TECNOLOGIA MINERAL Prof. Rubens Müller Katuzmann
Transcript of TECNOLOGIA MINERAL Prof. Rubens Müller Katuzmann
TECNOLOGIA MINERAL – ROCHAGEM E REMINERALIZAÇÃO DE SOLOS
Instituto de Geociências - UFPA
TECNOLOGIA MINERAL – Prof. Rubens Müller Katuzmann
I - INTRODUÇÃO À TECNOLOGIA MINERAL – ROCHAGEM
1. APRESENTAÇÃO
O conteúdo da disciplina de Tecnologia Mineral foi pensado para sistematizar o
conhecimento técnico que receberam ao longo desta Especialização em Rochagem. A tecnológica
mineral aplicada ao desenvolvimento de produtos minerais para aplicação direta na agricultura
através da rochagem, ou como insumos minerais, envolve as características, propriedades e
respectivos parâmetros para projetar processos e escolher produtos e métodos de aplicação
agronômica. Além de abordarmos nesta disciplina as características tecnológicas e processos de
produção de Remineralizadores, trataremos paralelamente dos Condicionadores de Solo e Substratos
para Plantas.
A disciplina dará também destaque aos produtos agronômicos originados de rochas
silicáticas, por serem aquelas que passaram a ser mais aplicadas e estudadas como remineralizadores
dentro do movimento da Rochagem de Solos.
O objetivo da disciplina é introduzir o aluno ao conhecimento das propriedades das rochas
cominuídas após sofrerem processos de britagem e moagem em seu estado in natura e mas também
abordar os processos de tratamento mineral geradores de estéreis ou rejeitos, após sofrerem a
extração de substâncias minerais de valor.
Tais conhecimentos de Tecnologia Mineral permitem que o estudante responda a seguinte
pergunta fundamental:
Quais as características e propriedades tecnológicas de um material mineral cominuído
devem ser observadas para sua formulação e aplicação em rochagem, no condicionamento
de solos ou substrato?
A resposta a esta pergunta abrangente deve orientar o aluno à avaliação dos produtos minerais
e orientá-lo na produção, comercialização e sua aplicação agronômica.
2. ESTRUTURA DA DISCIPLINA
A disciplina está dividida em dois momentos principais: inicialmente serão apresentados (ou
reapresentados) as características, propriedades e os parâmetros tecnológicos que envolvem a
TECNOLOGIA MINERAL – ROCHAGEM E REMINERALIZAÇÃO DE SOLOS
Instituto de Geociências - UFPA
produção e uso de produtos minerais na agricultura. A partir do nivelamento e sistematização das
características tecnológicas serão abordados as operações e processos de tratamento mineral, com
foco no tema produção de remineralizadores e outros produtos agrominerais.
A estrutura da disciplina de Tecnologia Mineral tem o seguinte sumário:
I – INTRODUÇÃO A TECNOLOGIA MINERAL - ROCHAGEM
1. APRESENTAÇÃO
2. ESTRUTURA DA DISCIPLIA
3. BREVÍSSIMA HISTÓRIA DO USO DE ROCHA MOÍDA NA AGRICULTURA
I1. CARACTERIZAÇÃO TECNOLÓGICA PARA ROCHAGEM
1. PARÂMETROS PARA REGISTRO DE PRODUTO MINERAL NO MAPA.
1.1 Parâmetro Físico - Granulometria
1.2 Parâmetros Químicos – Elementos Nutrientes e Tóxicos
1.3 Parâmetro Mineral –Sílica Livre
1.4 Parâmetros Fisico-Químicos – pH, CE e CTC
2 CARACTERÍSTICAS TECNOLÓGICAS DO PRODUTO MINERAL
2.1. Características Físicas
2.2. Características Minerais
2.3. Características Físico-Químicas
2.4. Características Químicas (Lixiviação)
III PROCESSAMENTO MINERAL – PRODUTOS PARA AGRICULTURA
1.1 PROCESSO DE COMINUIÇÃO (BRITAGEM)
1.1 Britador de Mandíbulas
1.2 Britador Girosférico (Cônico)
1.3 Britador (Moinho) de Martelos
1.4 Operação de Britador
2 USINA DE BRITAGEM: CLASSIFICAÇÃO E PÓS
3 APROVEITAMENTO DOS FINOS GERADOS EM USINAS DE BRITAGEM
3.1 Ciclones Coletores
3.2 Filtro Manga
4 ESTÉREIS E REJEITOS DE MINERAÇÃO
TECNOLOGIA MINERAL – ROCHAGEM E REMINERALIZAÇÃO DE SOLOS
Instituto de Geociências - UFPA
4.1 Estéreis para a Agricultura
4.2 Rejeitos e o Aproveitamento na Agricultura
IV. EXERCICIO
Exercício de balanço de massas: Formulação de remineralizador.
3. BREVÍSSIMA HISTÓRIA DO USO DE ROCHA MOIDA NA AGRICULTURA
Os solos que recobrem nosso Planeta são o resultado de processos naturais semelhantes aos
que são empregados no Processamento Mineral: a fragmentação das rochas, a seleção, classificação
e deposição do material fragmentado em faixas granulométricas distintas, e a alteração da natureza
dos minerais de rocha pela exposição a agentes físicos, químicos e biológicos.
A etapa que exigem maior energia mecânica da natureza é a fragmentação das massas pétreas
e a seleção ou exposição dos minerais de rochas, para então sofrerem a ação química e biológica. A
etapa de cominuição (fragmentação, britagem e moagem) de processamento de rocha é a que
interesse ao estudo de produção de remineralizadores e outros agrominerais naturais.
O uso de rochas moídas já era prática conhecida na Grécia e Roma antigas quando margas
de calcário eram utilizadas no preparo dos solos para cultivos (THEODORO, 2016 e PINHEIRO,
218). Pinheiro (2018) faz um resgate da evolução dos estudos de adubação de solos e cita o trabalho
do naturalista francês Palissy (1563) onde expõe o importante papel das substâncias minerais
presentes nos estercos como os responsáveis pelo crescimento dos cultivos. O experimento do
químico inglês Glauber (1656) mostra o efeito da aplicação de salitre (nitrogênio) no rendimento
dos plantios e o livro Pão de Pedra do cientista alemão Julius Hensel (1894) relata experimentos com
“farinhas de pedra” a partir de rochas silicáticas (granitos, basaltos, gnaisses, etc.), todas ricas em
minerais aluminossilicatos passíveis de alteração e liberação dos seus elementos predominantes, os
nutrientes potássio (K), sódio (Na), cálcio (Ca), magnésio (Mg), silício (Si), e também fósforo (P),
ferro (Fe), cobre (Cu), zinco (Zn), entre outros.
Os ensinamentos e teorias de Hesel (1894) de utilizar farinhas de rocha para fertilizar e
remineralizar os solos cultivados no Velho Mundo, surgiram na mesma época dos fertilizantes
químicos, os sais solúveis de NPK. A opção escolhida, e que fez a revolução agrícola no século
passado, foi a de fertilizantes químicos. No livro de Hesel, apesar de citar vários exemplos de
aplicação da farinha de pedra, nada é comentado sobre o processo de produção, mas ressalta que
quanto mais fino for a farinha de rocha, maior sua ação fertilizante. Acredito, que um dos fatores
TECNOLOGIA MINERAL – ROCHAGEM E REMINERALIZAÇÃO DE SOLOS
Instituto de Geociências - UFPA
determinantes do insucesso, naquela época, da difusão e aplicação dos pós de rocha como fertilizante
(rochagem), tenha sido a dificuldade da moagem de rochas “duras” como os granito, gnaisses e
basaltos mencionados nos estudos de Hesel.
Sugestão de Leitura:
Traduções do livro de Hesel indicados nas referências. Observo que a tradução para o
português contém muitos erros de grafia, possivelmente decorrentes do processo de
conversão digital dos testos traduzidos.
Bibliografia de referência.
Referências:
HESEL, Julius. Pães de Pedra (1893). Junquira Candiru. 2018. Disponível em:
http://cepeas.org/wp-content/uploads/2018/06/22-Paes-de-pedra.pdf
HESEL, Julius. Bread from Stones (1894). Tri-State Press. 2009. Disponível em:
https://rockdustlocal.com/uploads/3/4/3/4/34349856/bread_from_stones.pdf
PINHEIRO, Sebastião. A Agroecologia 7.0. Juquira Candiru Styagraha, 2018.
THEODORO, S.H. A construção do marco lega dos remineralizadores. In. Anais, III Congresso
Brasileiro de Rochagem. EMBRAPA, Pelotas, 2016.
TECNOLOGIA MINERAL – ROCHAGEM E REMINERALIZAÇÃO DE SOLOS
Instituto de Geociências - UFPA
II - CARACTERIZAÇÃO TECNOLÓGICA PARA ROCHAGEM
A caracterização tecnológica de produtos para uso como remineralizadores, condicionadores
de solo e substratos para plantas compreendem aspectos físicos, mineralógicos e químicos. As
características técnicas destes materiais estabelecem padrões e parâmetros de qualidade na aplicação
dos produtos agromineral.
Escolheu-se iniciar esta abordagem, observando os padrões de enquadramento dos produtos
remineralizador, substrato de plantas e condicionadores de solos necessários aos respectivos
registros junto ao Ministério de Agricultura, Pecuária e Abastecimento (MAPA), constantes nas
Instruções Normativas Nos 05/2016 e 35/2006.
1. PARÂMETROS PARA REGISGTRO DE PRODUTO MINERAL NO MAPA -
MINISTÉRIO DA AGRICULTURA, PECUÁRIA E ABASTECIMENTO (MAPA)
A Instrução Normativa 05/2016 (IN MAPA 05/2016) do Ministério da Agricultura, Pecuária
e Abastecimento trata das especificações, garantias e tolerâncias mínimas de parâmetros para o
registro dos dois produtos agronômico: remineralizador e substrato, assim definidos:
REMINERALIZADOR
O material de origem mineral que tenha sofrido apenas redução e classificação de tamanho
por processos mecânicos e que altere os índices de fertilidade do solo por meio da adição de
macro e micronutrientes para as plantas, bem como promova a melhoria das propriedades
físicas ou físico-químicas ou da atividade biológica do solo.
SUBSTRATO
O produto usado como meio de crescimento de plantas. Compreende as seguintes Classes:
I - Classe "A": produto que utiliza, em sua produção, matéria-prima de origem vegetal, animal
ou de processamentos da agroindústria isentos de despejos sanitários, onde não sejam
utilizados no processo metais pesados tóxicos, elementos ou compostos potencialmente
tóxicos, resultando em produto de utilização segura na agricultura;
II - Classe "B": produto que utiliza, em sua produção, matéria prima oriunda de
processamento da atividade industrial ou da agroindústria isentos de despejos sanitários, onde
metais pesados tóxicos, elementos ou compostos potencialmente tóxicos são utilizados no
processo, resultando em produto de utilização segura na agricultura;
TECNOLOGIA MINERAL – ROCHAGEM E REMINERALIZAÇÃO DE SOLOS
Instituto de Geociências - UFPA
III - Classe "C": produto que utiliza, em sua produção, qualquer quantidade de matéria-prima
oriunda de lixo domiciliar isentos de despejos sanitários ou materiais potencialmente tóxicos,
resultando em produto de utilização segura na agricultura;
IV - Classe "D": produto que utiliza, em sua produção, qualquer quantidade de matéria-prima
oriunda do tratamento de despejos sanitários e industriais, resultando em produto de
utilização segura na agricultura;
V - Classe "E": produto que utiliza, em sua produção, exclusivamente matéria-prima de
origem mineral ou sintética, resultando em produto de utilização segura na agricultura; e
VI - Classe "F": produto que utiliza, em sua produção, em qualquer proporção, a mistura de
matérias-primas oriunda dos produtos das Classes "A" e "E", respectivamente, dos incisos I
e V deste artigo.
O Remineralizador é definido como um fertilizante natural e para sua produção é permitido
apenas empregar etapas de processamento mineral de cominuição e classificação do produto,
operações de ação essencialmente mecânicas sobre a rocha e seus minerais.
Os Substratos para Plantas, como é definido, não tem a função de fertilizar mas dar boas
condições artificiais ao desenvolvimento de um cultura. Os Substratos possuem várias Classes, entre
elas a Classe Mineral (Classe E);
Os condicionadores de solo têm seu processo de registro mais simples, do que um fertilizante,
e suas especificações, garantias e tolerâncias estão estabelecidas pela Instrução Normativa MAPA
No 35/2006.
CONDICIONADOR
Produto que promove a melhoria das propriedades físicas, físico-químicas ou atividade
biológica do solo, podendo recuperar solos degradados ou desequilibrados nutricionalmente.
Compreendem as seguintes Classes:
I - Classe “A”: produto que em sua fabricação utiliza matéria-prima de origem vegetal,
animal ou de processamentos da agroindústria, onde não sejam utilizados no processo o sódio
(Na+), metais pesados, elementos ou compostos orgânicos sintéticos potencialmente tóxicos;
II - Classe “B”: produto que em sua fabricação utiliza matéria-prima oriunda de
processamento da atividade industrial ou da agroindústria onde o sódio (Na+), metais
pesados, elementos ou compostos orgânicos sintéticos potencialmente tóxicos são utilizados
no processo;
TECNOLOGIA MINERAL – ROCHAGEM E REMINERALIZAÇÃO DE SOLOS
Instituto de Geociências - UFPA
III - Classe “C”: produto que em sua fabricação utiliza qualquer quantidade de matéria-prima
oriunda de lixo domiciliar, resultando em produto de utilização segura na agricultura;
IV - Classe “D”: produto que em sua fabricação utiliza qualquer quantidade de matéria-prima
oriunda do tratamento de despejos sanitários, resultando em produto de utilização segura na
agricultura;
V - Classe “E”: produto que em sua fabricação utiliza exclusivamente matéria-prima de
origem mineral ou química; e
VI - Classe “F”: produto que em sua fabricação utiliza em qualquer proporção a mistura de
matérias-primas dos produtos das Classes “A” e “E”, respectivamente dos incisos I e V deste
artigo.
Nota-se que as Classes de Substratos e Condicionadores são praticamente as mesmas. Para a
classificação dos condicionadores inclui a referência quanto a presença de sódio (Na+) na matéria
prima. A Classe E tanto para substrato ou condicionador deve ser produzida unicamente a partir de
material mineral.
1.1 Parâmetro Físico - Granulometria
Na mineração, após o desmonte inicial da rocha que pode ser mecânico ou por explosão os
processos de redução de tamanho ou cominuição são todos mecânicos e, contemplam duas etapas: a
britagem e a moagem, podendo incluir-se a pulverização, para produtos específicos. Os processos
de classificação ou seleção por tamanho, também mecânicos, são em mais categorias: o
peneiramento, a ciclonagem e a separação gravimétrico/densimétrico.
A granulometria é a única característica física constante da IN MAPA 05/2016 e se aplica
apenas para Remineralizadores. É também uma característica que determinará a velocidade ou a
cinética da ação de remineralização dos solos, ou seja, a disponibilidade dos nutrientes. Portanto,
quanto mais fino for as partículas de rocha ou mineral, maior será sua superfície específica e área de
reação de hidrólise dos minerais de rocha, havendo a maximização da disponibilidade de nutrientes
minerais.
O estudo da granulometria, ou caracterização granulométrica, inerente ao processamento
mineral utiliza os mesmos parâmetros de classificação para as texturas de solos e de agregados para
a construção civil, os quais contemplam quatro Classes Texturais: Pedregulho, Areias (grossa,
TECNOLOGIA MINERAL – ROCHAGEM E REMINERALIZAÇÃO DE SOLOS
Instituto de Geociências - UFPA
média e fina), Silte e Argila. A Figura 1.1 traz um exemplo de curva granulométrica e ordenado
classe de texturas de agregados.
Figura 1.1 – Curva Granulométriaca e faixas de texturas de agregados ou solos.
Fonte: Pinto (2006)
A classificação granulométrica adotada pelo MAPA para os produtos agronômicos, em
particular os reminearlizadores está em anexo da IN MAPA 05/2016, e é distinta da classificação
adotada pela mineração. A granulometria dos produtos agronômicos possui três Classes: Farelado,
Pó e Filler, respectivamente da granulometria mais grosseira a mais fina. Estas especificações são
também empregadas para os produtos fertilizantes químicos.
Por isso, na discussão do parâmetro granulometria serão apresentadas comparações entre as
classes especificadas na IN MAPA 05/2016 e aquelas utilizadas na classificação de materiais
minerais. Assim, i) a granulometria do produto Farelado (grosso), correspondendo a da Areia Grossa
(2 mm < 100% < 5 mm), ii) a do Pó (intermediário), correspondendo a textura de Areia Média (0,4
mm < 100% < 2 mm) e iii) o Filler abrangendo faixas granulométricas da Areia Fina e menores (Silte
e Argila). O Quadro 1.1 mostra as três classes granulométricas especificadas para remineralizadores.
Das três faixas de tamanho especificadas na IN MAPA 05/2016, a de Filler é aquela que mais
se assemelha aos materiais disponíveis em pedreiras de agregados e passíveis de emprego na
rochagem de solos. A granulometria do produto Filler pode abranger as faixas da Areia Fina, Silte e
Argila. A granulometria Filler do MAPA, NÃO DEVE SER CONFUNDIDA com o mesmo termo,
também adotado pelo processamento mineral que considera o filler (fino) materiais com
TECNOLOGIA MINERAL – ROCHAGEM E REMINERALIZAÇÃO DE SOLOS
Instituto de Geociências - UFPA
granulometrias menor que 0,074 mm (ou 200 #). Na indústria os materiais filler são utilizados como
cargas inertes em materiais compostos.
Quadro 1.1 – Especificação de natureza física dos Remineralizadores e Tolerâncias admitidas na
formulação (Anexo I - IN MAPA 2016)
ESPECIFICAÇÃO DE
NATUREZA FÍSICA Peneira
Partículas Passantes
(peso/peso) TOLERÂNCIA
FILLER 0,3 mm (ABNT no 50) 100%
Até 5 unidades para
menos no mínimo
passante.
PÓ 2,0 mm (ABNT no 10) 100%
Até 5 unidades para
menos no mínimo
passante
0,84 mm (ABNT no 20) 70% mínimo
Até 5 unidades para
menos no mínimo
passante
0,3 mm (ABNT no 50) 50% mínimo
Até 5 unidades para
menos no mínimo
passante
FARELADO 4,8 mm (ABNT no 4) 100%
Até 2 unidades para
menos no mínimo
passante.
2,8 mm (ABNT no 7) 80% mínimo
Até 5 unidades para
menos no mínimo
passante.
0,84 mm (ABNT no 20) 25% máximo Até 5 unidades para mais
no máximo passante.
As faixas de Pó (Areia Média: 0,4 mm < 100% < 2 mm) e do Farelado (Areia Grossa: 2 mm
< 100% < 5 mm), por apresentarem menor superfície específica em relação ao Filler geram menor
nível de disponibilidade de nutrientes e, portanto, de efeito fertilizante para rochas silicáticas. Rochas
mais reativas, como os calcários para correção de solos, podem ser aplicados em granulometrias
mais grosseiras, neste caso, para prolongar o tempo de sua ação no solo.
A aplicação do produto Farelado e Pó podem ser usados na formulação de substratos e em
casos especiais de condicionamento físico de solos, quando se deseja condições de drenagem mais
favoráveis.
As tolerâncias admitidas pela IN MAPA 05/2016 (Quadro 1.1) mostra a necessidade do
cuidado com a granulometria na especificação e registro do produto agronômico.
TECNOLOGIA MINERAL – ROCHAGEM E REMINERALIZAÇÃO DE SOLOS
Instituto de Geociências - UFPA
A Figura 1.2 apresenta quatro curvas granulométricas de produtos “pó de rocha” de diferentes
pedreiras de basalto do NE do RS. Observa-se a escolha da peneira de 0,6 mm (30#) como
granulometria superior ou top size. Esta granulometria de corte é usual para a produção de areia de
brita (ou areia industrial) para a formulação de massas de concreto. As curvas indicam que estes
materiais são classificados como Pó pelo MAPA, possuindo mais que 70% do material passante na
peneira 0,84mm e 50% passante na peneira 0,3mm.
Figura 1.2 – Curvas Granulométricas de agregados finos gerados na produção de brita, passantes
na peneira 0,6 mm (RAMOS, et al. 2014)
Para os Substratos de Planta a IN MAPA 05/2016 estabelece que deve ser informar a classe
e natureza física do produto, e portanto, a granulometria conforme as especificações no anexo da IN.
No caso dos Substratos a granulometria é importante para o enquadramento do produto aos
parâmetros de: capacidade de retenção de água (CRA), densidade (aparente) e nas leituras de
condutividade e pH.
Para os condicionadores de solo, referidos na IN MAPA 35/2006 não há referência quanto
ao atendimento de especificações de granulometria. No entanto, esta característica terá influência
nos parâmetros físicos e físico-químicos mencionados para os substratos.
Outros parâmetros físicos especificados para Substratos e Condicionadores, mas não para
enquadramento de Remineralizadores, são:
densidade em kg.m-3 (em base seca);
umidade máxima em percentual, em peso/peso; e
capacidade de retenção de água (CRA) em percentual, em peso/peso.
TECNOLOGIA MINERAL – ROCHAGEM E REMINERALIZAÇÃO DE SOLOS
Instituto de Geociências - UFPA
As metodologias de análise destes parâmetros estão descritas na Instrução Normativa SDA
No 17/2007, da Secretaria de Defesa Agropecuária do MAPA.
Perguntas: Observando as curvas dos materiais apresentados na Figura 1.2, responda:
Em qual das categorias de granulometria da IN MAPA 05/2016 eles se enquadrariam?
Quais os produtos que escolheria para aplicação em rochagem?
1.2. Parâmetros Químicos – Elementos Nutrientes e Tóxicos
As qualidades químicas que um remineralizador deve possuir, estabelecidas pela IN MAPA
05/2016 para seu registro, são a soma das bases dos macronutrientes: Ca (cálcio), Mg (magnésio) e
K (potássio); e a ausência, ou níveis mínimos, dos elementos tóxicos: As (arsênio), Cd (cádmio), Hg
(mercúrio) e Pb (chumbo).
A característica química que indica a presença de elemento fertilizante na rocha é obtida pela
análise de fluorescência de raio X em amostra pulvericada. Os resultados desta análise são
apresentados na forma de óxidos simples das principais bases presentes na rocha (SiO2, Al2O3, CaO,
Fe2O3, K2O, MgO, MnO, Na2O, P2O5 e TiO2).
A análise dos elementos tóxicos é realizada por espectrometria de emissão óptica com plasma
(ICP) que lê amostra liquida da digestão ácida da rocha. Para o Hg a técnica de digestão com água
régia não é confiável, sendo empregadas técnicas solubilização especial. A análise em ICP permite
analisar conjuntos de elementos, revelando a presença de outros contaminantes com Cr (cromo) e
Ba (bário), mas também de micronutrientes como o B (bóro), Cu (cobre), Co (cobalto), Mo
(molibdênio), Ni (níquel), Se (selênio) e Zn (zinco).
Para o enquadramento como remineralizador o pó de rocha deve atender aos seguintes
valores composicionais:
I) Soma de Bases; somatório dos teores analíticos de CaO, MgO e K2O. A soma de bases
SB = CaO+MgO+K2O deve ser igual ou superior a 9% da composição analítica do
remineralizador (massa/massa).
II) Teor de K2O: o teor analítico de K2O deve ser superior a 1% da composição analítica
do remineralizador (massa/massa).
III) Elementos potencialmente tóxicos: Os elementos tóxicos e níveis máximos a serem
observados são:
a) Arsênio (As): 15 ppm
TECNOLOGIA MINERAL – ROCHAGEM E REMINERALIZAÇÃO DE SOLOS
Instituto de Geociências - UFPA
b) Cádmio (Cd): 10 ppm
c) Chumbo (Pb): 200 ppm
d) Mercúrio (Hg): 0,1 ppm
A IN MAPA 05/2016 não faz referência específica aos Substratos quanto à presença de
elementos tóxicos. No entanto, deve ser entendido que os mesmos limites para os remineralizadores
devem ser atendidos, quando o produto mineral participar da formulação de substratos, ou for
utilizado como condicionador de solos.
Aos Remineralizadores, Substratos e Condicionadores é permitida a declaração da presença
de outros elementos minerais fertilizantes, desde que atinjam teores superiores aos valores
mínimos apresentados no Quadro 1.2.
Quadro 1.2 – Teores mínimos do macronutriente fósforo e de micronutrientes que podem ser
declarados nos remineralizadores.
Nutriente Teor Total Mínimo
(% em peso/peso)
Fósforo (P2O5) 1
Boro (B) 0,03
Cloro (Cl) 0,1
Cobalto (Co) 0,005
Cobre (Cu) 0,05
Ferro (Fe) 0,1
Manganês (Mn) 0,1
Molibdênio (Mo) 0,005
Níquel (Ni) 0,005
Selênio (Se) 0,03
Silício (Si) 0,05
Zinco (Zn) 0,1
A exceção do silício (Si) e do ferro (Fe), todos os demais elementos nutrientes são
encontrados normalmente em teores menores que os exigidos pela normativa (Quadro 1.2). A
importância do Si para todos os solos e a grande oferta deste elemento pelas rochas silicáticas tem
sido uma das causas do sucesso dos remineralizadores silicáticos (comercialmente tratados como
granitos e basaltos). O Fe, por sua vez, pode ser desejado para algumas culturas e não recomendado
TECNOLOGIA MINERAL – ROCHAGEM E REMINERALIZAÇÃO DE SOLOS
Instituto de Geociências - UFPA
em excesso para outras. A presença do P nas rochas ocorre preferencialmente em ambientes
alcalinos, mas não deve ser desprezada sua presença em rochas silicáticas onde chega a atingir
valores entre 0,1 e 0,5%.
Os demais elementos, mesmo que em teores ao nível de ppm, frequentemente são também
encontrados nas rochas e podem desempenhar papel importante na saúde de culturas que os
necessitam, e isso, em quantidades mínimas,
Como exemplo de comparação, o Quadro 1.3 traz os resultados de análise por espectroscopia
de fluorescência de raio X (FRX) de amostras de rochas vulcânicas ácidas (dacitos) e de granitos.
Observa-se que nutrientes Fe, Na e P (expressos em óxidos simples) apresentam concentrações não
desprezíveis e provavelmente terão papel fertilizador na rochagem de solos.
Quadro 1.3 – Resultado de análises por FRX expresso em porcentagem (%) de quatro amostras de
dacito (B1, C1, NP2, Z1) de pedreiras no NE do RS, e duas amostras de granito (SJS e SBS) de
pedreiras da região SE do RS.
Óxidos
(%) B 1 C 1 NP 2 Z 1 SJS SBS
Al2O3 13,21 13,14 13,66 12,95 13,10 12,80
CaO 3,94 3,54 2,65 3,92 2,41 0,77
Fe2O3 6,99 6,86 7,52 6,98 4,27 2,48
K2O 3,58 3,75 3,26 3,52 4,14 4,64
MgO 1,42 1,39 1,16 1,48 0,91 < 0,1
MnO 0,12 0,12 0,19 0,13 0,08 0,18
Na2O 3,34 3,19 2,65 3,25 2,70 3,70
P2O5 0,27 0,25 0,23 0,26 0,303 0,015
SiO2 65,10 66,00 63,80 65,10 69,60 75,10
Fonte: Projeto DIPLAN - DNPM/RS
Pergunta: A partir dos dados do Quadro 1.3, quais destas amostras indica potencialidade de
serem registradas como remineralizadores?
1.3 – Parâmetro Mineral – Sílica Livre
O único parâmetro mineral estabelecido pela IN MAPA 05/2016 para fins de registro de
Remineralizador é o da Sílica Livre, com presença limitada ao máximo de 25% (volume/volume).
A restrição a rochas com alta presença desta fase mineral, se justifica pela sua alta estabilidade, ou
seja, a reatividade praticamente inexistente. A composição da Sílica Livre é SiO2, e compreendem
TECNOLOGIA MINERAL – ROCHAGEM E REMINERALIZAÇÃO DE SOLOS
Instituto de Geociências - UFPA
os minerais: quartzo, tridimita e cristobalita. Estes minerais silicáticos, pela sua alta estabilidade, são
os únicos preservados após degradação das rochas e são os minerais predominantes nos depósitos de
sedimentos fluviais e marinhos. A aplicação de rochas com altos teores destes minerais, além de
menor oferta de elementos nutrientes pode promover a arenização dos solos. Estes minerais se
distinguem por seus diferentes arranjos poliméricos: o Quartzo, o mais abundante apresente um
reticulo cristalino mais compacto; enquanto a Tridimita e a Cristobalita possuem retículos
respectivamente maiores.
O método analítico recomendado para determinar a participação da fase mineral Sílica em
uma rocha é a espectrometria de difração de raio X (DRX). Apesar de não ser um método de análise
qualitativa, permite estimar a participação percentual dos minerais cristalinos predominantes na
massa rochosa. Esta técnica não tem a capacidade da leitura das fazes microcristalinas e amorfas em
rocha, portanto, as estimativas percentuais devem levar em consideração estudo petrográfico (em
lâmina delgada), que revela em detalhes a presença das fases cristalinas e não cristalinas na rocha
estudada.
A Figura 1.3 mostra o difratograma de um granito analisado para uso em materiais cerâmicos
(DANTAS et al., 2010), onde identifica os picos dos minerais predominantes, com o quartzo entre
eles. O difratograma da DRX fornece informações qualitativas (picos), que podem ser tratadas para
estimar os percentuais relativos da presença dos minerais predominantes e o percentual aproximado
da presença de sílica livre (quartzo) na rocha.
Figura 1.3 – Difratograma de amostra de granito procedente de pedreira em Pernambuco
(DANTAS et al., 2010).
TECNOLOGIA MINERAL – ROCHAGEM E REMINERALIZAÇÃO DE SOLOS
Instituto de Geociências - UFPA
Outro exemplo de análise por DRX, neste caso de um dacito (basalto comercial) de pedreira
no Rio Grande do Sul, é mostrado no difratograma da Figura 1.4, e as respectivas percentagens
relativas dos minerais predominantes no Quadro 1.4 (RAMOS et al., 2014).
Figura 1.4 – Difratograma de amostra de dacito (basalto commercial) de rejeito de pedreira de
pedra de talhe, Nova Prata, RS (RAMOS et al., 2014)
Fonte: Laudo Geociência – UFRGS.
Quadro 1.4 – Composição percentual relative dos minerais predominantes em amostra de dacito
(basalto commercial) de rejeito de pedreira de pedra de talhe, Nova Prata, RS (RAMOS et al.,
2014)
Mineral Participação Relativa (%)
Labradorita 52
Quartzo 15
Augita 12
Esmectita 10
Caolinita 05
Barita 04
Hematita 02
É importante lembrar, que a técnica de DRX detecta apenas os minerais cristalinos. No caso
da amostra de dacito, estima-se que 50% da fase mineral é amorfa ou microcristalina, não sendo
detectada. Portanto, o cálculo do percentual relativo de quartzo apresentado no Quadro 1.5, pode
representar apenas 7,5% na rocha.
SINDICATO
00-014-0164 (I) - Kaolinite-1A - Al2Si2O5(OH)4 - Y: 0.52 % - d x by: 1. - WL: 1.5406 - Triclinic - I/Ic PDF 1. - S-
01-086-0550 (C) - Hematite - synthetic - Fe2O3 - Y: 0.59 % - d x by: 1. - WL: 1.5406 - Rhombo.R.axes - I/Ic PD
00-003-0016 (D) - Montmorillonite, syn - Al2O3·4SiO2·xH2O - Y: 1.03 % - d x by: 1. - WL: 1.5406 - I/Ic PDF 1. -
01-082-1227 (C) - Augite, syn - (Ca0.774Na0.226)(Mg0.901Fe0.099)Fe0.011(Si2O6) - Y: 1.26 % - d x by: 1. -
01-072-1390 (C) - Baryte - BaSO4 - Y: 1.13 % - d x by: 1. - WL: 1.5406 - Orthorhombic - I/Ic PDF 2.8 - S-Q 4.0
01-083-1417 (C) - Labradorite - (Ca0.64Na0.31)(Al1.775Si2.275)O8 - Y: 2.79 % - d x by: 1. - WL: 1.5406 - Tric
00-033-1161 (D) - Quartz, syn - SiO2 - Y: 5.39 % - d x by: 1. - WL: 1.5406 - Hexagonal - I/Ic PDF 3.6 - S-Q 14.
Operations: X Offset 0.092 | Import
CLAUDETE - File: SINDICATO.RAW - Type: 2Th/Th locked - Start: 2.000 ° - End: 72.000 ° - Step: 0.020 ° - St
Lin
(C
ounts
)
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
110
120
130
140
150
160
170
180
190
200
210
220
230
240
250
260
270
280
290
300
310
320
330
2-Theta - Scale
3 10 20 30 40 50 60 70
d=
6,4
34
d=
4,2
46
d=
4,0
32
d=
3,7
55
d=
3,4
47
d=
3,3
38
d=
3,2
05
d=
3,1
28
d=
2,9
91
d=
2,2
80
d=
1,8
18
d=
1,5
41
d=
1,3
75
d=
2,1
25
d=
2,5
13
d=
14,0
02
d=
3,2
38
d=
2,8
92
d=
2,5
73
d=
1,6
69
d=
2,4
52
d=
2,6
97
d=
7,1
32
Quartzo
Plagioclásio
PiroxênioBarita
Esmectita
HematitaCaolinita
NP2
TECNOLOGIA MINERAL – ROCHAGEM E REMINERALIZAÇÃO DE SOLOS
Instituto de Geociências - UFPA
Deve ser lembrando que a tolerância para o valor de registro de sílica livre em relação ao
valor do produto é 20% para mais.
1.4 – Parâmetros Físico-Químicos: pH, CE e CTC
Para o registro de Remineralizadores é necessário declarar o valor do potencial de hidrogênio
que a rocha induz a uma solução através do pH de abrasão. Já, para os Substratos para Plantas e
Condicionadores de solos não faz referência ao método de análise do pH.
Aos substratos e condicionadores também é necessário declarar a condutividade elétrica (CE)
máxima, em miliSiemens por centímetro (mS.cm-1), obtidas pelos métodos descritos na IN SDA No
17/2007.
Apenas aos Substratos é facultativo informar a capacidade de troca catiônica (CTC), a ser
expressa em mmolc.dm-3 ou mmolc.kg-1, observando também a IN SDA No 17/2007.
O pH de Abrasão, referido na IN MAPA 05/2016, não é de conhecimento e aplicação
corrente na agricultura e tem sido utilizado para a avaliação do intemperismo de rochas silicáticas.
Não foi encontrada normativa específica do MAPA ou em outro órgão de pesquisa agronômica para
o pH de Abrasão. Por isso, escolheu-se como referência o trabalho de Grant (1969) que estudou em
laboratório o efeito do intemperismo, ou lixiviação, de rochas e saprolitos, visando validar estudos
de intemperismo de rochas em clima tropical úmido. Grant observou o pH da dissolução de
elementos minerais contidos em amostras de rocha e saprolito cominuidas, quando lixiviadas em
água pura,
O procedimento de medição do pH de Abrasão realizado por Grant, com algumas
complementações necessárias, foi o seguinte:
Protocolo de Determinação do pH de Abrasão, Grant (1969), com recomendações:
1. Alíquota de rocha ou saprolito: 20 g (desagregada ou cominuido)
2. Ferramenta Moedora: morteiro de ágata de 425 ml
3. Preparação da alíquota: Lavar o material com água destilada (ou deionizada) e secar
(recomenda-se uma lavagem rápida para remover materiais ultrafinos aderidos na
superfície das partículas, que podem interferir nos resultados, e secagem em temperatura
moderada (600C ou menos), para não remover a umidade estrutural eventualmente
presente na fase mineral).
4. Procedimentos do ensaio do pH de Abração:
TECNOLOGIA MINERAL – ROCHAGEM E REMINERALIZAÇÃO DE SOLOS
Instituto de Geociências - UFPA
a) Adicionar à alíquota seca 40 ml de água destilada (ou deionizada)
b) moer o material durante 2 ½ min. (a moagem manual em morteiro de ágata pode ser
substituída por técnica de moagem mecânica).
c) aguardar 2 min. para estabilização do material suspenso.
d) coletar 15 ml (ou volume necessário) da parte sobrenadante em tubos de
centrifugação (não há referência a tempo e nível de centrifugação – recomenda-se
dispensar esta etapa)
e) medir o pH (pH de Abrasão) e o CE diretamente na solução,
f) realizar filtragem da solução para nova leitura, guarda ou envio para análise
elementar.
Nos estudos e caracterização de Remineralizadores, tem-se utilizado a determinação de pH
pelo procedimento adotado para medição do pH de solos, descrito no Manual de Métodos de Análise
de Solos (EMBRAPA, 1997), ou para outros produtos agronômicos como substratos e
condicionadores, descrito na IN SDA No 17/2007.
Procedimento de medição do pH (EMBRAPA, 1997).
1. Colocar 10ml de produto mineral em recipiente de 100ml.
2. Adicionar 25ml de água (destilada ou deionizada);
3. Agitar a amostra com bastão de vidro individual e deixar em repouso uma hora (pode
ser dispensada).
4. Agitar a amostra com bastão de vidro e proceder a leitura de pH, mergulhando o
eletrodo na suspensão homogeneizada.
Quanto a medição do pH de soluções em contato com pó de rochas, deve-se ter em conta
que:
Os resultados obtidos por quaisquer destes métodos serão influenciados, em grande
medida, pela granulometria do material mineral, e,
O pH de abrasão é característica importante, mas ainda não normatizada.
A Condutividade Elétrica – CE mede a corrente elétrica no meio aquoso e é muito usada
nas culturas utilizando Substratos provenientes de compostagem, pois permite uma primeira
avaliação sobre a concentração de nutrientes (sais) na solução nutritiva. Altas concentrações de sais,
e, portanto, alta CE tem efeito tóxico às plantas. A medição do CE é feita utilizando métodos de
laboratório, e também através da medição direta da solução drenada em um substrato. Apenas para
o registro de Substratos para Planta o valor máximo da CE deve declarado.
TECNOLOGIA MINERAL – ROCHAGEM E REMINERALIZAÇÃO DE SOLOS
Instituto de Geociências - UFPA
Para os produtos de pó de rochas é esperado que a liberação de cátions bases, como Ca, Mg,
K e Na implique em valores de baixo a moderado do CE. Um estudo de correlação entre este
parâmetro e o pH de Abrasão poderia ser interessante como procedimento de controle de qualidade
de produtos agrominerais.
A Capacidade de Troca Catiônica – CTC, indica a quantidade de cátions que pode trocar
com o meio aquoso. A liberação ou adsorção de um cátion é controlada pelas respectivas
concentrações deste na fase sólida e líquida, com tendência à busca do equilíbrio das forças iônicas.
É, portanto, um bom parâmetro indicador de fertilidade de um solo, e pode servir como um indicador
de qualidade para Remineralizadores e Substratos.
No caso de Condicionadores de Solos da Classe E (produto que em sua fabricação utiliza
exclusivamente matéria-prima de origem mineral ou química) é exigido para seu registro que possua
CTC no mínimo de 200 mmol c/kg.
Sugestão de Leitura:
Instrução Normativa SDA No 17/2007
Bibliografia de Referência.
2 CARACTERÍSTICAS TECNOLÓGICAS DO PRODUTO MINERAL (PRODUÇÃO E
APLICAÇÃO)
Esta Seção é importante ao Aluno por apresentar as características físicas, mineralógicas e
químicas complementares, à normativa do MAPA, e relevantes a serem consideradas na produção e
aplicação agrícola de um produto mineral.
2.1 Características Físicas
Associada à característica de granulometria (tamanho de partícula) outras características ou
propriedades devem ser levadas em consideração na produção e aplicação do produto
remineralizador, que são:
Consistência do material in natura
Dureza
Forma da partícula
TECNOLOGIA MINERAL – ROCHAGEM E REMINERALIZAÇÃO DE SOLOS
Instituto de Geociências - UFPA
Porosidade
CRA
A consistência do material mineral in natura é aspecto importante para a produção do
produto mineral, implicando diretamente no custo de lavra e processo de cominuição, estando
relacionada diretamente à resistência mecânica da rocha.
Os materiais existentes na crosta terrestre e escavados como produtos minerais apresentam-
se sob os mais diversos aspectos quanto a sua natureza (classe pedológica ou litológica) e
consistência.
O principal critério de classificação que norteia as etapas de escavação e processamento das
rochas e solos é sua maior ou menor dificuldade ao desmonte (resistência mecânica). A classificação
utilizada na construção civil e mineração que melhor se aplica a avaliação da consistência do material
in natura é a Categoria de Materiais de Escavação:
1ª Categoria: solos ou rochas que podem ser escavados com auxílio de equipamentos comuns:
trator de lâmina, motoscrape ou pá-carregadeira.
Exemplos: Materiais coluvionares, sedimentos, horizontes pedológicos superficiais e os
materiais em depósitos de estéril e rejeito.
2ª Categoria: horizontes pedológicos profundos ou rochas removidas com os equipamentos
listados na 1ª Categoria, mas que pela sua maior consistência exigem um desmonte prévio
feito com escarificador ou emprego descontínuo de explosivos de baixa potência.
Exemplos: Saprolitos ou horizontes de alteração de rochas e rochas sedimentares de modera
a alta consistência.
3ª Categoria: rochas de elevada resistência mecânica que só podem ser desmontados com o
emprego de explosivos de alta potência.
Exemplos: Rochas de baixo grau de alteração de formação ígneas, metamórficas ou
sedimentares compactas (p. ex. com alto grau de laterização).
A dureza (D) do produto mineral, que no trato técnico se confunde com a consistência, é
determinado pela natureza mineral da rocha. A dureza pode ser relacionada ao grau de abrasão de
um material, quanto mais duro, maior seu poder de abrasão sobre os equipamentos de cominuição e
beneficiamento.
A distinção entre dureza e consistência é facilmente explicada comparando dois tipos de
rochas conhecidas: o granito e o mármore. Estas duas classes de rocha apresentam-se in natura com
TECNOLOGIA MINERAL – ROCHAGEM E REMINERALIZAÇÃO DE SOLOS
Instituto de Geociências - UFPA
elevada consistência, porém a dureza do granito é significativamente superior a do mármore. Os
minerais constituintes dos granitos, como feldspatos e quartzo apresentam valores de dureza na
escala de Mohs variando de 6 a 7. Os mármores constituídos predominantemente de calcita e
dolomita apresenta valor de dureza em torno de 3.
Enquanto a característica de consistência é importante apenas para a etapa de
escavação/remoção a dureza permanece como característica das partículas. Materiais produzidos a
partir da cominuição de rochas duras, com são a maioria das rochas silicáticas ígneas e
metamórgicas, podem implicar em maior efeito abrasivo e desgaste dos equipamentos de britagem
e moagem, peneiramento e também na aplicação dos produtos por implementos agrícolas.
A forma da partícula está associada à gênese da rocha e aos hábitos de cristalização de seus
minerais. Esta característica não tem sido tratada em estudos de remineralizadores, Seu efeito na
rochagem podem não ser desprezível, mas tem influência no processo de cominuição da rocha,
principalmente na eficiência de peneiramento. Para aplicação como Substratos a forma das partículas
pode implicar em acomodações e compactação do leito de plantio e seu efeito deve ser observado.
A Porosidade (ŋ) é relação que expressa o volume total ocupado pelo material (Vt) e o
volume de vazios entre grãos (Vv), expressa pela equação 1:
ŋ = 𝑉𝑣
𝑉𝑡 [1]
Para materiais agregados como os remineralizadores, a porosidade é um parâmetro fácil de
ser medido, sendo de interesse para as etapas de armazenamento e acondicionamento (forma de
comercialização) dos produtos minerais e fundamental na avaliação de Substratos.
IMPORTANTE: Não se deve confundir porosidade com diâmetro de poros.
A porosidade é uma propriedade vinculada às características de granulometria e, em certa
medida, à forma das partículas. A presença de minerais de estrutura planar, como as micas, e os
argilominerais, como as esmectitas, pode conferir micro e nano porosidades, incrementando a
retenção de água e de elementos nutrientes, que é um efeito desejado aos remineralizadores.
O conhecimento da porosidade das rochas e de sedimentos tem sido motivo de investigação
pela hidrologia e hidrogeologia, o qual pode ser tomado emprestado para uma primeira avaliação
dos materiais para Remineralizadores, Substratos e Condicionadores. O Quadro 2.1 apresenta
valores de porosidade aproximada para categorias de textura granulométrica e de rochas,
considerando a porosidade total (espaços entre grãos ou estruturas litológicas) e a porosidade
TECNOLOGIA MINERAL – ROCHAGEM E REMINERALIZAÇÃO DE SOLOS
Instituto de Geociências - UFPA
responsável pela retenção da água (não removida por processos convencionais de leve aquecimento
e bombeamento).
Quadro 2.1 – Valores de Porosidade Primária e Secundária (HEATH, 1983)
Material Porosidade Ŋ
(%)
Retenção de Água
(%)
Solo 55 15
Argila 50 48
Areia 25 3
Cascalho 20 1
Calcário 20 2
Arenito 11 5
Granito 0,1 0.01
Basalto 11 3
As categorias de porosidade mostram que materiais de texturas finas, como as argilas, quando
presentes no solo, podem incrementar a porosidade do meio. Por outro lado, as rochas apresentam
porosidades menores, exceto os calcários (sedimentares).
As rochas silícáticas (granito e basalto), de maior interesse para produção de
remineralizadores, apresentam uma diferença importante em sua porosidade. A maior porosidade
relativa dos basaltos, e das rochas vulcânicas de maneira geral, indica a maior propensão ao ingresso
de água na massa pétrea, implicando no incremento da alteração dos minerais de rocha, pelas reações
de hidrólise, o que indica também maior eficiência na ação de remineralização.
Sugestão de estudo:
Procure protocolos de ensaios para determinação da porosidade de materiais.
Perguntas:
Qual a relação da porosidade com a superfície específica de um material mineral?
Qual a relação da porosidade com a retenção de água?
A capacidade de retenção de água (CRA) é um parâmetro importante para os Substratos
de Plantas, que tem como uma das funções principais manter a boa condição de umidade no meio de
cultivo para o bom desenvolvimento de plantas. O CRA é determinado pela massa de água retida em
relação à massa seca do produto, expresso em taxa (massa/massa) ou seu percentual.
TECNOLOGIA MINERAL – ROCHAGEM E REMINERALIZAÇÃO DE SOLOS
Instituto de Geociências - UFPA
O CRA não é propriedade relevante para o registro de remineralizadores, pois não tem efeito
significativo para a rochagem de solos. Porém, para o registro de Substratos é obrigatória a
informação do CRA.
A Instrução Normativa MAPA No 35/2006 estabelece que para os Condicionadores de Solo
da Classe E, com a função de melhoria das condições física do solo, o CRA deve ser superior a 60%.
Estudo de CRA para materiais minerais não são comuns na literatura. No Quadro 2.2 são
apresentados valores representativos do CRA para solos, agregados e materiais de substrato
nacionais.
Quadro 2.2 – Valores representativos do CRA para materiais agregados.
Material CRA (%) Fonte
Solos 15 - 35 Davalo (2013)
Areia 15 Rigon et al. (2015)
Pó de Basalto RS 36 Dalmora (2020)
Húmus 56 Rigon et al. (2015)
Fibra de coco 400 Golden Mix *
Casca de Pinus 65 Agriurbana *
Turfa 300 - 700 Green Power *
* Produto Comercial – internet.
Observa-se que o valor do CRA para o pó de basalto é semelhante a valor máximo encontrado
em solos (solos argilosos).
São vários os métodos de determinação do CRA. A metodologia recomendada pelo MAPA
está na Instrução Normativa SDA No 17/2007.
2.2 Características Minerais
A disponibilização dos nutrientes pelos pós de rochas para a remineralização de solos
depende, em primeiro lugar, da natureza dos minerais constituintes da rocha e suas reatividades, ou
facilidade de sofrer alteração (intemperismo químico) pela ação das soluções do solo.
As rochas silicáticas, foco dos estudos e aplicação de remineralizadores em solos brasileiro,
são classificadas quanto às suas características petrográficas e mineralógicas, conforme é
apresentado de forma genérica no Quadro 2.3. A principal análise petrográfica remete a dois tipos
de formação: as rochas plutônicas, com minerais bem desenvolvidos (textura fanerítica) e as rochas
vulcânicas, com minerais de pequenas dimensões em matriz microcristalina (textura afanítica) ou
TECNOLOGIA MINERAL – ROCHAGEM E REMINERALIZAÇÃO DE SOLOS
Instituto de Geociências - UFPA
vítrea. O Quadro 2.3 inclui também a classificação química das rochas ígneas com base na
composição total de Si, expresso como óxido simples (SiO2).
A mineralogia está relacionada à composição magmática e ao ambiente de formação,
resultando em diferentes composições dos minerais predominantes dos Grupos dos Feldaspatos
(aluminossilicato ortoclásios e plagioclásios) e da Sílica (quartzo, tridimita e cristobalita).
Quadro 2.3 – Classificação Petrográfica e Química das rochas ígneas
Minerais
Predominantes
Rochas Ígneas – Minerais Predominantes
Plutônicas Granito Granodiorito Diorito Gabro Peridoto
Quartzo (sílica) 30% a 40% 10% a 30% < 10% ausente ausente
Ortoclásio (K) 30% a 50% <30% ausente ausente ausente
Plagioclásios Na 10% a 30% 30% a 60% 60% a 80% ausente ausente
Plagioclásios Ca ausente ausente < 60% 10% a 60% < 20%
Anfibólios < 5% 5% a 10% 10% a 20% <10% ausente
Piroxênios ausente ausente <20% 10% a 20% < 20%
Olivinas ausente ausente ausente < 60% 60% a 100%
Vulcânicas Riolito Dacito Andesito Basalto
Quartzo 20% a 40% 5% a 20% < 5% ausente
Ortoclásio/Plagioclásio > 5/3 1/3 a 5/3 < 1/3 Ortoclásio ausente
Classe Química Ácidas Intermediárias Básicas Ultrabásicas
Teor de SiO2 > 66% 52% a 66% 45% a 52% < 45%
No trato comercial, normalmente, as rochas granulares (plutônicas) são denominadas como
“granitos” e as vulcânicas como “basaltos”.
Como já foi dito, para o registro de remineralizadores há a restrição de haver no máximo 25%
de sílica livre na matriz mineral, justamente devido à baixa reatividade do Grupo da Sílica,
principalmente o quartzo. Como mostra o Quadro 2.3 as composições de granitos e dioritos pode
não permitir seu enquadramento como Remineralizador.
Já os minerais dos demais grupos são mais susceptíveis ao intemperismo e de interesse ao
uso agronômico. Os feldspatos, anfibólios, piroxênios e olivinas são bastante reativos,
principalmente em condições de intemperismo tropical, Quando sofrem ações de lixiviação pelas
soluções do solo, podendo disponibilidade elementos bases, nutriente, como Ca2+, Mg2+ e K+, além
do Si, Fe e outros micronutrientes, presentes na forma de traços.
A reatividade dos principais minerais constituintes da crosta é expressa pela Série de
Goldish (estabilidade dos minerais) que indica a maior ou menor predisposição destes ao
intemperismo. A Série de Goldch traz como mineral mais estável a hematita (óxido de ferro) e como
o mineral mais instável, ou de fácil alteração (dissolução) a halita, o cloreto de sódio. A Série de
TECNOLOGIA MINERAL – ROCHAGEM E REMINERALIZAÇÃO DE SOLOS
Instituto de Geociências - UFPA
Goldich completa é: Hematita > Gibsita > Quartzo > Minerais de Argila (caulinita) > Muscovita >
Ortoclásio > Biotita > Albita > Anfibólio > Piroxênio > Anortita > Olivina > Calcita > Halita.
As metodologias para análise petrográfica e mineralógica mais empregadas são a
microscopia em lâminas delgadas e a espectrometria de difração de raio X (DRX). É aconselhado
que estas análises sejam complementares, sugerindo sempre o estudo petrográfico preliminar para
orientar a análise por DRX.
PERGUNTA: Observando a composição cristalina de rocha apresentada no Quadro 2.3
especule qual dos tipos de rocha seriam de maio interesse para produzir remineralizadores?
2.3 Características Físico-Químicas
As características físico-químicas de uma rocha ou agregado mineral são decorrência direta
de sua mineralogia. Conforme já comentado na Seção 1.1.4, do ponto de vista da aplicação
agronômica, são de interesse os seguintes parâmetros:
pH (potencial de hidrogênio): expressa a concentração de prótones H+ em solução, sendo
determinante na mobilidade de cátions em solução, nas condições de desenvolvimento de
microrganismos no solo e na absorção de nutrientes pelas plantas.
CE (condutividade elétrica): informa a intensidade da corrente elétrica nas soluções de
solo ou nutritivas (hidroponia), sendo correlacionada à concentração de nutrientes (sais)
em solução.
CTC (capacidade de troca catiônica): indica a quantidade total de cátions adsorvidos pela
fase mineral por unidade de massa, expresso em mmolc.kg-1 ou mmolc.dm-3.
Pergunta:
Qual seria o comportamento da CTC, à medida que ocorre a alteração mineral do pó de
basalto?
2.4 Características Químicas (Lixiviação)
As características químicas (geoquímicas) requeridas para o registro de remineralizadores
constantes da IN MAPA 05/2016 expressam a composições de elementos nutrientes e tóxicos
TECNOLOGIA MINERAL – ROCHAGEM E REMINERALIZAÇÃO DE SOLOS
Instituto de Geociências - UFPA
presentes na matriz mineral, o que não implica, necessariamente, que estes elementos serão
disponibilizados e em qual proporção para as soluções do solo, ou soluções nutritivas.
Como nos ensina os estudos de intemperismo de rochas e a Série de Goldich os minerais de
rocha podem apresentar vários graus de alteração, quando expostos às condições ambientais.
Conforme Formoso (2006), as rochas cristalinas, com matriz aluminossilicática, têm como agente
principal de intemperismo a água, promotora das reações de hidrólise, que é o processo mais
importante na alteração dos aluminossilicatos, mas certamente associado à ação biológico.
As pesquisas para avaliação da disponibilidade de elementos nutrientes em rochas
cominuídas têm empregado soluções extratoras (lixiviantes) de ácidos orgânicos fracos, como os
ácidos cítrico e oxálico (BERGMANN et al., 2010 e RAMOS, et al. 2015). A metodologia
empregada nestes trabalhos é uma adaptação do protocolo de determinação de fosforo solúvel em
ácido cítrico 2%, implicando em um pH da solução extremamente ácido (em torno de pH 2). Este
nível de pH não reproduz as condições normais de solução dos solos, mas seu resultado indica a
máxima abrasão química dos minerais de rocha.
A necessidade de observar o comportamento do material de rocha em condições de menor
acidez já foi discutida quando se tratou do pH de Abrasão, que utiliza a água pura (destilada ou
deionizada) como lixiviante. Outro procedimento foi adotado por Ramos et al., (2017) empregando
a normativa europeia de avaliação da lixiviação de resíduos sólidos (European Committee for
Standardization, 2002). Este procedimento se difere do método proposto por Grant para o pH de
Abrasão, pelo maior tempo de contato sólido/solução e por não incluir o procedimento de moagem
durante a lixiviação.
Sempre deve ser lembrado, que a disponibilidade de nutrientes de uma rocha cominuída por
ação de lixiviação estará sempre associada à granulometria, além da mineralogia desta rocha.
Como exemplo deste tipo de ensaio o Quadro 2.4 traz os resultados brutos da concentração
em solução de alíquotas de uma mesma amostra de rocha cominuída a menos 0,074mm, para os
seguintes procedimentos de lixiviação:
Lixiviação Ácida: i) transferir exatamente 1,0 g da amostra para um erlenmeyer de 250 ml
seco, ii) acrescentar exatamente 100 ml de solução de ácido cítrico contendo 20 g l-1, recém-
preparada, iii) adicionar imediatamente no agitador e agitar durante 30 minutos entre 30 e 40 rpm,
iv) filtrar imediatamente através de papel de filtro de porosidade média, v) desprezar os primeiros
20 - 30 ml e separar, em seguida, um volume de filtrado límpido, para envio à análise de elementos.
TECNOLOGIA MINERAL – ROCHAGEM E REMINERALIZAÇÃO DE SOLOS
Instituto de Geociências - UFPA
Lixiviação Neutra: i) colocar 1g de amostra em tubo Falcon de 15 ml e adicionar 10 ml de
água deionizada, com agitação de 30 rpm em agitador rotativo de frascos durante 24h, ii) filtrar a
polpa do lixiviado até obter um volume de filtrado límpido, para envio à análise elementar.
Na avaliação dos resultados deve-se ter presente os dois níveis de relação sólido/liquido
(g/ml): lixiviação ácida 1:100 e lixiviação neutra 1:10.
Os resultados do Quadro 2.4 mostram a alta solubilidade do silício, que é o grande atributo
que os remineralizadores silicáticos oferecem à fertilização de solos. Em meio neutro os principais
elementos solubilizados são, respectivamente: Si, Mg, Ca, K e P. A utilização de técnica analítica
com limite de detecção em níveis de ppb mostra a liberação de traços de micronutrientes como Cu,
Zn e Mn.
Quadro 2.4 – Concentrações de elementos solúveis para dois ensaios de lixiviação, de amostra de
rocha dacito (vulcânica ácida) cominuida 100% < 0,074mm (200#).
Fonte: Projeto CNPq: Formulação de Remineralizadores.
Por sua vez, a lixiviação em meio ácido pode ser um indicativo da disponibilidade de
elementos em um período mais longo. Porém, a comparação dos dois métodos deve também levar
Elemento
Lixiviação
Ácida
(ppm)
Lixiviação
Neutra
(ppm)
Lixiviação
Neutra
(ppb)
Al 38 0,26 --
As 0,07 -- 2,8
Ca 176 6,49 --
Cd < 0,05 -- < 2
Cr 0,12 -- < 2
Cu < 0,5 -- 10,2
Fe 44 1,37 --
K 9 1,39 --
Mg 22 13,59 --
Mn 3,5 -- 10,5
Mo < 1 -- < 2
P 47 1,04 --
Pb 0,02 -- < 2
S 1,8 0,65 --
Si 47 73,62 --
Zn < 1 -- 16,6
TECNOLOGIA MINERAL – ROCHAGEM E REMINERALIZAÇÃO DE SOLOS
Instituto de Geociências - UFPA
em conta as diferentes solubilidades que os elementos e minerais apresentam em função do pH. O
Si, por exemplo, é menos estável com o acréscimo do pH.
Observa-se também a liberação de elementos tóxicos, porém todos abaixo das concentrações
de investigação preconizadas pela Resolução CONAMA 420/2009 (valores orientativos de
contaminação de solos).
Sugestão de Leitura: Artigo:
Caracterização geoquímica de basalto amigdaloide alterado para uso agronômico. Disponível em:
http://doi.org/10.31419/ISSN.2594-942X.v72020i2a5RMK
Apresenta estudo de avaliação das qualidades remineralizadores de saibro, contenho minerais
adsorventes, minerado para o emprego em aterro.
Referências
BERGMANN M., HOFF, R.; THEODORO, S.M.C.H. 2010. Rochagem: Viabilizando o uso
sustentável dos descartes de mineração no distrito mineiro de Ametista do Sul (DMAS), RS,
Brasil. In: Anais I Congresso Brasileiro de Rochagem, Brasília, EMBRAPA, p. 137-146.
DALMORA, Adilson (RT). Laudo de Análises, Instituto de Qualidade Ambiental, 2020.
DANTAS, Antônio P. A.; ACHAR, Wilson; LEITE, J.Y.P.; ARAUJO, Franciolli S. D.. Utilização
de Resíduos de Rochas Ornamentais na Produção de Cerâmica Branca. Holos, v. 1, 26, pp. 92-108,
2010.
DAVALO, Marcelo J.. Curva de retenção de água no solo estimado pelo Método da Câmara
de Richards e Psicrômetro. 2013. Dissertação (Mestrado) – Universidade Estadual Paulista –
Curso de Mestrado em Agronomia.
EMBRAPA. Manual de Métodos de Análise de Solos. 2ed. Rio de Janeiro, Embrapa, 1997.
European Committee for Standardization, 2002. Characterization of Waste, Leaching
Compliance Test for Leaching of Granular Waste Materials and Sludges, Part 2: One Stage
Batch Test at a Liquid to Solid Ratio of 10 L/kg for Materials with Particle Size below 4 Mm. EN
12457e2:2002.
FORMOSO, M.L.L. 2006. Some topics on geochemistry of weathering: a review. In: Anais da
Academia Brasileira de Ciências. Rio de Janeiro, ABC.
HEATH, Ralph C.. Basic Ground-water Hydrology. Reston, U.S. Geological Survey, 1983.
CPRM. Disponível em: http://www.cprm.gov.br/publique/CPRM-Divulga/Rochas-
107.html#:~:text=Do%20ponto%20de%20vista%20qu%C3%ADmico,s%C3%ADlica)%2C%20co
mo%20o%20peridotito.
PINTO, Carlos S.. Curso Básico de Mecânica dos Solos. 3 ed. São Paulo, Oficina de Textos,
2006.
RAMOS, Claudete G.; QUEROL Xavier. OLIVEIRA Marcos L.S.; PIRES, Karen C.J;,
KAUTZMANN R.M. SILVA, Luis F.S. 2015 A preliminary evaluation of volcanic rock powder
for application in agriculture as soil remineralizer. Science of the Total Environment, 152-153: p.
371-380.
TECNOLOGIA MINERAL – ROCHAGEM E REMINERALIZAÇÃO DE SOLOS
Instituto de Geociências - UFPA
RAMOS, Claudete.G.; Querol Xavier; DALMORA, Adilson C.; PIRES, Karen.C.J.:
SCHNEIDER, Ivo A.H.; OLIVEIRA, Luis F.S.; KAUTZMANN, Rubens M. 2017. Evaluation of
the potential of volcanic rock waste from southern Brazil as a natural soil fertilizer. Journal of
Cleaner Production, 142: 2700-2706.
RIGON, Felipe A.; BARBOSA, José R.L.; CONTE, Ana M.; SATO, Osvaldo; DA SILVA, Raquel
Z.. Porosidade, densidade e capacidade de retenção de água em diferentes substratos. In: V
Jornada de Iniciação Científica UNESP. 2015
TECNOLOGIA MINERAL – ROCHAGEM E REMINERALIZAÇÃO DE SOLOS
Instituto de Geociências - UFPA
III - PROCESSAMENTO MINERAL - PRODUTOS PARA AGRICULTURA
Nesta segunda parte da Disciplina de Tecnologia Mineral serão abordadas as operações
unitárias de processamento mineral, com foco na cominuição de rochas, ou seja, na produção de pós
de rocha para uso agronômico. Os processos ou operação unitária de cominuição de material rochoso
são a britagem e a moagem.
Considerando que os produtos Remineralizadores, Substratos de Plantas e Condicionadores
de Solo são gerados como coprodutos da britagem, será dado destaque às operações em usinas de
britagem, e àquelas tecnologias empregadas na coleta dos materiais finos (pós). Também será
discutido o aproveitamento dos resíduos da mineração, distinguidos em dois tipos: os estéreis, que
são rochas sem valor econômico, escavadas para acesso ao bem mineral, e os rejeitos, que são as
frações não econômicas separadas da substância de valor econômico através de processos,
normalmente, não mecânicos.
O alto investimento e o custo energético exigido para a moagem de rochas duras (granitos e
basaltos), se mostra difícil de ser viabilizada para a produção de material fino na textura de silte e
argilas para uso agrícola. As tipologias de Pó ou Filer, segundo estabelece a IN MAPA 05/2016, têm
sido obtidas através dos processos de peneiramento e classificação dos materiais britados, como
coprodutos das usinas de britagem. Por isso, nesta disciplina não serão abordados os processos de
moagem convencional de rochas e minérios.
1 PROCESSO DE COMINUIÇÃO (BRITAGEM)
A cominuição ou fragmentação da rocha se inicia na pedreira ou frente de lavra utilizando
desmonte mecânico, quando o material é pouco consistente, ou por explosão controlada.
O processo de britagem, normalmente é realizado por um ou mais britadores em série,
condicionados ao tipo de produtos e pelas operações de classificação de produtos por peneiramento.,
interconectados por correias transportadoras (Figura 1.1)
Os produtos de interesse para aplicação em lavoura são os subprodutos ou coprodutos da
operação de classificação (peneiramento) dos agregados para construção civil, as britas. Estes
coprodutos possuem faixas granulométricas que abrangem, principalmente a faixa das areias média
e fina e do silte, denominados de pedrisco e pó de rocha, e em menor quantidade a faixa das argilas,
A maior parcela do produto de menor finura (Filler) normalmente é perdido para a atmosfera, ou
deprimido por aspersão de água, no controle da poluição atmosférica.
TECNOLOGIA MINERAL – ROCHAGEM E REMINERALIZAÇÃO DE SOLOS
Instituto de Geociências - UFPA
Figura 1.1 – Vista geral de Usina de Britagem, RS.
Fonte: Arquivo do Autor
É interessante ressaltar, serem as faixas de menor granulometria aquelas a incorporar a maior
quantidade de energia gasta na britagem, ou seja, o produto com maior valor energético. E é,
justamente, a poeira mais fina aquela que acaba sendo perdida na atmosfera e, ao final, depositada
ao pé das estruturas da usina de britagem. Este material fino e desperdiçado será chamado de pó de
varrição (Figura 1.2).
Figura 1.2 – Imagem do pó de varrição acumulado ao pé das estruturas de correias e peneiras em
usina de britagem de granito– PA.
Fonte: Arquivo do Autor
TECNOLOGIA MINERAL – ROCHAGEM E REMINERALIZAÇÃO DE SOLOS
Instituto de Geociências - UFPA
1.1 Britador de Mandíbulas
O tipo de britador mais empregado para a primeira operação de fragmentação mecânica,
alimentado com grandes fragmentos de rocha (Britagem Primária), é o Britador de Mandíbulas,
vistos de forma esquemática na Figura 1.3.
Figura 1.3 – Modelo Conceitual do Britador de Madíbulas
Fonte: CETEM (internet)
O britador consiste em uma mandíbula fixa e outra móvel, esta última acionada por um eixo
excêntrico para produzir o efeito de mastigação na fragmentação das rochas. Os parâmetros
operacionais deste equipamento são: o tamanho da boca de alimentação e a abertura máxima das
mandíbulas na descarga do britador, respectivamente relacionados aos tamanhos máximos do
material proveniente da mina e do produto britado.
A imagem da Figura 1.4 dá a ideia de dimensão do britador de mandíbulas, onde se observa,
no nível superior do equipamento o alimentador com grelha, para impedir admissão de rocha com
tamanho incompatível à boca do britador. A Figura 2.2, mais adiante, explica melhor a função da
grelha.
O britador de mandíbulas gera materiais preferencialmente de textura grossa, as britas. A
partir da vivência profissional, pode estimar-se a geração de no máximo 10%, do material pétreo
com granulometria abaixo da classe das britas, classificados comercialmente como pedriscos (classe
das areias) e o pó de brita ou pó de rocha (faixas da areia e silte). A fração de partículas finas (silte
TECNOLOGIA MINERAL – ROCHAGEM E REMINERALIZAÇÃO DE SOLOS
Instituto de Geociências - UFPA
e argila) representa uma massa mínima, que exigem cuidados pelo potencial de impacto ambiental e
à saúde, porém de interesse como produto agrícola, se devidamente coletadas.
Figura 1.4 – Imagem de instalação de britador de mandíbulas.
Fonte: Made-in-China (internet)
O britador de mandíbulas é também utilizado para etapas de rebritagem ou britagens
secundária e terciária. Estas etapas são necessárias para maior redução de granulometria do agregado
comercial em tamanhos normatizados para britas e areias, e são realizadas por outros mecanismos
de britagem como os britadores girosféricos e de martelo.
1.2 Britador Girosférico (Cônico)
Os britadores girosféricos ou cônico, por vezes chamados também de giratórios, se
apresentam em diferentes designes entre os fabricantes, seguindo o princípio de movimento (rotação)
excêntrico do corpo fragmentador (seção de cone) dentro da câmara de britagem, produzindo a
compressão do corpo moedor contra a rocha e as paredes da câmara de britagem (Figura 1.5).
Geralmente os britadores girosféricos são projetados para receber alimentação já britada, e
normalmente empregados para britagens secundárias e terciárias em usinas de britagem.
TECNOLOGIA MINERAL – ROCHAGEM E REMINERALIZAÇÃO DE SOLOS
Instituto de Geociências - UFPA
O atrito e a pressão entre as partículas contribuem para incrementar a cominuição e é
responsável pelo incremento de material fino. A proporção de material fino, além do tipo de rocha,
pode ser controlada: modulando a carga do britador e a granulometria do material que alimenta o
britado. Há modelos desenhados especialmente para a produção de areia de brita (ou areia industrial).
Figura 1.5 - Modelo Conceitual do Britador Girosférico
Fonte: Revista Ibracom
A Figura 1.6 mostra uma imagem da instalação de um britador giratório, que recebe material
previamente britado. Estes equipamentos são de dimensões menores, menor capacidade de produção
e maior valor de investimento se comparados ao britador de mandíbulas.
Figura 1.6 - Imagem de instalação de britador Girosférico.
Fonte: SoloStocks
TECNOLOGIA MINERAL – ROCHAGEM E REMINERALIZAÇÃO DE SOLOS
Instituto de Geociências - UFPA
1.3 Britador (Moinho) de Martelos
Os britadores ou moinhos de martelos são equipamentos indicados para rochas de dureza
mediana como os calcários e mármores. Este tipo de equipamento também exige a alimentação de
material já britado e como pode ser visto na Figura 1.7, promovem a fragmentação pelo impacto do
martelo, girando de forma centrada, contra os fragmentos maiores de rocha e também esmagamento
os fragmentos de rocha contra as paredes internas da câmara de britagem (moagem).
Figura 1.7 - Modelo Conceitual do Britador de Martelos
Fonte: CETEM (internet)
A Figura 1.8 mostra a imagem de uma linha de moagem para calcário com britadores de
martelo em paralelo. As correias descarregam o material em alimentadores para os britadores. A
direita está instalada a unidade de filtros manga para recuperação do material ultrafino.
Figura 1.8 - Imagem de instalação de sistema de moagem de calcário.
Fonte: RMX (internet)
TECNOLOGIA MINERAL – ROCHAGEM E REMINERALIZAÇÃO DE SOLOS
Instituto de Geociências - UFPA
Os britadores ou moinhos de martelo se diferenciam dos britadores de impacto no porte e na
ausência de uma grelha classificadora na base da câmara de cominuição.
1.4 Operação de Britador
Para a boa operação de britadores algumas exigências devem ser contemplas:
Receber fragmentos de rocha compatíveis com o tamanho da abertura do alimentador;
O material rochoso deve possuir baixa umidade, principalmente aqueles de aspecto
terroso ou com facilidade em gerar material fino, o que pode causar o embuchamento da
câmara de britagem. Os britadores cônicos são os mais sensíveis a problemas com
material fino e úmido;
Controlar a geração de poeira: No Brasil, ainda há pouca preocupação com o controle da
geração de poeiras, principalmente em usinas de britagem localizadas em zonas afastadas
de núcleos urbanos ou de moradias. Para minimizar este efeito, via de regra, é
recomendada a colocação de aspersores de água ou de soluções tenso-ativas para eliminar
ou reduzir a emissão de particulados através do abatimento das partículas finas na forma
de flocos.
A umidificação dos materiais britados tem as seguintes consequências:
Embuchamento na britagem secundária e terciária (britadores giratórios – de câmara de
britagem fechada.
Acumulação de material nas passagens de transportadoras.
Menor eficiência do peneiramento por obstrução da peneira.
Menor eficiência por carregar material fino nos produtos de brita e areia.
2 USINA DE BRITAGEM: CLASSIFICAÇÃO E COLETA DE PÓS
As operações que complementam o processo de britagem são o peneiramento (classificação
granulométrica), transporte (correias transportadoras) e de depósitos (pilhas e silos) dos produtos
intermediários e finais. A Figura 2.1 mostra o fluxograma simplificado de uma usina de britagem
(DA LUZ e ALMEIDA, 2012), contemplando duas etapas de britagem: uma primária, empregando
britador de mandíbulas, e outra secundária, empregando britador cônico (girosférico).
TECNOLOGIA MINERAL – ROCHAGEM E REMINERALIZAÇÃO DE SOLOS
Instituto de Geociências - UFPA
Figura 2.1 – Fluxograma simplificado de usina de britagem para produzir material agregado.
Fonte: Manual de Agregados (CETEM)
O fluxo da rocha em uma usina de britagem e os demais equipamentos e operações unitárias
de uma usina de britagem: o transporte, peneiramento e depósito, será apresentada a partir do o
fluxograma simplificado da Figura 2.1:
Grelha de Alimentação: A alimentação do ROM no britador primário é sempre precedida de
uma etapa de classificação em grelha (peneira) fixa ou vibratória, com duas funções: i) impedir a
alimentação do britador com material de tamanho maior ou incompatível a boca de alimentação, ii)
descartar o material fino e terroso (Figura 2.2),
Figura 2.2 – Grelha Vibratória – descarte de material terroso
Fonte: Britamec (YouTube)
TECNOLOGIA MINERAL – ROCHAGEM E REMINERALIZAÇÃO DE SOLOS
Instituto de Geociências - UFPA
e/ou redirecionar o material de granulometria passante para outra etapa de tratamento e reduzindo a
carga de alimentação, otimizando assim a produção do britador (Figura 2.1).
Pilha de Produto 1: No fluxograma da Figura 2.1 o material que sofreu a britagem primária
e o retido na peneira vibratória (Figura 2.3) de scalping são transportados por correias e armazenados
em pilha de produto.
Figura 2.3 – Peneira Vibratória
Fonte: Astec do Brasil (Internet)
Este material, que sofreu a primeira britagem, não sofreu ainda classificação (peneiramento)
sendo considerado um produto intermediário podendo ter duas denominações: Rachão, quando
composto de material graúdo (> 100 mm); ou brita corrida (< 25 mm). Esta pilha é chamada também
de Pilha Pulmão, quando abastece outras operações com britagem secundária ou submetida a a
operação de classificação por peneiramento.
O “separador magnético” posicionado na correia transportadora (Figura 2.9) é um eletroímã
para remover material metálico indesejável e que danificaria o britador cônico.
Britagem Secundária: No fluxograma da Figura 2.1 o material da Pilha de Produto 1 (Pilha
Pulmão) sofre nova britagem em britador cônico,
Classificação: O material da britagem secundária alimenta uma peneira multi deck (Figura
2.4) produzindo uma brita classificada como Produto P2 e um passante ou pó de brita, enquanto o
retido grosseiro retorna ao circuito de britagem secundária (carga circulante).
Depósito de Produtos: As pilhas de produto deste sistema simples, compreendem a Pilha 1
de produto não classificado (Pilha Pulmão), Pilha de Produto 2 (brita classificada) e a Pilha do Pó
de Brita (agregado fino não classificado), aquele utilizado no emprego de rochagem de solos.
TECNOLOGIA MINERAL – ROCHAGEM E REMINERALIZAÇÃO DE SOLOS
Instituto de Geociências - UFPA
Figura 2.4 – Peneira Vibratória montada com três peneiras (multi deck) utilizada para operações de
classificação do agregado entre duas granulometrias.
Fonte: Máquinas Faria (internet)
O material retido na peneira retorna à Pilha de Produto 1 para novo processamento. O Produto
2 (brita classificada) terá a faixa granulométrica entre a abertura da peneira superior (passante) e a
peneira inferior (retido).
A Figura 2.5 mostra a vista geral de uma usina de britagem de granito (PA). Observa-se a
instalação radial de correias a partir da etapa de classificação, após a britagem secundaria, para
depósitos de materiais ou nova classificação (primeiro plano).
Figura 2.5 – Vista parcial de instalação de britagem de granito (PA)
Fonte: Arquivo do Autor
TECNOLOGIA MINERAL – ROCHAGEM E REMINERALIZAÇÃO DE SOLOS
Instituto de Geociências - UFPA
A operação de classificação (peneiramento) é crucial na produtividade e qualidade do
agregado produzido em usinas de britagem. Os equipamentos mais simples são construídos com
inclinação fixa, já determinada para a melhor eficiência de peneiramento, e a uma frequência de
vibração determinada. Atualmente equipamentos com ajustes de inclinação já são produzidos pelo
mercado, mas o emprego de ajustes de frequência e amplitude de vibração são tecnologias novas,
com maior valor de investimento, mas que podem realizar cortes de granulometria mais precisos e
com maior produtividade.
A boa operação das peneirar exige a manutenção ou troca da malha, quando identificado
rompimentos, dobras ou obstrução. O movimento vibratório, necessário para promover o
peneiramento com eficiência, é também promotor da emissão de poeira e consequente perda do
material fino. Equipamentos parcialmente enclausurados reduzem estas perdas, e também protegem
o equipamento de chuvas (que pode ser prejudicial em peneiramento de material fino).
O Quadro 2.1 apresenta a granulometria dos tipos de agregados de rochas produzidos em
uma usina de britagem, adaptado de Da Luz e Almeida (2012).
Quadro 2.1 – Classificação de britas comerciais (Da Luz e Almeida, 2012)
Produto Granulometria (mm)
Mínima Máxima
Brita 3 32 61
Brita 2 22 32
Brita 1 11 22
Pedrisco 4,8 11
Brita Corrida - 25
Pó de Brita - 4,8
Pó de Areia* - 0,6
* Após etapa de produção de areia industrial (denominado também pó de brita)
A Figura 2.6 mostra alguns exemplos de curvas granulométricas de agregados (britas), para
uso na construção civil.
Observando os dois padrões das curvas da brita 0 (zero) na Figura 2.6, nota-se que aquele
mais à esquerda possui uma parcela de 30% constituída de material na faixa semelhante e menor que
areia fina (<4mm), possível de ser enquadrado como produto Farelado. Portanto, esta faixa mais fina
da brita 0, pode facilmente ser separada por peneiramento, obtendo-se uma brita 0 (zero) classificada
(curva à direita) e um produto possível de utilização agronômica.
TECNOLOGIA MINERAL – ROCHAGEM E REMINERALIZAÇÃO DE SOLOS
Instituto de Geociências - UFPA
Figura 2.6 – Curvas granulométricas típicas de agregados (brita).
Fonte: Agragado (intenet)
Sempre é bom lembrar que uma especificação dos agregados grossos é suficiente para avaliar
sua granulometria. Como é observado na Figura 2.6 para materiais de uma mesma classe de brita, a
distribuição granulométrica da faixa de material fino, abaixo de meio milímetro, pode ser bastante
distinta.
A Figura 2.7 mostra as análises granulométricas das frações finas de duas rochas vulcânicas
distintas. Um dacito proveniente de pedreira localizada no topo dos derrames ácidos no RS, e uma
rocha de horizonte vulcânico amigdaloide de basalto, classificado como andesito pelo valor de SiO2,
de saibrera localizada na base dos derrames, sobre arenitos e sedimentos, também no RS.
Como já foi comentado, a distribuição granulométrica de um material agregado dependerá
do processo de cominuição, no caso britagem, mas em grande medida das características de
consistência e dureza das fases minerais da rocha.
Apesar de ambos os materiais serem passantes na peneira de 0,5mm, suas distribuições
granulométricas mostram uma maior proporção de granulometria entre 0,1mm e 0,5mm no dacito,
composto de minerais predominantes de maior dureza. Já, o material de rocha amigdalóide alterada
apresenta fases minerais predominantes de menor consistência e dureza.
TECNOLOGIA MINERAL – ROCHAGEM E REMINERALIZAÇÃO DE SOLOS
Instituto de Geociências - UFPA
Figura 2.7 – Distribuições granulométricas da fração de pó de rocha menor que 0,5mm. A)
andesito: horizonte amigdaloide alterado, Estância Velha, RS; B) Dacito maciço, Nova Prata, RS.
(DALMORA, et al. 2020)
Pergunta Fácil:
A qual das curvas granulométrica corresponde a descrição mineralógica abaixo:
3 APROVEITAMENTO DOS FINOS GERADOS EM USINAS DE BRITAGEM
No Brasil, em regra, as instalações de usinas de britagem são a céu aberto, o que implica em
potencial impacto ambiental por emissão de poluentes atmosféricas e, portanto, na perda do valioso
material fino gerado. Além, das razões ambientais e de saúde causados pela emissão de partículas
finas (pó) na atmosfera, joga-se também aquela parte da rocha que converteu com maior eficácia a
TECNOLOGIA MINERAL – ROCHAGEM E REMINERALIZAÇÃO DE SOLOS
Instituto de Geociências - UFPA
extraordinária energia empregada no processo de cominuição. Ou seja, joga-se fora o produto mais
caro de ser produzido, o mais nobre.
Graças aos estudos de incorporação de material pétreo fino em massas de concreto cimento,
com vantagens na redução do uso de cimento, empresas concreteiras e de pré-moldados instalaram
coletores de finos em suas usinas de britagem.
No caso do concreto asfáltico, é necessário ser feita a coleta do material de alta finura, que
acompanha os agregados (brita e areia) utilizados na mistura, pois implicam em perda da qualidade
mecânica do pavimento. A coleta deste pó mineral ultrafino é feita por filtros manga na etapa de pré-
aquecimento dos agregados, antes da usinagem do concreto asfáltico.
Em resumo, o despoeiramento ou remoção do material fino em instalações de britagem tem
sido empregado nos seguintes casos:
redução de emissões, visando minimizar o impacto ambiental;
coleta de material fino para utilização como carga em concretos cimentícios, e,
remoção do material fino presente nos agregados que alimentam usinas de asfalto.
Os principais equipamentos utilizados em sistemas de despoiramento ou coleta do material
fino e ultrafino são os coletores ciclones e filtros manga. Estes equipamentos tratam materiais secos,
portanto, compatíveis às operações de britagem. Outros equipamentos utilizados em outros
segmentos da indústria na coleta de particulados secos também podem ser utilizados, inclusive à
menor custo, como as câmaras de sedimentação gravitacional.
3.1 Ciclones Coletores
Os Ciclones Coletores, também conhecidos como Classificadores Ciclônicos, utilizam a
combinação das forças gravitacional e centrífuga para promover a coleta de partículas através da
formação de dois vortex (Figura 3.1).
Os ciclones são equipamentos que não possuem partes móveis, constituído um corpo, ou
câmara, de formato cilíndrico-cônico. O funcionamento de um ciclone coletor se dá pelo
recebimento do fluxo de gás ou de atmosfera carregada de partículas, na parte superior do ciclone,
em posição tangencial (ou radial). O ingresso tangencial do fluxo de poeira produz um vortex no
sentido descendente e junto à parede interna do ciclone, denominado vortex externo ou principal,
onde se concentra o material particulado devido a força centrífuga.
À medida que as partículas se chocam com a parede interna do ciclone, perdem energia e
descendem pela força gravitacional sendo coletadas e descarregadas na saída da zona cônica inferior
TECNOLOGIA MINERAL – ROCHAGEM E REMINERALIZAÇÃO DE SOLOS
Instituto de Geociências - UFPA
(under flow). Como reação ao fluxo do vortex externo descendente, forma-se um vortex interno de
menor energia e ascendente, que expulsa o gás limpo (ou com partículas muito finas) pela parte
superior (over flow).
Figura 3.1 – Funcionamento de um Ciclone Coletor
Fonte: Wikiwand (internet)
Nas operações de despoeiramento em britagem são empregados, principalmente, ciclones de
grandes dimensões, os quais apresentam eficiência na coleta de partículas maiores que 10 μm
(textura silte). Equipamentos mais caros, constituídos de um conjunto de pequenos ciclones em
paralelo, possibilita a remoção, com boa eficiência, as partículas de até 1 μm (textura de argilas).
A imagem de uma instalação de despoiramento utilizando um conjunto de ciclones ou
multiciclones é apresentada na Figura 3.2.
TECNOLOGIA MINERAL – ROCHAGEM E REMINERALIZAÇÃO DE SOLOS
Instituto de Geociências - UFPA
Figura 3.2 – Instalação de sistema multiciclone de despoeiramento em instalação de britagem.
Fonte: metso mineração (internet)
3.2 Filtro Manga
Os equipamentos de filtros mangas representam uma das tecnologias de Filtros de Tecidos
aplicadas para remover particulados presentes em gases secos. O princípio de funcionamento dos
filtros de tecido é simples. Trata-se de passar a mistura gasosa com partículas suspensas através de
um tecido, onde o gás atravessa os poros do tecido e as partículas, na sua maioria, ficam retidas na
sua superfície. A remoção da massa de partículas retidas no tecido filtrante deve ocorrer
periodicamente, evitando a colmatação da superfície de filtragem e perda da eficiência na filtragem.
Os filtros de tecido apresentam elevada eficiência de remoção de fumos e poeiras até o
diâmetro de 0,1 μm e são usados na captação de poeira em usinas de produção de corretivo de solo,
sendo um produto nobre com alto poder neutralizante, em moagens de calcários para cimento, e
processamento dos matériais para a indústria cerâmica.
Os filtros manga são elemento filtrante na forma de saco alongado e tubular (manga) e são
geralmente dispostos em baterias ou conjuntos de mangas, de modo a conseguir a área de filtragem
necessária (Figura 3.3).
Os desenhos de filtro mangas são dos mais diversos, tanto na forma de coleta das partículas,
que pode ser na parte interna ou externa da manga, como do processo de descarga das partículas
aderidas no tecido, por sacudimento, ar reverso ou jato pulsante de ar comprimido.
TECNOLOGIA MINERAL – ROCHAGEM E REMINERALIZAÇÃO DE SOLOS
Instituto de Geociências - UFPA
Figura 3.3 – Funcionamento de Filtro Manga – Captura interna na parte interna da manga e
descarga por sacudimento.
Fonte: Taffarel e Kautzmann
O tecido filtrante empregado nas mangas pode ser feito de diversos materiais visando atender
o tipo de ambiente de atmosfera gasosa a ser tratada. Na mineração os gases ou ar carregado de
partículas está na temperatura ambiente, permitindo utilizar tecidos como o algodão ou polipropileno
que apresentam de boa a excelente resistência à abrasão. Para filtragem de gases quentes como em
usinas de asfalto ou cimenteiras utilizam-se tecidos de lã ou fibra de vidro. A Figura 3.4 mostra um
exemplo de sistema de despoeiramento com filtro manga.
Figura 3.4 – Sistema de despoeiraento com filtro manga em usina de asfalto.
Fonte: Arquivo do Autor
TECNOLOGIA MINERAL – ROCHAGEM E REMINERALIZAÇÃO DE SOLOS
Instituto de Geociências - UFPA
4 ESTÉREIS E REJEITOS DE MINERAÇÃO
Os materiais descartados nos processos de lavra (escavação) e beneficiamento
(processamento mineral) são:
Estéreis: massas de rocha ou sedimentos movimentados na atividade de lavra para acessar o
bem mineral, mas sem interesse de aproveitamento econômico (autorizado para ser lavrado).
Rejeitos: material mineral sem valor econômico gerado em um processo de tratamento
mineral de concentração ou seleção do bem mineral de interesse econômico.
Tanto os estéreis como os rejeitos constituem massas significativas de matéria mineral que
preferencialmente deveriam retornar para o interior dos espaços abertos pela lavra, para
reconfiguração topográfica ou enchimento, visando a menor geração de impactos ambientais.
Todavia, pela natureza dos métodos de lavra e dependendo das características destes materiais são
dispostos em pilhas ou barragens, perpetuando-se como passivos ambientais.
A possibilidade do emprego de rochas silicáticas contendo elementos nutrientes ou com
características para usos agrícolas motiva à mineração olhar para seus estéreis e rejeitos como
materiais passíveis de reaproveitamento.
A seguir serão comentados alguns exemplos e possibilidades do reaproveitados para uso
agrícola de estéreis e rejeitos da mineração.
4.1 Estéreis para a Agricultura
Os materiais estéreis, escavados e descartados nas operações de descobertura em ninas a céu
aberto, ou no desenvolvimento da mineração subterrânea são, em sua maioria, rochas silicáticas e,
portanto, potencialmente interessantes a sua utilização como insumo natural agrícola. Alguns
exemplos de estéreis factíveis de serem avaliados para uso em produto agrícola são nas seguintes
atividades de mineração:
Pedreiras de Rochas Duras (silicáticas)
Em pedreiras de rochas vulcânicas (ex. basaltos) ou de rochas plutônicsa (ex. granitos)
ocorrem horizontes ou massas de rochas com altas concentrações de minerais deletérios ao emprego
em concretos, pois reduzem a resistência mecânica e durabilidade do concreto, são descartados como
estéreis ou utilizados como material de aterro. Estes materiais são constituídos principalmente de
altas concentrações de micas, argilas tipo esmectitas, zeolitas e minerais propensos a argilização e
absorção de água.
TECNOLOGIA MINERAL – ROCHAGEM E REMINERALIZAÇÃO DE SOLOS
Instituto de Geociências - UFPA
Nas pedreiras localizadas no domínio dos derrames do Grupo Serra Geral é comum a
ocorrência de zona ou horizontes amigdaloides, principalmente em ambientes de contato da lava
com sedimentos ou rochas quartzosos pré-existentes. A matriz rochosa destes horizontes é propensa
à alteração mineral e adsorção ou perda de água. As Figuras 4.1 e 4.2 ilustram a ocorrência de
horizonte amigdaloide a zeolita em pedreira no RS.
Figura 4.1 – Frente de lavra de material em horizonte amigdaloide. Material descartado na lavra e
destinado a aterros. ICOPEL, Estância Velha – RS
Fonte: Arquivo do Autor.
Figura 4.2 – Detalhe da Frente de lavra (Figura 2.20) do horizonte amigdaloide preenchido com
zeolitas e carbonatos, com baixo grau de alteração.
Fonte: Arquivo do Autor.
TECNOLOGIA MINERAL – ROCHAGEM E REMINERALIZAÇÃO DE SOLOS
Instituto de Geociências - UFPA
Os minerais de zeolita e esmectita são deletérios à estabilidade de cimentos quando presentes
em agregados (britas e areias), portanto, com restrições ao seu uso. As massas de rocha com muita
concentração de amígdalas são separadas. Os minerais constituintes de tais massas de rochas aportam
qualidades de troca catiônica e disponibilização de elementos nutrientes como Si, Ca, Mg e K.
O material apresentado nas Figuras 4.1 e 4.2 foi objeto de pesquisa de rochagem em plantio
de eucaliptos (DALMOR, et al. 2020).
Por sua vez, pedreiras desenvolvidas em rochas plutônicas, como de granitos, podem possuir
zonas de intrusão de pegmatitos ou estruturas preenchidas com cloritas e/ou micas, também
inadequado a produção de agregados de qualidade. A Figura 4.3 ilustra zona de falhas preenchidas
material xistoso e presença de minerais de mica.
Os estéreis de pedreiras, muitas vezes são também britados para facilitar sua deposição,
visando a comercialização de material de baixo valor (subproduto), portanto, podendo sofrer um
preparo granulométrico para fins de aplicação agronômica.
Figura 4.3 – Zona de falha preenchida com material xistoso em frente de lavra de pedreira de
granito, NE do Pará.
Fonte: Arquivo do Autor.
TECNOLOGIA MINERAL – ROCHAGEM E REMINERALIZAÇÃO DE SOLOS
Instituto de Geociências - UFPA
Pedreiras de Calcário
A lavra de calcário para uso na indústria do cimento, cal ou para corretivo de solo, via de
regra gera expressivas quantidades de estéril pela necessidade da descobertura do pacote rochoso do
bem mineral. Estas rochas estéreis, sem aproveitamento econômico são pouco conhecidas, inclusive
quanto à sua petrografia, e muito menos quanto às suas características químicas e mineralógicas. Isto
ocorre, principalmente, em minerações com título com regime de Registro de Licença
(Licenciamento), onde a pesquisa mineral é facultativa ao minerador.
A Figura 4.4 mostra uma foto panorâmica de um dos depósitos de estéreis da mineração de
calcário (mármore) dolomítico em Caçapava do Sul, RS, onde o acesso às lentes de calcário exige a
descobertura constituídas de rochas metamórficas e granitos encaixantes.
Figura 4.4 – Depósito de estéreis da mineração de calcário para corretivo de solo, Caçapava do Sul,
RS.
Fonte: INDUCAL, RS
Garimpos
Os estéreis de garimpos, principalmente aqueles de lavra subterrânea, onde as rochas
silicáticas são removidas para o acesso ao corpo mineralizados, têm sido alvo da pesquisa para uso
como remineralizadores.
Os estéreis são constituídos de fragmentados com dimensões de dezenas de centímetros
(mataco ou cascalho) e necessitarão serem cominuidos (britagem e/ou moagem) para a aplicação
agronômica. Este é o primeiro aspecto limitante ao seu uso, o custo de investimento em
equipamentos e o custo energético para a cominuição, implicando em avaliação criteriosa da
economicidade do aproveitamento.
TECNOLOGIA MINERAL – ROCHAGEM E REMINERALIZAÇÃO DE SOLOS
Instituto de Geociências - UFPA
A Figura 4.5 mostra o transporte do rejeito gerado na lavra de geodos de ametista em
Ametista do Sul, RS, onde observa-se o grande tamanho dos fragmentos da rocha estéril. No entanto,
o estéril da mineração de ametista tem sido estudado para aplicação como remineralizador em
rochagem de solos (ABREU, et al. 2013), mas com seu aproveitamento associado à produção de
agregados que viabilize a instalação de usina de britagem.
Neste caso, os geodos ocorrem em rocha classificada como “metabasalto” ou basalto
argilizado, apresentando alto teor de argilas (esmectitas e celadonitas) e zeolitas (alteração silicática)
que conferem ao remineralizador propriedade de significativa capacidade de troca catiônica (CTC)
(HARTMANN, ANTUNES e ROSENSTENGEL, 2014).
Pergunta: Conheces alguma mineração fonte de estéreis de rochas silicáticas, carbonáticas ou
fosfáticas? Há uso para esse material? Há potencial para esse material?
Figura 4.5 –Retirada de estéril em garimpo de ametista, RS. Observar o tamanho dos fragmentos
de rocha.
Fonte: Arquivo Autor
Outra atividade mineral onde seus estéreis são estudados para uso agronômico é o de
esmeraldas. O trabalho de Aguiar et al. (2013) estuda material de rochas mica xistos provenientes
de depósitos de estéreis/rejeitos da Província Esmeraldífera entre Itabira e Nova Era, MG. que foram
previamente moídos à granulometria de menos 0,5 mm. Os resultados mostram incremento das bases
(Mg e K) e redução da saturação de alumínio; Como exemplo de primor na caracterização
TECNOLOGIA MINERAL – ROCHAGEM E REMINERALIZAÇÃO DE SOLOS
Instituto de Geociências - UFPA
geoquímica de rocha para uso agronômico é o trabalho de Bergman et al. (2017), onde é estudado o
estéril da mineração de esmeraldas em Campo Formoso e Bindubaçu, BA, como fonte de potássio e
multinutrientes para remineralização de solos.
4.2 Rejeitos e o Aproveitamento na Agricultura
Os rejeitos de mineração que contam com vários estudos para emprego agrícola são aqueles
provenientes do processamento de rochas ornamentais e de revestimento. Os processos de corte,
lixamento e polimento geram materiais de elevada finura de rochas carbonáticas (mármores) e toda
a gama de rochas silicáticas duras. Todos os rejeitos de processamento mineral, a priori, não devem
ser desconsiderados, mesmo aqueles onde há suposta presença de contaminantes na mineralogia do
minério, com o caso dos metais não ferrosos. Isto porque, as técnicas de processamento mineral estão
cada vez mais observando a eliminação de uso de produtos reativos contaminantes que implicam em
rejeitos isentos de cargas tóxicas e avaliando a carga tóxica das fases minerais.
Beneficiamento de Rochas Ornamentais
As pesquisas de caracterização e uso de rejeitos do beneficiamento de rochas ornamentais
não é uma novidade na literatura científica, mas ainda são poucos os produtos comerciais
desenvolvidos a partir desta gama de resíduos.
As operações unitárias do beneficiamento dos blocos de rochas são: i) a serragem dos blocos
em teares, produzindo chapas; e ii) as operações de corte, lixagem e polimento, que darão dimensão
e conformação às peças de revestimento e ornamento.
As operações de beneficiamento para produção de chapas ou elementos de revestimento se
iniciam na produção de placas serradas nos Teares de Rochas com o desdobramento ou fatiamento
dos blocos, vindos das pedreiras. Há dois tipos de processo de corte: um onde a serragem dos blocos
é feita por lâminas de aço utilizando polpa de granalhas de aço (partículas de aço especial) como
meio de abrasão entre a serra metálicas e a rocha, visto na Figura 4.6; e o corte com fio diamantado,
mais eficiente e de menor custo. O uso de granalha como elemento abrasivo faz com que o rejeito
(em polpa) do pó de rocha esteja “contaminado” com partículas de granalha e consequente propensão
a oxidação e geração de hidróxidos de ferro.
TECNOLOGIA MINERAL – ROCHAGEM E REMINERALIZAÇÃO DE SOLOS
Instituto de Geociências - UFPA
Figura 4.6 – Tear para produção de chapas de rocha ornamental. Na imagem dois blocos de rocha
estão sendo serrados.
Fonte: USP (Paraguassú, et al, 2017)
A etapa onde há a maior geração de pó é do preparo da superfície das chapas e peças, através
das operações de lixagem e polimento, quando os materiais abrasivos são mais duros e inertes como
oxido de alumínio (coríndon) ou diamante. Tais operações produzem um material de textura mais
fina que a do corte em teares. A Figura 4.7 ilustra um pequeno galpão de beneficiamento de chapas
de rocha ornamental no RS.
Figura 4.7 – Galpão de beneficiamento de chapas de rocha. Primeiro plano lixadeira/polidora,
segundo plano serra de disco. Camino Pedra, Bento Gonçalves, RS.
Fonte: Arquivo do autor.
TECNOLOGIA MINERAL – ROCHAGEM E REMINERALIZAÇÃO DE SOLOS
Instituto de Geociências - UFPA
Como em todas as operações de beneficiamento de rocha ornamental há o uso de água como
lubrificante e no arrefecimento da temperatura das ferramentas, os rejeitos são gerados na forma de
polpa, a qual é conduzia a sistemas de decantação e secagem em pilhas ou eventualmente filtragem.
Um processo bastante simples de secagem é a colocação do decantado em bags (Figura 4.8), obtendo
assim a redução significativa da umidade (<10%), como é feito pela empresa Camino Pedras, RS.
No caso da Camino Pedras, a destinação do rejeito é uma olaria, onde o pó decantado serve
como carga na massa de cerâmica vermelha.
Considerando o aproveitamento como produto agrícola, os contaminantes possíveis de serem
encontrados neste caso são resíduos de lubrificantes das máquinas e os reagentes de decantação:
coagulantes e floculantes, A presença destes contaminantes é resultado de falha em equipamento
(má manutenção ou operação), ou seja, da negligência às boas práticas de operação, e aplicação
excessiva ou errada dos reagentes depressores do material particulado.
Figura 4.8 – Sistema de disposição e secagem em bags. Camino Pedras, RS
Fonte: Arquivo do autor.
A literatura científica acadêmica possui importante acervo de investigações sobre o uso de
rejeitos do beneficiamento de blocos de rocha. As edições dos Anais dos Congressos Brasileiros de
Rochagem trazem trabalhos interessantes e reveladores. O trabalho de Raymundo et al. (2013),
“Correção de acidez de solo utilizando resíduos da indústria de rochas ornamentais” expressa a
principal objetivo da aplicação destes rejeitos da mineração. Apesar de não estar dito no trabalho,
subtende-se tratar de rejeitos do beneficiamento de blocos de mármores, que foram estudados quanto
à sua ação corretiva, em comparação a um calcário comercial.
TECNOLOGIA MINERAL – ROCHAGEM E REMINERALIZAÇÃO DE SOLOS
Instituto de Geociências - UFPA
Um exemplo de produto agronômico proveniente de rejeitos do processamento de rochas
ornamentais é a linha de produtos Gigamix. A ficha técnica do GigamixPlus está disponível em:
https://issuu.com/gigamix/docs/plus. Trata-se de produto de granulometria micronizada, indicado
como fonte de fósforo, cálcio, magnésio e silício, para ser misturado em água para aplicação por
aspersão. Outros produtos da linha Gigamix são empregados na formulação de misturas de
compostos fertilizantes.
Outros Rejeitos da Mineração
Os processos de tratamento para remoção ou concentração da substância econômica do
minério gera grandes massas de rejeitos. Os minérios de metais não-ferrosos (ouro, prata, cobre,
zinco, chumbo, etc.) podem estar em proporções menores de 10% até valores de algumas miligramas
por tonelada de rocha processada. Esta imensa porção mineral é constituida, na maioria das vezes,
de minerais silicáticos.
No caso do tratamento de minérios não-ferrosos a rocha é moída a frações finas; usualmente
a menos 0,075mm (200#). A redução de tamanho tem a função de individualizar as partículas do
mineral rico ou com o predomínio deste.
Após comunuida, a massa de rocha sofre um ou mais processos de concentração. Os métodos
de tratamento empregados podem ser: gravimétricos e densimétricos, físico-químicos, químicos e
eletromagnéticos, sendo na maioria das vezes empregados de forma combinada.
No caso de processos físico-químicos (flotação) ou químicos (lixiviação) há o emprego de
produtos surfactantes e lixiviantes com potencial de conferir características tóxicas ao rejeito. Sendo
assim, o estudo da utilização destes rejeitos, que tem a vantagem de já estarem cominuidos como pó
ou filler, deve avaliar a persistência da presença dos reagentes utilizados nos tratamentos, como
também a existência de elementos tóxicos associados à mineralogia do minério, principalmente: As,
Cd, Hg e Pb.
A possibilidade de eventuais contaminações dos rejeitos do processamento de minérios não
metálicos, acima citados, não deve descartá-los como passiveis de serem empregados na agricultura.
Isto porque, cada vez mais reagentes e processos ambientalmente corretos são introduzidos no
tratamento (de atividades devidamente licenciadas). Na flotação o uso de reagentes biodegradáveis
já está consolidado; e na lixiviação, processos de neutralização e recuperação das substâncias
lixiviantes, como o cianeto, também são aplicados ao efluentes e na disposição de rejeitos. A análise
de uma amostra (pontual) coletada em barragem de rejeitos do processamento de minério de cobre
TECNOLOGIA MINERAL – ROCHAGEM E REMINERALIZAÇÃO DE SOLOS
Instituto de Geociências - UFPA
(PA) mostra os parâmetros geoquímicos de enquadramento para remineralizador de solos (Quadro
4.1).
Quadro 4.1 – Análise química de amostra de rejeito do processamento de minério de cobre (PA);
Soma de Bases – SB. Fonte: Projeto Rochagem Pará (ANM/PA).
Amostra
S B
(%)
CaO
(%)
MgO
(%)
K2O
(%)
As
(ppm)
Cd
(ppm)
Hg
(ppm)
Pb
(ppm)
rejeito de minério de cobre 8,86 4,44 3,02 1,4 <1 <0,01 <0,05 3,9
Os resultados da análise desta amostra indicam apenas que o valor da soma de bases de 8,86%
está no limite de tolerância (10%) do valor mínimo exigido para a soma de bases, que é 9%, para
uso como remineralizador. Mas quanto aos componentes tóxicos a amostra atende, perfeitamente,
aos padrões exigidos pela IN MAPA 05/2016.
Outro exemplo interessante de aproveitamento de rejeito mineral é o do xisto retortado,
resíduo do processo de extração de óleo do folhelho pirobetuminoso, no processo Petrosix da
Petrobras em São Mateus do Sul, PR. A presença de teores de CaO, MgO e K2O justificam as
pesquisas sobre sua aplicação, apresentada em três trabalhos no III Congresso Brasileiro de
Rochagem (2017)
Referências:
ABREU, Clarissa T.; BORTOLUZZI, Edson C.; HARTMANN, Léo A.; SILVA, Juliano T. Rochagem de
solos agrícolas empregando-se resíduos da indústria extratora de geodos de ametistas e ágatas, Rio Grande
do Sul. In. Anais II Congresso Brasileiro de Rochagem. Poço de Caldas, 2013.
AGUIAR, Amando P.; HORN, Adolf H.; DA COSTA, Alexandre S.V.; LEAL, José M. Uso do rejeito da
mineração de esmeraldas da Província Esmeraldífera entre Itabira Nova Era – MG, como fornecedor de
nutrientes a solos agrícolas. In: Anais do II Congresso Brasileiro de Rochagem, Poço de Caldas, 2013.
BERGMANN, Magda; BLASKOWSKI, Alessandra; SILVEIRA, Carlos A.P.; CAMARGO, Maria A.;
SIMAS, Margarete W.; CAVALCANTE, Oliveira. Caracterização de flogopititos e outras rochas encaixantes
das mineralizações de esmeralda de Campo Formoso e Pindobaçu (BA) como fontes de potássio e
multinutrientes para remineralização de solos. In: Anais do III Congresso Brasileiro de Rochagem,
Embrapa, Pelotas, 2017.
TECNOLOGIA MINERAL – ROCHAGEM E REMINERALIZAÇÃO DE SOLOS
Instituto de Geociências - UFPA
DALMORA, Adilson C.; RAMOS, Claudete G.: PLATA, Leandro G.: COSTA, Marcondes L. da;
KAUTZMANN, Rubens M.; Silva, Luis F.O. Understanding the mobility of potential nutrients in rock mining
byproducts: An opportunity for more sustainable agriculture and mining. Science of the Total Environment,
710 (2020) 136240
DALMORA, Adilson C.; RAMOS, Claudete G.: OLIVEIRA, Marcos L. S.; PLATA, Leandro G.; SILVA,
Luis F.O.; SCHNEIDER, Ivo, A. H.; KAUTZMANN, Rubens M.. Application of andesite rock as a clean
sourse of fertilizer for eucalyptus crop, Evidence of sustentability. Journal of Cleaner Production. 256
(2020) 120432
DA LUZ, Adão B.; ALMEIDA, Salvador L.M.. (Ed.) Manual de Agregados para a construção civil.
CETEM/MCT, Rio de Janeiro, 2012.
HARTMANN; Léo A.; ANTUNES, Lucas M.; ROSENSTENGEL, Leonardo M.. Stratigraphy of amethyst
geode-bearing lavas and fault-block structures of the Entre Rios mining district, Paraná volcanic province,
southern Brazil. In. Anais Academia Brasileira de Ciências. vol.86 no.1 Rio de Janeiro. 2014.
III CONGRESSO BRASILEIRO DE ROCHAGEM (Anais). EMBRAPA, 2017. Disponível em:
https://www.researchgate.net/profile/Eder-Martins-
3/publication/319550032_Anais_do_III_Congresso_Brasileiro_de_Rochagem/links/59b2d4260f7e9b37434
ea6c3/Anais-do-III-Congresso-Brasileiro-de-Rochagem.pdf
PARAGUASSÚ, A.B,; RODRIGUES, J.E.; RIBEIRO, R.P.; FRAZÃO, E.B. Indústria da Pedra: Da
extração à aplicação final. Universidade de São Paulo, EESC/USP, 2017. Disponível em:
https://docplayer.com.br/51013046-Universidade-de-sao-paulo-escola-de-engenharia-de-sao-carlos-
departamento-de-geotecnia.html
RAYMUNDO, Valério; NEVES, Mirna A.; CARDOSO, Marcos S. N.; BREGONCI, Izaias S; LIMA, Julião
S. S.; FONSECA, Arthur B. Correção de acidez de solo utilizando resíduos da indústria de rochas
ornamentais. In: Anais do II Congresso Brasileiro de Rochagem, Poços de Caldas, 2013.
Referências de Figuras:
Beneficiamento de Minério de Ouro: Cap. 2. Extração de Ouro (CETEM). Disponível em:
http://mineralis.cetem.gov.br/bitstream/cetem/1219/1/extracao-ouro%20cap.2.pdf
Beneficiamento de Minério de Ouro. CETEM/MCT-PUC-Rio. Disponível em:
http://mineralis.cetem.gov.br/handle/cetem/687
Made-in-China. Disponível em: https://pt.made-in-china.com/co_above-power/product_Mining-Machinery-
Pew-Series-Jaw-Crusher-for-Coarse-Crushing_rhrnhrggg.html
Solostocks. Disponível em: https://www.solostocks.com.br/venda-produtos/outros-produtos-minerais-
metalurgia/britador-conico-4979028
CETEM – Centro de Tecnologia Mineral (MCT)
TECNOLOGIA MINERAL – ROCHAGEM E REMINERALIZAÇÃO DE SOLOS
Instituto de Geociências - UFPA
https://edisciplinas.usp.br/pluginfile.php/5718263/mod_resource/content/1/Aula%2007%20-
%20Britagem.pdf
RMX
http://www.rmxequipo.com.br/britadores/britagem-completa-de-calcario-com-moagem
Astec do Brasil
https://www.astecdobrasil.com/produtos/agregados-mineracao/peneiras-vibratorias/
Máquinas Faria
http://maquinasfaria.com.br/project/peneira-vibratoria/
Agragado curva
http://professor.pucgoias.edu.br/SiteDocente/admin/arquivosUpload/14878/material/Gr%C3%A1ficos%20-
%20granulometria.pdf
Wiliwand
https://www.wikiwand.com/pt/Separador_cicl%C3%B4nico
ciclone Metso
https://www.metso.com/br/produtos/classificadores/classificadores-de-ar/classificadores-ciclonicos-a-ar-e-
ciclones
Taffarel, S.R.; Kautzmann, R.M. Apostila de Controle da PoluiçãoAtmosférica. (Unilasalle).
Indústria de Calcários Caçapava - INDUCAL, RS (cedido pela empresa)