MINERAÇÃO ATIVIDADES & RESPONSABILIDADES

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1 MINERAÇÃO ATIVIDADES & RESPONSABILIDADES Ricardo Dutra Engenheiro de Minas 1. CONCEITOS GERAIS. Minerar é arte de extrair economicamente bens minerais da crosta terrestre, utilizando técnicas adequadas a cada situação. Estas técnicas visam minimizar os impactos ao meio ambiente, dentro dos princípios da conservação mineral, e têm como compromisso a recuperação das áreas mineradas durante a extração e após a desativação, dando a estas áreas um outro uso apropriado. Extrair economicamente significa que todos os bens minerais implicam na existência de procedimentos e aproveitamento com lucro das riquezas minerais existentes na natureza. A utilização de técnicas adequadas ao meio ambiente implica na manutenção da qualidade ambiental do local e em menos dispêndio de recursos a serem gastos na recuperação das áreas mineradas no futuro. A conservação mineral caracteriza-se pela ativa descoberta e conseqüente aumento das reservas disponíveis; pela completa extração, evitando-se desperdício na lavra e no beneficiamento; e pela adequada utilização de materiais, não se lançando mão dos nobres quando as necessidades puderem ser atendidas com a utilização de outros, de menor qualidade. A recuperação de áreas degradadas pela mineração já é uma realidade e faz parte de um compromisso assumido pela empresa desde o início da exploração mineral. Esta recuperação pode ser efetuada durante a lavra, quando da exaustão de algumas frentes e após a desativação da mina. Para que isso ocorra e a área recuperada tenha um uso apropriado, é necessário um planejamento desde o início das atividades mineiras e que este planejamento seja revisto periodicamente ao longo da vida útil da mina. 1

2 2. A IMPORTÂNCIA DOS RECURSOS MINERAIS PARA A HUMANIDADE. Assim como a agricultura, a mineração é uma das primeiras indústrias básicas da civilização, sendo a agricultura a primeira e a mineração a segunda atividade da espécie humana. A importância da mineração para a humanidade remonta de milhares de anos atrás, quando os recursos minerais eram utilizados para a confecção de ferramentas (sílex) para a caça e pesca, armas para a guerra (bronze e ferro); ornamentos (pedras e metais preciosos), construção civil (areia, argilas, pedras, etc...), bem como moeda (ouro, prata e cobre) destinada à diversas transações comerciais. A partir da Revolução Industrial, outros minérios ganharam importância tais como aqueles utilizados pela indústria do aço (minérios de ferro e manganês, carvão mineral, etc...), geração de energia térmica e elétrica (carvão mineral e petróleo), combustíveis para veículos diversos (carvão mineral e petróleo), indústria eletro-eletrônica (cobre, alumínio, silício, etc...), indústria química (cloretos, nitratos, fosfatos, etc...) e, mais recentemente, energia nuclear gerada por minerais radioativos (eletricidade, medicina e armas nucleares). Um bom exemplo da importância dos recursos minerais do nosso cotidiano é uma casa, onde todos os utensílios que a compõem provêm dos recursos minerais. 3. FASES DE MINERAÇÃO. A mineração envolve procedimentos que vão desde a procura e descoberta de ocorrências minerais com possível interesse econômico, até o reconhecimento do seu tamanho, forma e valor econômico. As fases de prospecção e pesquisa mineral poderão revelar dados promissores para a futura lavra, se demonstrarem a existência de reservas econômicas capazes de suportar um empreendimento de natureza industrial. A mineração engloba ainda o transporte, o processamento e a concentração dos minérios e toda a infra-estrutura necessária a estas operações, dando lugar aos processos da metalurgia e da indústria transformadora. 2

3 A mineração compreende diversas fases que estão interligadas entre si e são descritas a seguir: Prospecção e Pesquisa Mineral ela se inicia com a procura do bem mineral, visando definir áreas com indícios de ocorrência mineral. É seguida pelo estudo mais profundo da ocorrência mineral descoberta, visando qualificar e quantificar as reservas minerais existentes, bem como definir o seu valor econômico. Lavra de Jazidas é a fase onde começa o aproveitamento econômico / industrial da jazida. Pode ser desenvolvida a céu aberto ou em subsolo, envolvendo basicamente as seguintes operações unitárias: perfuração, desmonte, carregamento e transporte. Beneficiamento de Minérios abrange a transformação física do minério bruto em produtos minerais (concentrados) com especificações técnicas bem definidas e compatíveis com as exigências do mercado consumidor. Recuperação Ambiental é a fase final de preparação para a devolução das áreas utilizadas e degradadas pela mineração à comunidade, ao governo ou a particulares. Com estas fases fecha-se o ciclo da mineração com responsabilidade ambiental, passando a mineração a ser encarada como uma atividade meio e não como atividade fim como era no passado. 4. PROSPECÇÃO E PESQUISA MINERAL. Pode-se conceituar prospecção mineral como sendo a arte / ciência de rastrear, localizar e avaliar ocorrências minerais. Os trabalhos preparatórios para uma prospecção mineral começam com estudos de mapas topográficos e geológicos, e com a pesquisa bibliográfica aproveitando publicações e relatórios disponíveis. Condição básica para o sucesso do projeto é o conhecimento profundo da geologia regional e local, das condições estruturais, além da estratigrafia e a petrografia. 3

4 Os trabalhos de campo começam com as visitas iniciais para se familiarizar com o terreno. Nesta ocasião deverão ser examinados afloramentos e ou ocorrências já conhecidas. Os principais métodos utilizados são os seguintes: Prospecção de minerais pesados. Prospecção por luminescência (fluorescência, fosforescência e termoluminescência). Prospecção geofísica (magnetometria, polarização induzida, eletroresistividade e sísmica de refração). Prospecção geoquímica. Entende-se por pesquisa mineral a execução dos trabalhos necessários à definição da jazida, sua avaliação e a determinação da exeqüibilidade do seu aproveitamento econômico. A pesquisa mineral compreende, entre outros, trabalhos de campo e de laboratório, tais como levantamentos geológicos pormenorizados da área a pesquisar, em escala conveniente, estudos dos afloramentos e suas correlações, levantamentos geofísicos e geoquímicos de detalhe, abertura de escavações visitáveis e execução de sondagens no corpo mineral, amostragens sistemáticas, análises físicas e químicas das amostras e dos testemunhos de sondagem, ensaios exploratórios de beneficiamento dos minérios ou das substâncias minerais úteis, para obtenção de concentrados de acordo com as especificações do mercado ou aproveitamento industrial. A definição da jazida resultará da coordenação, correlação e interpretação dos dados colhidos nos trabalhos executados e conduzirá a uma medida das reservas e dos teores. 4

5 A exeqüibilidade do aproveitamento econômico resultará da análise preliminar dos custos de produção, dos fretes e do mercado. Os principais métodos de pesquisa mineral utilizados são os seguintes: Escavações diretas (poços, trincheiras e galerias). Sondagens (trado, percussiva, rotativa e rotopercussiva). Amostragem (canal, testemunhos de sondagem e pó de perfuratriz). Análises físicas e químicas. Tratamento de dados (softwares especiais). Relatórios técnicos. Avaliação econômica. Os profissionais legalmente qualificados e habilitados para desempenhar a função de responsável técnico pelas atividades de prospecção e pesquisa mineral são os geólogos e os engenheiros de minas. Todo projeto de prospecção e pesquisa mineral (e sua subseqüente implantação) deverá ser elaborado por um profissional legalmente habilitado de forma a garantir a qualidade dos trabalhos realizados. É imprescindível a emissão das Anotações de Responsabilidade Técnica (ART) pertinentes. 5. LAVRA DE JAZIDAS. Entende-se por lavra o conjunto de operações coordenadas objetivando o aproveitamento industrial de uma jazida, a começar da extração das substâncias minerais úteis que contiver até o seu beneficiamento. Os trabalhos de lavra se dividem basicamente em duas fases: o desenvolvimento e a lavra propriamente dita. A extração das substâncias úteis de uma jazida não deve ser iniciada imediatamente nos locais onde a mesma aflora. A eventual adoção de tal prática, denominada extrativismo mineral, pode comprometer de forma irreversível o aproveitamento econômico de todo o jazimento. Deve-se proceder a uma preparação do local, dentro de um determinado planejamento, envolvendo uma série de operações e atividades denominadas desenvolvimento. 5

6 Trata-se de uma fase que envolve investimentos significativos e que, por segurança, deve ser iniciada somente após a certeza de posse da jazida. Seu planejamento está intimamente ligado ao tipo de jazimento e ao método de lavra a ser adotado. No desenvolvimento das jazidas de médio e grande porte, se faz necessário efetuar sua divisão em módulos de menor porte, compatíveis com a geologia e morfologia do corpo de minério, visando o planejamento racional e sistemático das futuras operações de lavra. Compreendem também a implantação de vias de acesso e obras de infraestrutura para suprimento dos insumos necessários (água, energia, ar comprimido, etc...). A lavra de uma jazida mineral pode ser realizada por trabalhos a céu aberto, subterrâneos ou por uma combinação dos mesmos. A opção depende de um fator denominado relação de mineração limite, isto é, relação estéril / minério limite. Trata-se de um número adimensional que expressa uma relação entre massas ou volumes. Esta relação é um dos valores fundamentais para o planejamento de lavra. O planejamento de lavra, de uma maneira geral, envolve o estabelecimento de programas de trabalho de curto, médio e longo prazo exigindo basicamente: Desenvolvimento de um inventário da mineralização. Escolha da técnica de planejamento. Estabelecimento dos parâmetros básicos. Estabelecimento do limite final da cava. Disposição de serviços. Planos de curto e médio prazo. Seleção de equipamentos. Os métodos de lavra são definidos basicamente em função das características geológicas e geotécnicas do minério e das encaixantes, assim como dos custos envolvidos. São divididos classicamente em métodos a céu aberto e subterrâneo. A lavra a céu aberto apresenta, com relação à lavra subterrânea, as vantagens do menor custo de produção, maior facilidade de supervisão, melhores condições de trabalho, uso mais racional e eficiente dos explosivos, riscos mais reduzidos, maior nível de produção, emprego de equipamentos de grande porte, etc... Como desvantagens, exige grande movimentação de materiais (minério e estéril), imobiliza expressivas áreas superficiais, expõe os trabalhadores às intempéries, limita a lavra a profundidades moderadas, etc... 6

7 Os principais métodos de lavra a céu aberto são os seguintes: Lavra por bancadas. Lavra por tiras. Lavra por desmonte hidráulico. 7

8 Lavra por dragagem. A lavra subterrânea é aquela executada no interior da crosta terrestre. É aplicável a jazidas minerais situadas sob espessas camadas de capeamento, cuja remoção seria anti-econômica para ser realizada a céu aberto. Uma mina subterrânea produtiva necessita de um sistema de poços, galerias e chaminés cuidadosamente planejado. Os principais métodos de lavra subterrânea são os seguintes: Mineração tipo realce em subníveis ( Sublevel Stoping ). 8

9 Mineração em salões e pilares ( Room and Pillar ). Mineração tipo realce com enchimento temporário ( Shrinkage Stoping ). Mineração tipo corte e enchimento ( Cut and Fill ). 9

10 Mineração tipo abatimento em subníveis ( Sublevel Caving ). Mineração tipo abatimento de blocos ( Block Caving ). As principais operações unitárias utilizadas na lavra de jazidas são: Perfuração de rochas. 10

11 Desmonte (escavação mecânica ou com utilização de explosivos). Carregamento. Transporte. 11

12 O profissional legalmente qualificado e habilitado para desempenhar a função de responsável técnico pelas atividades de lavra de jazidas é o engenheiro de minas. Todo projeto de lavra (e sua subseqüente implantação) deverá ser elaborado por um profissional legalmente habilitado de forma a garantir a qualidade dos trabalhos realizados. É imprescindível a emissão das Anotações de Responsabilidade Técnica (ART) pertinentes. 6. BENEFICIAMENTO DE MINÉRIOS. A tecnologia mineral constitui o único arsenal de informações e metodologias ao qual se pode recorrer para promover o fortalecimento da indústria de mineração, principalmente as de pequeno e médio porte, visando sua sobrevivência e crescimento num mercado globalizado altamente competitivo. O beneficiamento de minérios pode ser conceituado basicamente como sendo a ciência que transforma pedras em matérias primas para suprir os mais diversos ramos industriais. Na realidade, compreende um universo amplo e multidisciplinar, envolvendo diversos campos de engenharia e da ciência propriamente dita. Hoje em dia, poucos minérios brutos são passíveis de utilização direta como produto final. Na maioria dos casos necessitam de um determinado beneficiamento, utilizando essencialmente processos físicos, sem alterar a estrutura química dos minerais presentes. Os materiais assim obtidos são usualmente denominados concentrados. 12

13 O desenvolvimento do processo de beneficiamento de um determinado bem mineral demanda inicialmente sua detalhada caracterização tecnológica, seguido da análise dos mecanismos de fratura, processos de separação, além do conhecimento profundo de mecânica dos fluidos e comportamento de superfícies e interfaces. O beneficiamento de minérios compreende basicamente as seguintes operações: Cominuição (britagem e moagem). Classificação (peneiramento e classificação). Concentração (gravimétrica, magnética, flotação, etc...). 13

14 Desaguamento (sedimentação, filtragem, centrifugação e secagem). Manuseio de materiais (sólidos secos, polpas, disposição de rejeitos). Amostragem. 14

15 O profissional legalmente qualificado e habilitado para desempenhar a função de responsável técnico pelas atividades de beneficiamento de minérios é o engenheiro de minas. Todo projeto de beneficiamento (e sua subseqüente implantação) deverá ser elaborado por um profissional legalmente habilitado de forma a garantir a qualidade dos trabalhos realizados. É imprescindível a emissão das Anotações de Responsabilidade Técnica (ART) pertinentes. 7. RECUPERAÇÃO AMBIENTAL. A mineração, independente do tipo ou característica do depósito mineral, causa diversos mudanças no meio ambiente. A lavra subterrânea torna a área pouco afetada superficialmente, ao contrário da lavra a céu aberto que, pela maior movimentação de materiais, impacta de maneira acentuada a superfície com significativas mudanças na topografia e estabilidade da paisagem, além da remoção e disposição de rocha estéril com as aberturas de cavas. A recuperação e reabilitação de áreas mineradas têm como objetivo primordial: Proteção da saúde e segurança da comunidade. Minimizar ou eliminar o impacto ambiental. Permitir, no local, um uso produtivo similar ao original ou uma alternativa aceitável. de: Estes objetivos só podem ser aceitos se o local apresentar condições aceitáveis Estabilidade Física estruturas tais como: pilares e aberturas subterrâneas, cavas, barragens de rejeitos e vertedouros devem ser estabilizados para evitar qualquer dano à comunidade local. Estabilidade Química águas superficiais e subterrâneas devem ser protegidas contra impactos ambientais adversos resultantes das atividades de lavra e beneficiamento. Uso futuro da área, quando do fechamento da mina, a reabilitação e recuperação dos sítios minerados devem ser compatíveis com o uso futuro das áreas vizinhas. 15

16 Restauração da área lavrada semelhante à área antes da lavra com a restauração do escossistema nativo. Restauração da área lavrada com o retorno da vegetação nativa, restaurando as atividades anteriores à lavra, tais como: agricultura ou florestas nativas. Desenvolvimento da área para usos significativos, mas diferentes do existente antes da mineração. Criação de uma nova forma de benefícios para a comunidade local. Ex.: áreas de lazer, habitação, florestas temáticas, agricultura, etc... Estes trabalhos geralmente compreendem os estágios de reconformação do solo e reconstrução de uma superfície estável; e a revegetação ou desenvolvimento do uso alternativo ao solo reconformado e construído. Diante desse panorama, os seguintes princípios básicos devem ser seguidos: Preparar a recuperação por meio de planos no início da mineração; é necessário um plano prévio e dinâmico o suficiente para ser aperfeiçoado ou modificado durante a vida da mina. Sempre que possível, minimizar as áreas que devem ser desmatadas, quanto menos áreas desmatadas menor a quantidade de áreas a serem recuperadas. Caracterizar e estocar o solo fértil para uso futuro, evitando assim o decapeamento de outros locais para a coleta destes solos. Recuperar progressivamente a área à medida que a lavra avança, diminuir a quantidade de áreas a serem recuperadas da mina e os seus custos de recuperação, quando da desativação da mina. Reconformar as áreas lavradas, tornando-as estáveis, drenadas e adequadas para o uso futuro do solo. Minimizar, sempre que possível, os impactos visuais causados pela mineração, isto pode ocorrer através da recuperação simultânea à lavra e instalação de cortinas arbóreas no entorno da mina. Após a lavra, reinstalar drenagens naturais existentes anteriormente, sempre que possível. Minimizar a erosão eólica e hídrica após o fechamento da mina, por meio de revegetação e instalação de drenagens naturais; Remover e controlar os materiais tóxicos e residuais, controlando o transporte, utilização e despejo de resíduos tóxicos. 16

17 Preparar o solo após a lavra para permitir infiltração de ar, água e o crescimento da raiz, necessidade de descompactação do solo lavrado para permitir a instalação da vegetação. Revegetar a área minerada com espécies consistentes com o uso do solo após o fechamento da mina. Monitorar e gerenciar as áreas recuperadas até a vegetação tornar-se autosustentáveis e a completa integração da área reabilitada às áreas circunvizinhas. A recuperação de áreas mineradas deve, sempre que possível, ser executada através de um plano estabelecido antes da implantação da mina, e, à medida que as operações mineiras estejam sendo desenvolvidas, programas de controle e preservação ambiental devem ser implementados. Finalizadas as operações mineiras, iniciam-se os trabalhos de recuperação ambiental destas. Obviamente, ajustes no plano inicialmente estabelecido deverão ser realizados ao longo da vida útil da mina até a sua completa desativação quando então medidas mais concretas serão aplicadas. Os tipos de recuperação comumente utilizados são: Recuperação de áreas mineradas após a desativação completa das atividades mineira, mesmo planejada, só deve ser executada em operações que durante a vida útil da mina, não puderem ser executadas. Ex. cavas de grande porte, bacias ou barragens de rejeitos, construções, etc. Recuperação simultânea à lavra ocorre geralmente após a desativação de frentes de lavra e desenvolve-se paralelamente às atividades mineiras. Utilizada freqüentemente para cavas de pequeno porte e pilhas de estéril. Estes trabalhos, quando realizados de acordo com o citado anteriormente, têm um custo de controle, preservação e recuperação ambiental, inicialmente mais elevado, no período em que a empresa está capitalizada, tendendo a diminuir após a completa desativação da mina, período em que a mina está descapitalizada, além de reduzir ou eliminar o passivo ambiental deixado pela atividade mineira. Dentre os trabalhos de recuperação planejada, pode-se citar ainda mais dois tipos de recuperação: Recuperação provisória implementada em áreas sem um uso final definido, ou, ainda, quando a desativação prevista estiver para se executada em longo prazo. Recupera-se a área para o período que esteja sem ocupação. Recuperação definitiva quando o uso final do solo estiver definido, devendo ocorrer simultaneamente à lavra e voltada a estabilização da área e em conformidade com a utilização prevista no Plano de Recuperação de Áreas Degradadas (PRAD). Os profissionais qualificados e habilitados para desempenhar a função de responsável técnico pelas atividades de recuperação ambiental na mineração são os geólogos e os engenheiros de minas, assessorados por profissionais afins (biólogos, agrônomos, etc...) devidamente qualificados em gestão ambiental. Todo projeto de recuperação ambiental (e sua subseqüente implantação) deverá ser elaborado por profissionais legalmente habilitados de forma a garantir a qualidade dos trabalhos realizados. É imprescindível a emissão das Anotações de Responsabilidade Técnica (ART) pertinentes. 17