de ruptura da estrutura molecular através do calor, onde libera piches, óleos, hidrocarbonetos de pequenas moléculas e outros gases, e a gaseificação que ocorre quando água, oxigênio, dióxido de carbono (CO2) e hidrogênio reage com o carbonizador, gerando CO, metano, hidrogênio e dióxido de carbono (CO2). O metano é um produto que tem sua formação favorecida por baixas temperaturas e


GRAVEL

118

altas pressões. O método UCG em profundidade produz um gás combustível consistindo de uma mistura de CO2, CO, hidrogênio, metano e água, juntos com outros gases que poluem a mistura, como hidrogênio, sulfetos, amônia e traços de outros gases. Essas contaminações são facilmente removidas usando as técnicas de limpeza a base de gás quente.

Beneficiamento O carvão após a mineração necessita de

tratamento antes de ser comercializado. O método mais usado é o da coluna de água oscilante, em que os fragmentos de rochas não desejados se dissipam mais rapidamente que o carvão.

Tratamento alternativos para limpeza do carvão incluem o uso de meios pesados, com a suspensão de magnetita em água e a flotação em espuma (a flotação em espuma é um processo de separação de partículas de origem distinta que ocorre em meio aquoso na presença de bolhas de ar, baseando-se em suas propriedades hidrofílicas e hidrofóbicas). Outros métodos a base de água também são usados.

De acordo com (Gomes et al., 2003), nos dias de hoje, existem tecnologias do carvão limpo (Clean Coal Techonology – CTG) e gaseificação de carvão em ciclo combinado

(IGCC), com elevados custos de instalação e operação. Tais tecnologias estudadas e em operação nos Estados Unidos, Espanha, França e outros países, têm atraído também empresas petrolíferas. Esses programas de utilização do carvão com tecnologias limpas e alta eficiência viabilizam o atendimento às necessidades de energia no século XXI, mesmo em regiões ambientalmente comprometidas.

Afora a tradicional queima pulverizada do carvão, largamente utilizada no mundo, a baixos custos, mas com baixas eficiências térmicas, outras soluções estão em desenvolvimento:

- Produção de energia por meio da queima

do combustível em leito fluidizado (o material injetado no reator com ar “flutua” até a combustão), atmosférico, ou sob pressão;

- Produção de energia elétrica por meio do ciclo combinado – gaseificação do carvão, produção de gás e vapor na alimentação de turbina a gás e turbinas a vapor – onde ocorre maior eficiência térmica.

Tais tecnologias (CCT) maximizam o

aproveitamento da energia do carvão, diminuem as emissões ao meio ambiente, mas são muito caras, tornando seus empregos em larga escala inviáveis em países subdesenvolvidos.

a)

b)

Figura 10. (a) Carvão Betuminoso: pressões médias resultam na formação do carvão betuminoso; (b) Antracito:

é formado a partir do carvão betuminoso submetido a grandes pressões no estrato de rochas dobras. Ocorre em limitadas áreas geológicas.

Souza & Martins

GRAVEL

119

Hidrato de Gás Pesquisa Segundo Clennel (2000), a presença de

hidratos de gás é frequentemente inferida através de perfis sísmicos de um refletor forte, de amplitude negativa e sub-paralelo ao fundo do mar, (Shipley et al., 1979), conhecido como o BSR (Bottom Simulatimg Reflector). O BSR marca a profundidade máxima de estabilidade de clatrato de metano. Perfurações feitas pelo Ocean Drilling Program (ODP) revelaram uma zona basal de sedimentos com gás livre, de pequena velocidade sísmica superposto por uma zona de sedimentos com velocidade acima do normal devido à cimentação (fraca ou forte) pelos cristais de clatrato (Holbrook et al., 1996). Em alguns lugares, a presença de clatratos revela-se como uma redução nas amplitudes dos refletores sísmicos: a chamada blanking ou “branqueamento” (Lee et al., 1993). É provocada por cimentação, que reduz o contraste em impedância sísmica entre camadas de sedimentos de textura diferente (Fig. 11).

Métodos modernos de levantamento e processamento de dados sísmicos, como inversão completa da onda (Minshull et al., 1994), análise de velocidade de alta resolução (Wood et al., 1994); tomografia em tempo de trânsito (Tinivella et al., 1998), e análise da Variação de Amplitude com Offset (AVO) (Andreassen et al., 1997; Ecker et al., 2000) permitem a detecção confiável e quantificação parcial das acumulações submarinas de hidratos de gás submarinhas. Recentemente surgiram estudos usando sísmica 3D e 4C (Percher & Hoolbrook, 2000).

Ondas de cisalhamento (tipo S) que podem ser detectados usando sensores no fundo marinho (OBS) carregam uma dimensão adicional aos dados de velocidade e impedância, usando exclusivamente ondas P (Hobro et al., 1998).

Especificamente, a onda de cisalhamento é pouco atenuada para gás livre e a velocidade da onda S é muito mais sensível à rigidez dos sedimentos, que é fortemente influenciada pela cimentação induzida pelos hidratos de gás até em quantidades pequenas (Dvorkin et al., 2000).

Lavra A ferramenta principal para a lavra de

hidratos de gás é o levantamento sísmico (Miles, 2000), mas outros métodos de sensoriamento remoto, como sondagens geoelétricas (Edwards, 1997) e levantamentos da conformabilidade elástica do fundo marinho (Willoughby et al., 2000) também estão em desenvolvimento. Além disso, é necessário perfurar para alcançar diretamente as camadas contendo hidratos de gás. O uso de sondas de perfilagem elétrica em poços permite a coleta de dados contínuos das propriedades físicas dos sedimentos, com uma resolução vertical na ordem de centímetros; bem melhor que a resolução sísmica. Estas informações são necessárias para a verificação das condições no local de onde serão recuperados os testemunhos. Juntos, os dados de perfis e de amostragem dos sedimentos em poços localizados servem como âncoras para a avaliação dos dados sísmicos adquiridos sobre áreas extensas.

Desenvolvimentos adicionais são necessários para maximizar as informações quantitativas obtidas com as ferramentas de perfilagem convencional (wireline) e do tipo “Perfilagem Durante a Perfuração” (Logging While Drilling). Essas ferramentas estão sendo desenvolvidas e calibradas pela indústria de petróleo para caracterização de rochas mais duras, menos porosas e mais densas que os sedimentos encontrados na zona de estabilidade de hidratos de gás (0-1.000 m).

Normalmente, nem testemunhagem rasa nem dragagem permitem a recuperação de amostras de hidratos de gás. Existem duas explicações. Primeiro, a distribuição dos hidratos de gás em sedimentos é muito heterogênea, sendo controlada pela produção de metano biogênico no local, pelos caminhos de transporte dos gases profundos, e pelo tipo de sedimento.

Segundo, a quantidade de metano necessária para estabilizar hidratos é encontrada somente além da profundidade onde todos os íons de sulfato e outras espécies receptoras de elétrons além de CO têm sido consumidos.

Hidratos de gás encontrados próximo ao fundo marinho normalmente estão associados à exudações de gás natural ou vulcões de lama (GINSBURG & SOLOVIEV, 1997). Para obter sucesso na amostragem de hidratos de gás nesses locais, devem ser usadas imagens de alta


GRAVEL

120

resolução do fundo marinho e veículos operados remotamente.

A ocorrência de hidratos de gás dispersos abaixo da zona de redução de sulfato é apenas acessível através de testemunhos profundos, como os que vêm sendo realizados pelo ODP. As perfurações feitas pelo ODP e Deep Sea Drilling Project Sites (DSDP) têm encontrado hidratos de gás em várias margens passivas e ativas ao redor do mundo. As observações diretas dos cristais de clatrato são raras porque o estado sólido é instável nas condições que prevalecem na superfície.

As ferramentas capazes de coletar e preservar os sedimentos sob pressão elevada ainda estão sendo desenvolvidas. Normalmente, os hidratos de gás são detectados indiretamente. Por exemplo, uma vez que os hidratos requerem calor para se desassociar, a presença desses em testemunhos pode ser detectada através de medidas de temperatura: as zonas que tenham recém liberado o hidrato ainda registrarão baixas temperaturas (inclusive inferiores a 0º, estando ainda em estado sólido) (Paull et al., 1996). A forma mais confiável para quantificar os hidratos em testemunhos recuperados parte do fato de que durante a cristalização todos os grãos são excluídos da estrutura clatrato; desta forma o mineral consistirá apenas de água pura e gás (Hesse & Harrison, 1981).

Beneficiamento O hidrato de gás pode sofrer transformação

química: gás para líquido (GtL), gás para metanol, dimetiléter (DME), e gás para olefinas (GtO);

Segundo o relatório de desempenho – Gestão de emissões atmosféricas, da Petrobrás, a conversão do gás natural em combustíveis líquidos através da tecnologia gas-to-liquid (GTL) vem despontando como uma das alternativas mais promissoras nas últimas duas décadas para o refino do futuro, pois permite a obtenção de alguns produtos de alta qualidade. Essa tecnologia também possibilita a obtenção de combustíveis mais “limpos” (baixas concentrações de enxofre e aromáticos) do que obtidos através dos processos convencionais.

De acordo com a Rentech Inc. – Clean Energy Solution, o processo gas-to-liquid é composto de três passos:

1) O gás natural é convertido no gás de

síntese, uma combinação de hidrogênio e monóxido de carbono.

2) O gás de síntese é enviado para um reator FT contendo um catalisador no qual é convertido para hidrocarboneto líquido ultra-limpo (Process Rentech Technology).

3) Este produto inicial é promovido no combustível diesel e no combustível de jato.

a)

b)

Figura 11. (a) Cristais de hidrato de gás recuperados no Mar de Okhotsk, leste da Ilha de Sakhalin, margem ativa

do Pacífico Norte. Os pedaços foram removidos de sedimentos finos recuperados de um sonda que penetrou no assoalho oceânico em torno de 2 m em uma profundidade de 708 m. Escala em centímetros; (b) Uma seção de sedimentos com hidratos do Mar de Okhotsk, revelando camadas sub-horizontais e/ou veios de hidratos de gás. A amostra foi retirada de uma profundidade de 708 m.

Souza & Martins

GRAVEL

121

CONCLUSÕES O crescente desenvolvimento de novas

tecnologias aplicadas ao estudo, lavra e ao beneficiamento de bens minerais marinhos, é decorrente de um aumento acentuado no interesse das nações desenvolvidas, tanto nos recursos de águas rasas como areia e cascalho (utilizados na recuperação de perfis praiais e na construção civil, por exemplo) como naqueles minerais presentes na Área Internacional dos Oceanos (nódulos e sulfetos polimetálicos e crostas cobaltíferas).

Segundo Souza (2000, 2006), a exploração de recursos minerais marinhos da plataforma continental brasileira e áreas oceânicas adjacentes, estão definidas através da Política Nacional para os Recursos do Mar (PNRM) e pelo Plano Setorial para os Recursos do Mar (PSRM), O espaço marinho brasileiro formado por um mar territorial (MT), uma zona contígua (ZC), uma zona econômica exclusiva (ZEE), e uma plataforma continental (PC) possui uma área aproximada de 4.500.000 km2, o que constitui mais da metade da parte emersa de nosso território.

A zona internacional do leito marinho conhecida como “Área”, situa-se além da jurisdição brasileira, sendo considerada pela Convenção das Nações Unidas sobre o Direito do Mar – CNUDM- “patrimônio comum da humanidade”- tendo o Brasil assim como todos os Estados Partes da Convenção direito a explorar os seus recursos minerais. Em termos político-estratégico, o Brasil tem interesse em conhecer e avaliar os recursos minerais adjacentes a sua plataforma continental e de requisitar a Autoridade Internacional dos Fundos Marinhos (Internacional Seabed Authority), a permissão para explorá-los.

Caso o Brasil venha a requisitar áreas para exploração de recursos minerais em zonas internacionais dos oceanos, estas também podem ser consideradas como fazendo parte do espaço marinho brasileiro.

Com relação à Zona Econômica Exclusiva será necessário no estudo dos recursos minerais nela ocorrentes, um direcionamento estratégico com vistas ao seu mapeamento progressivo e impactos ambientais correspondentes quando da fase exploratória.

Caberá ao Serviço Geológico do Brasil (CPRM) conduzir essa etapa através de

mecanismo já existente (REMPLAC), com inclusão de atividades como o GRANMAR e o COMAR no estudo dos granulados siliciclásticos e bioclásticos. Outros recursos como placeres, fosforita, carvão, evaporitos, enxofre devem necessariamente ser fortalecidos, através de uma rede de instituições de pesquisa estruturada em quatro pontos básicos: recursos humanos qualificados, moderno equipamento, meios flutuantes adequados e equipamentos e recursos financeiros rapidamente disponibilizados.

Conforme ressaltado por Souza et al. (2007) o principal obstáculo para implementação da rede de trabalho e desenvolvimento de um projeto nacional recai de alguma forma nos pontos acima indicados. Os demais aspectos como falta de incentivo, inexistência de um número suficiente de núcleos consolidados, ausência de desenvolvimento de novas tecnologias, falta de meio flutuante e pequeno número de programas de formação e treinamento de pessoal para o setor, passam necessariamente por uma decisão desse porte.

O processo de um aumento progressivo na compreensão dos minerais marinhos, pode contribuir para um progresso científico em geral e o avanço tecnológico adquirido no processo pode produzir aplicações benéficas importantes no conhecimento sobre os mesmos. O estudo sobre sulfetos polimetálicos pode contribuir para um conhecimento mais aprofundado sobre as mineralizações ligadas a processos geotectônicos e dinâmica térmica e o geoquímica de mar profundo.

Torna-se, portanto imperioso que nosso país acompanhe o desenvolvimento tecnológico nesse campo de atividade, pois dele deverá utilizar-se em futuro próximo, caso opte por um incisivo plano de estudo de seus recursos minerais marinhos em águas rasas e profundas, com especial ênfase naqueles recursos da “Área” em regiões adjacentes a nossa margem continental, como no caso das crostas cobaltíferas da Elevação do Rio Grande.

Medida importante durante esse trabalho será a observação das áreas de descarte e a conservação das áreas de preservação permanente, reconhecidas usualmente como áreas de grande produtividade ou com berçários para espécies de recursos vivos de importância econômica.


GRAVEL

122

Com relação ao beneficiamento dos minerais lavrados no mar, este consiste dos mesmos processos de beneficiamento dos minerais lavrados no continente, com as respectivas adaptações. De uma maneira geral o processo químico sofrido pelos minerais até atingir um estado comercial é realizado em terra.

No Brasil, o CETEM (Centro de Tecnologia Mineral) é o núcleo tecnológico, focado numa temática definida: pesquisa e desenvolvimento de tecnologias minerais e ambientais.

AGRADECIMENTOS

As colegas Maria Luiza Correa da Camara

Rosa, Hyala Queiroz Valente da Silva, Milena de Oliveira Marchão pela ajuda na elaboração do texto e a Professora Viviane Possamai por sua revisão, o agradecimento dos autores. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS ANDREASSEN, K.; HART, P.E. & MACKAY,

M. 1997. Amplitude versus offset modeling of the bottom simulating reflection associated with submarine gás hydrates, Marine Geology, 137: 25-40. Amsterdam, Holanda.

AUGRIS, C. & CRESSARD, AP.P. 1991. Lês materiaux Marins. Revue Mines e Carrièrs, Vol. 73, Paris, France.

BROADUS, J.M. 1987. Seabed Materials. Science, vol. 235: 853 – 860.

CETEM 2007. Centro de Tecnologia Mineral, Ministério das Ciências e Tecnologia. Disponível em http://cetem.gov.br/servicos_tecnologicos.htm.

CLENNEL, M.B. 2000. Hidrato de gás submarino: natureza, ocorrência e perspectivas para exploração na margem continental brasileira. Revista Brasileira de Geofísica, vol. 18 (3): 397-409. Rio de Janeiro, Brasil.

COMRA, 1990. China Ocean Mineral Resources Association Seventh Five Year. Disponível em: http://www.comra.org/english/eindex.html.

COSTA, A.F.U.; DIAS, N.L. & DALEIRO, V. 1984. Projeto Torres-Gravataí-Sísmica de refração na área de Santa Terezinha-Relatório Final, CPRM 50 pgs. Porto Alegre, Brasil.

DIAS, G.T.M. 2000. Granulados Bioclásticos: Algas Calcárias. Revista Brasileira de Geofísica, vol. 18(3): 307-318, Rio de Janeiro, Brasil.

DUTRA, R. 2006. Beneficiamento de minerais industriais. SENAI PR. II Encontro de Engenharia dos Campos Gerais. Disponível em:http://www.pg.cefetpr.br/ppgep/anais/artigos/eng_civil/>.

DVORKIN, J., HELGERUD, M.B.; WAITE, W.F.; KIRBY, S.H. & NUR, A. 2000. Introduction to physical properties and elasticity models. In: Max, M.D. (ed.) Natural Gas Hydrate in Oceanic and Permafrost Environments: 245-260, Kluwer Dordrecht.

ECKER, C.; DVORKIN, J. & NUR, A. 2000. Estimating the amount of hydrate and free gas from surface seismic. Geophysics, 65: 565-573.

EDWARDS, R.N. 1997. On the Resource Evaluation of Marine Gas Hydrate Deposits using sea-floor transient electric dipole methods. Geophysics, 62: 63-74.

GARNETT, R.H.T. 2000a. Marine placer diamonds, with particular reference to Southern África. In: Cronan, D.S. (ed.). Handbook of Marine Deposits, CRC Press, 103-141, Boca Raton, USA.

GARNETT, R.H.T. 2000b. Marine placer good, with particular reference to Nome, Alaska. In: Cronan, D.S. (ed.). Handbook of Marine Mineral Deposits, CRC Press, 103-141, Boca Raton, USA.

GINSBURG, G.D. & SOLOVIEV, V. 1997. Methane migration within the submarine gas hydrate stability zone under deep-water conditions: Marine Geology, 137: 49-57. Amsterdam, Holanda.

GOMES, A.J.P.; CRUZ, P.R. & BORGES, L.P. 2003. Recursos Minerais Energéticos: Carvão e Urânio. In: Schobbenhaus C., Bizzi L.A., Vidotti R.M. & Gonçalves J.H., (Eds.). Geologia, Tectônica e Recursos Minerais do Brasil, CPRM. Cap. XI, p. 577-628, Brasília, Brasil.

HERZIG, P.M.; PETERSEN, S. & HANNINGTON, M.D. 2002. Polymetallic Massive Sulphide Deposits at the Modern Seafloor and their Resource Potential. In: Polymetallic massive sulphides and ferromanganese crusts: status and prospects-

Souza & Martins

GRAVEL

123

ISA Technical Study, 2: 7-35. Kingston, Jamaica.

HESSE, R. & HARRISON, W.E. 1981. Gas hydrates (clathrates) causing pore-waterfreshening and oxygen isotope fractionation in deep water sedimentary sections of terrigenous continental margins, Earth Planetary Science Letters, 2: 7-35. Kingston, Jamaica.

HOBRO, J.M.; MINSHULL, T.A. & SINGH, S.C. 1998. Tomographic studies of the methane hydrate stability zone in the Cascadia margin. In: Henriet, J.P. & Mienert, J. (eds.). Gas Hydrates: Relevance to World Margin Stability and Climate Change. Geological Society of London. Special Publication, 137: 133-140. Londres, Inglaterra.

HOLBROOK, W.S.; HOSKINS, H.; WOOD, W.T.; STEPHEN, R.A. & LIZARRALDE, D. 1996. Methane hydrate and free gas on the Blake Bridge from vertical seismic profilling. Leg 164. Scientic Party. Science, v. 273: 1840-1843.

ISA 1999. Seabed Polymetallic Nodule, Exploration: Development of Environmental Guidelines. International Seabed Authority Deep, 289 pgs., Kingston, Jamaica.

ISA 2002. Polymetallic Massive Sulphide Deposits and Ferromanganese Crusts: Status and Prospects. International Seabed Authority, ISA Technical Study 2, 116 pgs. Kingston, USA.

JEREMIC, M.L. 1994. Rock Mechanics in Salt Mining. Disponível em: http://books.google.com/books?hi=BR&Ir=_langpt&id=owkaK401SIEC&oi=fnd&pg=RA1

LEE, M.W.; HUTCHINSON, D.R.; DILLON, W.P.; MILLER, J.J.; AGENA, W.F. & SWIFT, B.A. 1993. Method of estimating the amount of in situ gas hydrates in deep marine sediments. Mar. Pet. Geol., 10: 493-506.

LOUREIRO, F.E.; MONTE, M.B.M. & NASCIMENTO, M. 2005. Rochas e Minerais Industriais. CETEM, Cap. 7 Fosfato.

MARQUES Fº, J.M. 2004. Estudo da fase térmica do processo Claus utilizando fluidodinâmica computacional. Dissertação de Mestrado, Engenharia

Química-USP. Disponível em: http://teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3137/tde-13102004-100123/.

MARTINS, L.R.; MARTINS, I.R. & WOLFF, I.M. 1997. Potencial Arenoso de la Plataforma Continental Interna do Rio Grande do Sul (Brasil). Congresso Sulamericano de Sedimentologia. Memórias, Tomo II: 67-71, Porlomar, Venezuela.

MARTINS, L.R.; MARTINS, I.R. & WOLFF, I.M. 1999. Sand Deposits along Rio Grande do Sul (Brazil). Inner Continental Shelf. In: Martins, L.R. & Santana, C.I. (eds.). Non Living Resources of the Southern Brazilian Coasal Zone and Continental Margin. OAS-ICO/UNESCO-MCT. Special Publication: 26-38, Porto Alere, Brasil.

MARTINS, L.R. & URIEN, C.M. 2004. Areias da Plataforma e a Erosão Costeira. Revista Gravel, vol. 2: 4-24, Porto Alegre, Brasil.

MARTINS, L.R. MARTINS, I.R. & URIEN, C.M. 2005. Sand Bodies of the Santa Catarina Inner Continental Shelf, Brasil. Revista Gravel, vol. 3: 103-108, Porto Alegre, Brasil.

MILES, P.R. 2000. Geophysical Sensing and Hydrate. In: Max, M.D. (ed.). Natural Gas Hydrate in Oceanic and Permafrost Environments. pp. 261-264, Kluwer, Dordrecht.

MINSHULL, T.A.; SINGH, S.C. & WESTBROOK, G.K. 1994. Seismic velocity structure at a gas hydrate reflector offshore western Columbia, from full wavefrom inversion. Journal Geophysical Research, 99: 4715-4734.

OLIVEIRA, M.S. 2004. Flotação em Coluna de Rejeito Remoído do Processo de Concentração de Apatita. Faculdade de Engenharia Química. Universidade Federal de Uberlância. Disponível em: http://www.feq.ufu.br/downloads/resumos/Moo2-2004_PPG-EQ-UFU.pdf.

PALMA, J.J.C. & PESSANHA, I.B. 2000. Depósitos feromagnesíferos de oceano profundo Revista Brasileira Geofísica, vol. 18 (3): 433-446, Rio de Janeiro, Brasil.

PAULL, C.K.; MATSUMOTO, R.; WALLACE, P. & LEG 164 SCIENTIFIC PARTY 1996. Proceedings. ODP Initial


GRAVEL

124

Reports, v. 164, College Station, TX, (Ocean Drilling Program).

PECHER, I. & HOLBROOK, W.S. 2000. Seismic methods dor detecting and quantifyting gas hydrates. In: Max, M.D. (ed.). Natural Gas Hydrate in Oceanic and Permafrost Environments. pp. 275-294. Kluwer, Dordrecht.

PEREZ, B.C. 2001. As Rochas e os Minerais Industriais como elementos de desenvolvimento Sustentável. Série Rochas e Minerais Industriais, CETEM. Disponível em: http://www.cetem.gov.br/publicacao/CETEM_SRO_03.pdf.

SANTANA, I. 1975. Enxofre na Plataforma Continental. CPRM - DEGEO/DIGEOM, Rio de Janeiro, Brasil, 33 pgs, Rio Janeiro, Brasil.

SHIPLEY, T.H.; HOUSTON, M.H.; BUFLER, R.T.; SHAUB, F.J.; McMILLEN, K.J.; LADD, J.W. & WORZEL, J.L. 1979. Seismic evidence for widespread possible gas hydrate horizons on continental slopes and rises: American Association of Petroleum Geologists Bulletin, 63: 2204-2213. Tulsa, USA.

SILVA, C.G.; FIGUEIREDO, A.G. & BREHME, I. 2000. Granulados Litoclásticos Revista Brasileira de Geofísica, vol. 18 (3): 319-326. Rio de Janeiro, Brasil.

SILVA, C.G. 2000. Placeres Marinhos. Revista Brasileira de Geofísica, vol. 18 (3): 327-333, Rio de Janeiro, Brasil.

SOUZA, A.E. 2001. Balanço Mineral Brasileiro. Disponível em: http://www.dnpm.gov.br/assets/galeriadocumento/balancomineral2001/fosfato.pdf.

SOUZA, K.G. 2000. Recursos Minerais Marinhos além das jurisdições nacionais. Revista Brasileira de Geofísica, vol. 18: 445-465, Rio de Janeiro, Brasil.

SOUZA, K.G. 2006. Recursos Minerais Marinhos além das Jurisdições nacionais. Revista Parcerias Estratégica, nº 23: 269 – 288, Brasília.

SOUZA, K.G. & MARTINS, L.R. 2007. Novas Tecnologias Aplicadas no Estudo de Recursos Minerais de Mar Profundo. Revista Gravel, vol. 5: Porto Alegre, Brasil.

SOUZA, K.G. & MARTINS, L.R. 2007. Tecnologia de Pesquisa e Lavra dos Recursos Minerais Marinhos. Revista Parcerias Estratégicas, vol. 24: 232 - 246. Brasília, DF.

TINIVELLA, U.; TODOLO, E.; CAMERLENGHI, A.F. & BOEHM, G. 1998. Seismic tomography study of a bottom simulating reflection off South Shetland Islands (Antarctica). In: Henriet, J.P. & Mienert, J. (eds.). Gas Hydrates: Relevance to World Margin Stability and Climate Change. Geological Society of London Special Publication 137: 141-151, Londres, Inglaterra.

WILLOUGHIBY, E.C.; LATYCHEV K.; EDWARDS, R.N. & MIAHAJLOVIC, G. 2000. Resource Evaluation using Seafloor Compliance Methods. Academy of Sciences, 912: 146-158, New York, USA.

WOOD, W.T.; STOFFA, P.L. & SHIPLEY, T.H. 1994. Quantitative detection of methane through high-resolution seismic velocity analysis Journal of Geophysical Research, 99: 9681-9695.

Recursos Minerais Marinhos: Pesquisa, Lavra e Beneficiamento

Documents

Transcript of Recursos Minerais Marinhos: Pesquisa, Lavra e Beneficiamento