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Mineração

A mina de Chuquicamata (Chile) é a maior mina a céu-aberto de cobre do mundo.

A mina de Chuquicamata (Chile) é a maior mina a céu-aberto de cobre do mundo.

Mineração é um termo que abrange os processos, actividades e indústrias cujo objectivo é a extracção de substâncias minerais a partir de depósitos ou massas minerais. Numa interpretação mais lata, podem incluir-se aqui a exploração de petróleo e gás natural e até de água. Como actividade industrial, a mineração é indispensável para a manutenção do nível de vida e avanço das sociedades modernas em que vivemos. Desde os metais às cerâmicas e ao betão, dos combustíveis aos plásticos, equipamentos eléctricos e electrónicos, cablagens, computadores, cosméticos, passando pelas estradas e outras vias de comunicação e muitos outros produtos e materiais que utilizamos ou de que disfrutamos todos os dias, todos eles têm origem na actividade da mineração. Pode-se sem qualquer tipo de dúvida dizer que sem a mineração a civilização actual, tal como a conhecemos, pura e simplesmente não existiria, facto do qual a maioria de nós nem sequer se apercebe.

A imagem um tanto negativa desta actividade junto da sociedade em geral, sobretudo nas últimas décadas, deve-se sobretudo aos profundos impactos que ela pode ter no ambiente (sobretudo os negativos) e que têm sido a causa de numerosos acidentes ao longo dos tempos.

Por último, não nos podemos esquecer que a capacidade desta actividade em fornecer à sociedade os materiais que esta necessita não é infinita, pois muitos dos recursos minerais explorados são, pelo contrário, bastante finitos.

Índice

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História da mineração

 Pré-história

Os primeiros mineiros, datam provavelmente de 300 000 a.C., e ocupavam-se sobretudo da obtenção de sílex e cherte para a fabricação de utensílios e armas de pedra. As suas pedreiras e cortas levaram à criação primeiro de galerias e mais tarde de poços e finalmente às primeiras explorações subterrâneas durante o neolítico. Surpreendentemente, algumas destas minas subterrâneas, escavadas em giz no sul da Inglaterra e norte de França atingiam os 90 metros de profundidade. A partir daqui a humanidade passou a dirigir a sua atenção também para os minérios metálicos. Inicialmente os metais eram apenas apreciados como pedras ornamentais. Por volta de 40 000 a.C. era extraída hematite, na actual Suazilândia, para utilização em pinturas rituais. Entre 7000 a.C. e 4000 a.C. desenvolveu-se a metalurgia do cobre até à produção de ligas com características variáveis de fusão, dureza e flexibilidade. A tecnologia pirometalúrgica apareceu pela primeira vez no Médio oriente por volta de 6000 a.C..

Antiguidade

O bronze seria produzido a partir de 2600 a.C.. Cerca de 2000 a.C. os povos do mediterrâneo oriental eram já capazes da produção em massa de cobre, chumbo e prata a partir de minérios de óxidos e sulfuretos de metais, bem como de várias ligas metálicas. Por esta mesma altura, os povos pré-Hititas já utilizavam o ferro e os chineses iniciavam a extracção de carvão para utilização como combustível.

As minas de prata e chumbo de Laurium, próximo de Atenas, Grécia foram inicialmente exploradas e posteriormente abandonadas pelos micénios, no 2º milénio a.C.. Eram explorações a a céu aberto com pequenas galerias. Os atenienses retomariam a sua exploração cerca de 600 a.C., construindo numerosos poços de acesso e ventilação e utilizando o método de câmaras e pilares. O progresso da escavação era lento, estimando-se que um mineiro conseguisse um avanço de 1.5 m/mês na escavação de poços.

Cerca de 950 a.C. os Fenícios iniciam a exploração da mina de Rio Tinto, Espanha, para obtenção de prata. Por volta de 700 a.C. são utilizadas as primeiras ferramentas de ferro na extracção de sal gema na Áustria e em 600 a.C. os chineses descobrem o petróleo e o gás natural em explorações de sal. As primeiras armas de aço aparecem na China em 600 a.C..

Idade média

Em 265 a.C. iniciam-se as Guerras Púnicas pelo controlo dos depósitos argentíferos da Península Ibérica e pela mesma altura Teofrasto escreve a sua obra Sobre as pedras. Cerca do ano 900, os chineses inventam a porcelana. A maior contribuição romana para a mineração foram os dispositivos de remoção de água das minas, destacando-se a nora e o parafuso de Arquimedes.

Idade moderna

Gravura extrada de De Re Metallica de Agricola, séc. XVI

Gravura extraída de De Re Metallica de Agricola, séc. XVI

Em 1553 são utilizados pela primeira vez carris para movimentação de minérios, na República Checa e em 1556 é publicada a primeira edição de De Re Metallica de Agricola, o primeiro registo abrangente sobre métodos mineiros e metalúrgicos. Em 1627 faz-se a primeira utilização de explosivos em mina na Hungria e em 1768 inicia-se a utilização bombas movidas a vapor para retirar água das minas de estanho da Cornualha.

Idade contemporânea

Em 1815 é fabricada a primeira lanterna de segurança para uso em minas de carvão, em 1825 é legalizado o primeiro sindicato mineiro em Inglaterra e em 1829 aparecem as primeiras jigas. 1848 é o ano do início da corrida ao ouro na Califórnia , em 1850 aparece em França, a primeira máquina de perfuração de rocha, em 1864 surge a primeira broca de diamante e em 1865 Alfred Nobel inventa a dinamite. Em 1876 são utilizados pela primeira vez martelos pneumáticos, na Alemanha. Os britadores de maxilas e os moinhos de bolas são aplicados pela primeira vez na Cornualha em 1880 e a primeira máquina de extracção a electricidade começa a funcionar em 1888, em Aspen, Colorado.

Em 1897 é inventada a mesa de Wilfley e em 1900 a lâmpada de acetileno; em 1901 é patenteado o processo de flutuação e em 1904 são utilizadas as primeiras locomotivas eléctricas (Inglaterra). Em 1950 inicia-se o uso de ANFO em mineração, em 1952 é inventada a mineração de urânio por lixiviação e em 1953 é apresentada a primeira máquina tuneladora.

Fases da vida de uma exploração mineira

A vida de uma exploração mineira (mina ou pedreira) é composta por um conjunto de etapas que se podem resumir a:

  1. Pesquisa para localização do minério.
  2. Prospecção para determinação da extensão e valor do minério localizado.
  3. Estimativa dos recursos em termos de extensão e teor do depósito.
  4. Planeamento, para avaliação da parte do depósito economicamente extraível.
  5. Estudo de viabilidade para avaliação global do projecto e tomada de decisão entre iniciar ou abandonar a exploração do depósito.
  6. Desenvolvimento de acessos ao depósito que se vai explorar.
  7. Exploração, com vista à extracção de minério em grande escala.
  8. Recuperação da zona afectada pela exploração de forma a que tenha um possível uso futuro.

De notar que entre a fase de pesquisa e o início da exploração podem decorrer vários anos ou mesmo décadas, sendo os investimentos necessários nesta fase muito elevados (podendo ser da ordem das centenas de milhões de dólares) e o seu retorno não assegurado, o que ilustra bem o risco associado a esta actividade.

Métodos de lavra

Relativamente ao modo de escavação as minas podem dividir-se em dois tipos principais: minas subterrâneas e minas a céu aberto.

A escolha do método de lavra depende em grande parte da localização e forma do depósito mineral, devendo ser escolhido o método mais seguro e ao mesmo tempo mais económico. O desmonte do minério pode ser efectuado por meios mecânicos (por exemplo com escavadoras hidráulicas) ou com recurso a explosivos (na grande parte dos casos).

Operações de lavra

As operações executadas com vista à extracção dum minério e até ao seu processamento são sequenciais e podem ser resumidas da seguinte forma (no caso de desmonte com explosivos):

  1. Perfuração – o minério é furado utilizando máquina de perfuração hidráulicas; a perfuração é executada com diâmetro, comprimento e distâncias entre furos previamente calculadas;
  2. Desmonte – os furos previamente executados são preenchidos (ou carregados) com explosivo, procedendo-se então à detonação deste e consequente fragmentação do minério;
  3. Remoção – o minério assim fragmentado é carregado em camiões, vagonetas ou outro meio de transporte, até à instalação de processamento, geralmente situada próximo da mina.

 Processamento mineral

O processamento mineral ou tratamento de minérios, consiste de uma série de processos que têm em vista a separação física dos minerais úteis da ganga (a parte do minério que não tem interesse económico e que é rejeitada) e a obtençâo final de um concentrado, com um teor elevado de minerais úteis. Os métodos utilizados podem ser físicos ou químicos e podem ser divididos de forma aproximadamente sequencial em:

  1. Fragmentação primária
  2. Granulação
  3. Moagem
  4. Classificação (pode estar incluída entre os vários tipos de fragmentação e concentração)
  5. Concentração

O produto obtido na fase final de concentração denomina-se concentrado e é o produto final da actividade de uma mina, sendo vendido por um preço estabelecido de acordo, sobretudo mas não só, com o teor de metal que contem.

Problemas ambientais

Precipitado de hidróxido de ferro num regato recebendo águas ácidas de uma mina de carvão (Missouri, Estados Unidos).

Precipitado de hidróxido de ferro num regato recebendo águas ácidas de uma mina de carvão (Missouri, Estados Unidos).

Actualmente as companhias mineiras são obrigadas a cumprir normas ambientais, de encerramento e de funcionamento bastante estritas, de forma a assegurar que a área afectada pela exploração mineira regressa à sua condição inicial, ou próxima da inicial e em alguns casos até melhor que a inicial. Alguns métodos de exploração antiquados tiveram, e continuam a ter em países com fraca regulamentação, efeitos devastadores no ambiente e na saúde pública. Pode ocorrer contaminação química grave do solo nas áreas afectadas, a qual pode ser ampliada e disseminada por exemplo pela água, criando situações de contaminação maciça.

Outros problemas ambientais possíveis são a erosão, subsidência, abandono de resíduos perigosos, perda de biodiversidade e contaminação de aquíferos e cursos de água.

No entanto, as explorações mineiras modernas têm práticas que diminuíram significativamente a ocorrência destes problemas, sendo alvo de apertado escrutínio ambiental.

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