CETEM - CENTRO DE TECNOLOGIA MINERAL I Seminário brasileiro de terras-raras

1. CETEM - CENTRO DE TECNOLOGIA MINERAL I Seminário brasileiro de terras-raras

2. Terras-Raras - Tipos de Depósitos, Recursos Identificados e Alvos Prospectivos no BrasilFrancisco Eduardo Lapido-Loureiro[ felapido@gmail.com / flapido@cetem.gov.br ]Les terres rares sont au 21èmesiècle ce qu’était le pétrole au 20ème et le charbon au 19ème siècle: le moteur d’une nouvelle révolution industrielle.[ Stéphane Pambrun – Novethic, Beijin, 04/05/2010 ]

3. Na década de 80 os metalurgistas recorriam a 10 ‘metais raros’, nos anos 90 eram 15, e na primeira década do século XXI, são 50, entre os quais as 17 terras-raras • As terras-raras: • não são raras • estão raras • algumas continuarão a estar raras: Eu – Dy – Tb - Nd ... (?) • Atualmente as TR mais críticas são o Dy e Tb, produzidas unicamente na China e há poucos projetos fora deste país que possam produzi-los (J. Lifton, 2010). • Não haverá indústrias baseadas na produção de imãs permanentes, fora da China sem que tenham a garantia do fornecimento de Dy e Tb (J. Lifton, 2011).

4. Visão geral das TR no Mundo

5. Venda e demanda de TR (Fonte: Roskill)

6. Produção e demanda de TR (Fonte: China Rare Earth Information Center)

7. Produção, reservas e reservas base de terras-raras no mundo • • Das 12.000 t de terras-raras pesadas produzidas na China em 2010, 7% foram de Dy (840 t). • Se a demanda de Nd para os REPM das turbinas eólicas for de 59.000 t (2 planos quinquenais na China) a de Dy será de 6.000 t, o que aos atuais níveis de produção, representa o total de Dy produzido em 7,5 anos. • • Um típico REPM (Rare Earth Permanent Magnet) contem 3-12% de Dy. • • A indústria dos carros híbridos elétricos usa 12kg (?) de Dy, para otimizar seu rendimento a altas temperaturas, e 28 kg (?) de Nd.

8. As terras-raras na indústria automobilística (Fonte: Roskill / Spontaneous Matrials)

9. O Brasil tem enorme potencial para produzir Terras-raras (CETEM - Série “Estudos e Documentos” Nr. 21 – 1994)

10. Fonte: CPRM

11. Livros sobre terras-raras editados pelo CETEM):Em edição- O BRASIL E A REGLOBALIZAÇÃO DA INDÚSTRIA DAS TERRAS-RARASCap. I => Terras-Raras -Do monopólio da produção Primária ao Oligopólio TecnológicoCap. II => As Terras-Raras no Brasil: Reservas e Características Químico-Mineralógicas de suas Ocorrências e Depósitos Cap. III => Perspectivas de Desenvolvimento da Indústria Mínero-Química das Terras-Raras no BrasilEditados em 1994(Esgotados – disponíveis em edição eletrônica)- Alcídio ABRÃO – Química e Tecnologia das Terras-Raras.- F.E. LAPIDO-LOUREIRO – Terras-Raras no Brasil: Depósitos, Recursos Identificados, Reservas.

12. Relação dos Depósitos / Ocorrências / Ambientes Geológicos Depósitos (3) (Recursos identificados, medidos e caracterizados 1. Catalão I (GO) – Córrego do Garimpo e Lagoa Seca Norte 2. Araxá (MG) – Área Zero 3. Poços de Caldas MG) - Morro do Ferro Ocorrências (36) 4. Região de São João del Rei (MG) – Pegmatitos e Formações Elúvio-Aluvionares 4.1. Vargem Grande 4.2. Córrego Laginha 4.3. Ribeirão Santo Antônio 5. Terras-Raras Associadas a Minerais Pesados no Litoral Brasileiro 5.1. Rio de Janeiro 5.1.1. De Guaxindiba a Itabapoana 5.1.2. Delta do rio Paraíba do Sul

13. 5.2. Espírito Santo 5.2.1. Boavista 5.2.2. Guapari 5.2.3. Foz do rio Saí 5.2.4. Linhares 5.3. Bahia: do limite sul do Estado até Porto Seguro (16o Lat S) 5.3.1. Cumuruxatiba 5.3.2. Alcobaça 5.4. Piauí 5.4.1. Luís Correia – Delta do Parnaíba 5.5. Maranhão 5.5.1. Bacia do Rio Barreirinhas / Tutóia 6. “Placers” fluviais 6.1. São Gonçalo / Rio Sapucaí (MG)  7. Terras-Raras Pesadas (ETRP) Associadas a Rochas Graníticas 7.1. Minérios de Sn, Nb-Ta e Zr – Pitinga (AM) 7.2. Granitos Rondonianos (RO) 7.3. N-NE Goiás – S-SE Tocantins

14. 8. Ocorrências Mal Definidas 8.1. Tapira (MG) 8.2. Mato Preto (PR) 8.3. “Anomalia 13” / São Francisco (PR) 8.4.Fazenda Varela – Lages (SC) 8.5. Barra do Rio Itapirapuã (SP-PR) 8.5.1. Barra do Rio Itapirapuã I (SP) 8 5 2. Barra do Itapirapuã II (PR) 8.6. Seis Lagos (AM) 8.7. Terras Raras associadas a minérios de cobre (região de Carajás) 8.8. Províncias Estaníferas da Amazônia / Ariquemes (RO) 8.9. Itataia (CE) 8.10. Angico dos Dias (BA) 8.11. Bambuí (MG) 8.12. Peixe (TO) 8.13. Serra do Repartimento (RR) 8.14. Igarapé Bahia – Carajás (PA) 8.15. Fosfatos Sedimentares – Miriri (PB – PE)

15. Localização dos complexos carbonatíticos de Catalão (GO)

16. Depósitos de Catalão I (GO): P – Nb – TR – Ti – Vermiculita (Fonte: Carlos Cordeiro Ribeiro)

17. (Fonte: Carlos Cordeiro Ribeiro)

18. Recursos de ETR definidos na década de 90:Córrego do Garimpo e Lagoa Seca Norte (Fonte: Reiner Neumann)

19. Catalão I: Recursos de ETR (toneladas), por tipo de minério, (para um teor de corte de 2% de ETR ?) [Fonte: Carlos Cordeiro Ribeiro]

20. O Brasiltem enorme potencial para produzir TR – só nos depósitos de Lagoa Seca Nortee Córrego do Garimpo, em Catalão I, os recursos identificados são de 120 Mt, como vimos na tabela anterior. China => reservas: medidas, 27 Mt; base, 89 Mt.

21. Análise química (% em massa) do minério laterítico de Catalão I

22. Teores dos dez elementos mais abundantes no depósito de apatita da Ultrafértil em Catalão I (Fonte: Ribeiro, 2008)

23. Recursos identificados de TR (t) em Catalão I

24. ARAXÁ – MG Reservas acumuladas de OTR, ‘Área Zero’, Araxá (MG)

25. “Estudo de Recuperação de Al, TR, Nb, U, Th em escórias da Produção de Fe-Nb”. Composição química (%) de duas amostras de escória resultantes da produção de liga de Fe-Nb por aluminotermia, antes (bruta) e após lixiviação alcalina (resíduo). A perda de massa da escória estudada, ou seja, a quantidade que foi solubilizada, atingiu valores da ordem de 78% e taxas de recuperaçãoaltas: para Al (91,6%),U (82%), Th (79,2%), TR (77%),Nb residual (60%).

26. Estimativa de recuperação de Al, TR, Nb, U e Th para uma produção de 40.000 t/ano de escória tipo B.

27. MORRO DO FERRO – POÇOS DE CALDAS (MG) • As reservas indicadas pelo DNPM, com base num número muito restrito de furos de sonda e análises, são de 6 milhões de toneladas de minério, com um teor de 5% de TR203 o que corresponderá a 300.000t de TR203 contidos. • Amostra seletiva de um intervalo de 5m, com teor de 14,3% de TR203, mostrou que a bastnasita representa 22,5% do minério ou 74,9% de TR203, essencialmente Ce02 (32,8%), La203 (22,1%), Nd (11 ,5%) e Pr6011 (4,4%). • Uma análise para ETR em amostra do minério do Morro do Ferro realizada no laboratório de Controle de Qualidade da NUCLEMON, apresentou os seguintes valores: R203 (TR203 + Th02), 11,7% (Th02, 1,1%, U308, 0,02%), Zr02, 0,40% e Si02, 18,3%.

28. Análises de óxidos totais de TR, calcinados a 900°C Com as análises de 28 amostras de 5m, correspondentes a 139m de galeria de flanco de encosta (reaberta para essa amostragem), e de 30 amostras de 3 furos de sonda, CBMM / MINEGRAL / PAULO ABIB ENGENHARIA definiram um teor médio de 3,9% de TR203

29. PITINGA (AM) Composição química do concentrado de xenotímio da mina de Pitinga Fonte: Barbosa (2001) Composição, para 100% de terras-raras, do concentrado de xenotímio de Pitinga – AM (Fonte: Barbosa, 2001)

30. Mapa geológico esquemático da região da mina de Pitinga (COSTI, BORGES & DALL’AGNOL, 2005)

31. Cada minério tem o seu perfil de TR % de terras-raras totais, em 6 jazidas

32. REFLETINDO • O Brasil apresenta alto potencial para se tornar grande produtor de ETR. • Os concentrados de xenotímio, obtidos, em Pitinga (AM), como subproduto da cassiterita, têm enorme valor estratégico e comercial, pelos altos teores e perfil em ETRP. • Para que o Brasil retome o lugar de destaque, que já teve, na produção de TR, não deve limitar-se à extração, mas, principalmente, à implantação de um amplo programa de P,D&I que leve ao desenvolvimento, em cadeias produtivas, de processos e de produtos de alto valor agregado, como se especifica no PNM 2030, do MME. • Por razões econômicas, de sustentabilidade e ambientais, as TR devem ser consideradas, não só como produto base ou único, nas jazidas, mas também (principalmente) como subproduto de depósitos polimetálicos. 

33. No Brasil, que caminhos? • Inventariar, caracterizar e avaliar as ocorrências e depósitos conhecidos de terras-raras (TR), selecionando os mais promissores e estabelecendo prioridades • Integrar o bem mineral terras-raras num programa de prospecção de metais raros, em ambientes geológicos cuidadosamente pré-selecionados, tendo como alvos principais (entre outros ?): i) os granitos alcalinos (plutons) da região de Pitinga (Madeira, Água Boa, Europa) e seus depósitos/ocorrências polimetálicas Sn-Zr-Nb/Ta-U-TR; ii) os granitos rondonianos e as suas mineralizações Sn-Nb/Ta-U-TR; iii) as “argilas de adsorção iônica”, formadas em ambientes geológico-morfo-climáticos favoráveis à concentração de terras-raras pesadas (ETRP); • Caracterização tecnológica, avaliação de teores,reservas e desenvolvimento sistemático de trabalhos de P,D&I para recuperação de terras-raras como co-produto ou subproduto de minérios polimetálicos de Ti (anatásio), Nb (pirocloro), P (apatita), Sn (cassiterita), Nb-Ta (niobo-tantalitas), Zr (zircão) e de seus rejeitos (fosfogesso) e escórias (da produção da liga de Fe-Nb), os três primeiros, em complexos carbonatíticos, os outros em granitos (e/ ou rochas alcalinas da região amazônica); • Pesquisa e definição de processos de beneficiamento e de extração das terras-raras, no(s) depósito(s) selecionado(s), se necessário seguindo caminhos inovadores;  • Implantação de um amplo programa de P,D&I que leve ao desenvolvimento, em cadeias produtivas, de processos e de produtos de alto valor agregado, como se especifica no PNM 2030, do Ministério das Minas e Energia (MME).