Grafita. Fonte: Geociências USP Uma das vocações da mineração brasileira são os minerais industriais e dentre eles, destaca-se a grafita. Sua importância na economia nacional como geradora de divisas por meio de exportações é tão relevante quanto a do minério de ferro e do nióbio. A prospecção de grafita no Brasil teve início durante a II Guerra Mundial, mesma época em que foram descobertos os primeiros depósitos nas províncias Mantiqueira e Borborema. Quer saber mais? Continue lendo este conteúdo e conheça as características, classificações, mineralizações e prospecção deste mineral. Histórico da GrafitaO primeiro uso da grafita foi na arte rupestre e posteriormente na ornamentação de cerâmicas pelos egípcios. A primeira utilização industrial ocorreu por volta de 1400 durante a Idade Média (Séc. V – XV) para a fabricação de lápis – o uso clássico - chamado à época de “lead pencils”, pois era comumente confundida principalmente com galena e molibdenita. O nome do mineral mudou diversas vezes ao longo do tempo. Era conhecida principalmente como “graphon”: o ácido grafítico e “plumbago” ou “grafio piombino”: de derivação italiana. No Brasil, a grafita era mais conhecida como “plumbagina” em referência ao nome comercial de filito grafitoso microcristalino lavrado em Minas Gerais. Na França era conhecida como “fer carbure”. O nome grafita, como atualmente a conhecemos, foi cunhado pelo geólogo e mineralogista alemão Abraham Gottlob Werner (1749 – 1817) cujo termo deriva da palavra grega “γρα´φειν” (escrever) e, desde então, foi amplamente utilizado. Características químicas e mineralógicas da Grafita A Grafita é um elemento nativo composto de carbono. Sua estrutura é composta de anéis hexagonais de carbono unidos por ligações covalentes; formando planos que, por sua vez, se atraem por interações fracas do tipo de Van der Walls. O carbono pode ocorrer nas rochas na forma reduzida como grafita e diamante ou na forma oxidada como carbonatos; ou na forma molecular ou iônica em fluidos geotermais e em magmas silicáticos. O carbono grafítico é a forma estável do carbono elementar que ocorre na litosfera terrestre. Apresenta propriedades físicas e químicas tanto de metais como de não metais. A composição química da grafita é simples, pois é composta quase exclusivamente por carbono e traços de H, O, N, S e P. Classificações industriais da grafita:
Figura 1: Bloco diagrama esquemático para os modelos geológicos clássicos de mineralizações de Grafita. Tipo Veio A grafita epigenética do tipo veio, lode, lump (granulado) ou chip corresponde a veios e fraturas preenchidas por agregados de grafita perpendiculares à rocha encaixante pós-pico metamórfico. Ocorre como produto da precipitação de carbono a partir de fluidos saturados em C-O-H que contêm quantidades significativas de K, Ti, Ca, Fe, Mg, Mn, Cu, Zn, Ni, Co, S, CO2, H2O, P, Cl e F (KEHELPANNALA; FRANCIS, 2001). Geralmente, os depósitos podem ser encontrados em terrenos de alto grau metamórfico e/ou em ambientes ígneos (LUQUE et al., 2014). Quanto às rochas hospedeiras, os veios podem se hospedar em gnaisse, pegmatito e rochas vulcânicas, mas não há um litotipo preferencial. Os principais depósitos da Grafita tipo Veio localizam-se no Sri Lanka (antigo Ceilão), Montana (EUA), Borrowdale (UK), Ronda (Espanha) e Beni Bousera (Marrocos) (BASTIN, 1912; CRESPO et al., 2006; FORD, 1954; KEHELPANNALA; FRANCIS, 2001; MATSUURA; KEHELPANNALA; WADA, 2017; ORTEGA et al., 2010; TOURET et al., 2018) Tipo flake A grafita do tipo flake ou cristalino constituem os depósitos de grafita singenética stratabound, disseminada, tabular ou lenticular. Ocorre na forma de paleta e flocos com granulometria entre 40 µm a 4,0 cm (Figura 1). O controle estrutural corresponde às áreas irregulares ao longo das charneiras de dobras. Como produto do metamorfismo regional em fácies anfibolito até granulito em faixas móveis e/ou crátons em rochas arqueanas e, principalmente, paleoproterozoicas. Geralmente, esse tipo de mineralização é o modelo geológico mais demandado na mineração mundial de grafita Os principais depósitos da Grafita tipo flake localizam-se na China, Brasil, Índia, Madagascar, Alemanha, Áustria, Noruega, Canadá e Zimbabué. O Brasil é o terceiro maior produtor mundial e detentor da quarta reserva global de grafita do tipo flake. O país detém depósitos desse tipo de grafita de classe mundial nas províncias grafíticas de São Fidélis – Itaperuna (RJ): 1 – 4 kt @ 55 – 60% Cg; Itapecerica (MG): 5 – 500 kt @ 10 – 20% Cg; Bahia – Minas Gerais: 5.000 – 50.000 kt @ 10 – 15% Cg. Tipo Amorfa A grafita do tipo amorfa ou microcristalina corresponde a partículas finas de grafita (< 4 µm) com aspecto terroso. As rochas hospedeiras são hornfels resultantes do metamorfismo de contato de rochas sedimentares argilosas ricas em alumínio e carbono, principalmente em carvão, até uma distância de 2,0 km do contato com rochas ígneas de qualquer composição e com um mínimo de temperatura entre 300 a 400°C (CUI et al., 2017; WADA et al., 1994; WINTSCH et al., 1981). Comercialmente esses depósitos representam os maiores em volumes, mas com teores intermediários. A China contém os principais depósitos dessa classe seguida pela Coreia do Norte, México e Áustria (CUI et al., 2017; ROBINSON, JR.; HAMMARSTROM; DONALD, 2017). Usos da Grafita O uso clássico da Grafita era na manufatura de lápis utilizando grafita pura sem nenhum processo industrial de beneficiamento. Posteriormente, o lápis foi produzido por uma mistura de grafita, bentonita e caulim. Atualmente, a grafita é principalmente utilizada em:
Confira o uso da Grafita de acordo com sua classificação industrial: A grafita do tipo veio tem maior grau de pureza e granulometria dentre as grafitas naturais e por conta disso é principalmente utilizada em escovas de motores elétricos. O tipo flake é empregado principalmente em lubrificantes de alta temperatura, fundentes e refratários de alta qualidade, metalurgia, revestimento e células de combustíveis e baterias. O tipo amorfo é amplamente manipulado em fundições e refratários como fonte de carbono na metalurgia. Mineralizações de Grafita no BrasilNo Brasil, as mineralizações de grafita se distribuem em três idades metalogenéticas, em ordem de importância: Neoproterozoico, Paleoproterozoico e Arqueano. As mineralizações de Grafita estão distribuídas nas províncias tectônicas da seguinte maneira:
Figura 2: - Concentração de recursos minerais de grafita nas províncias tectônicas brasileiras de acordo com os dados cadastrados pelo SGB-CPRM. Análise combinada da distribuição de recursos minerais por província tectônica junto com o mapa de densidade (Figura 3) sugere que as principais áreas mineralizadas se concentram nas Faixas Móveis Araçuaí e Brasília próximo ao contato com o Cráton São Francisco (CSF). As ocorrências somadas das províncias Mantiqueira e Tocantins equivalem a 67% dos dados, mas quando considerado também aquelas associadas ao CSF esse valor aumenta para 83% dos recursos minerais cadastrados. O Cráton Amazônico engloba as menores concentrações de recursos minerais, apontando-o para a possibilidade de recursos não descobertos. Figura 3: - Mapa da distribuição de densidade de pontos (ponto/km2) dos recursos minerais de grafita brasileiros cadastrados pelo SGB/CPRM. GNA: Gnaisse, XIS: Xistos, MAR: Mármore, MIL: Milonito, QTZ: Quartzito, VQZ: Veio de Quartzo, GRA: Granitos e granitoides, OUT: Litotipos relacionados ao metamorfismo de contato. Linha preta grossa megaestruturação (Lineamento Transbrasiliano); linhas cinza: principais zonas de deformação; Linhas tracejadas: Limites cratônicos. Métodos de prospecção de Grafita A exploração mineral de grafita é realizada principalmente por métodos diretos, a partir de mapeamento geológico, identificação em afloramentos, aberturas de trincheiras, amostragem e sondagem. Os métodos indiretos mais frequentemente utilizados na exploração mineral de áreas greenfield e brownfield envolvem o uso de geofísica, geoquímica e estudos baseados em Mapas de Inteligência Espectral. O uso de mapas espectrais é uma poderosa ferramenta para a seleção e caracterização de áreas de interesse na fase de pesquisa mineral de um projeto minerário. Além da melhor análise para uma área de interesse, os mapas espectrais promovem redução de custos, tempo e impactos ambientais no desenvolvimento do projeto. A SPiN Mining teve a oportunidade de atuar em um projeto de prospecção de Grafita e aplicando a metodologia desenvolvida pelo nosso time, reduzimos 80% dos custos iniciais estimados na pesquisa. Saiba mais sobre este case: CASE DE SUCESSO SPIN - REDUÇÃO DE 80% NOS CUSTOS E TEMPO DE PESQUISA MINERAL PARA GRAFITA, NIÓBIO, TERRAS RARAS E NÍQUEL. Gostou deste conteúdo? Indicamos outras leituras sobre minerais estratégicos para o Brasil: Fosfato e Calcário. Referências:
Informe de Recursos Minerais, número 5, “Avaliação do Potencial Mineral de Grafita – Fase I”. Disponível em: https://rigeo.cprm.gov.br/handle/doc/21910. Grafita - CODEMGE. Disponível em: http://recursomineralmg.codemge.com.br/substancias-minerais/grafita/#aspectos-gerais. Geociências USP. Disponível em: https://didatico.igc.usp.br/minerais/elementos-nativos/grafita/
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