(Parte 3 de 3)

Outros minérios, tais como xenotimo, apatite e fosforito, também possuem teores significativos de TR.

6.2. APLICAÇÃO Os usos e aplicações dos 17 elementos constituintes do grupo das TRs concentram-se em áreas de alta tecnologia e não são conhecidos até o momento substitutos que proporcionem o mesmo desempenho. Nas tecnologias relacionadas a energias limpas e controle de emissões atmosféricas, por exemplo, as cadeias produtivas são fortemente dependentes de TRs, essenciais na fabricação de imas permanentes, usados em turbinas eólicas e veículos elétricos; baterias avançadas, utilizadas em veículos elétricos; semicondutores filmes-finos, usados em sistemas de energia fotovoltaica; e fósforos, utilizados em sistemas de iluminação mais eficientes. A partir de uma taxonomia única definida no inicio dos trabalhos, chegou-se a um conjunto de 23 usos industriais de TRs, reunidos em oito grandes classes de aplicações.

6.3. TECNOLOGIA Como os depósitos de TR correspondem a certos placers, ou a certas rochas ígneas, os métodos de extração mais comuns são os utilizados para os plaques, com exploração a céu aberto. Os trabalhos subterrâneos são muito raros.

O processamento do minério dos placers inclui uma combinação de métodos: gravíticos, magnéticos e electroestáticos. A extração a partir de xenotimo e de monazite inclui a dissolução em soluções concentradas ácidas ou básicas quentes.

A produção de qualquer TR compreende três processos: beneficiação e produção do concentrado; concepção do agente ideal para o processo de separação subsequente a partir do concentrado; separação final da mistura de TR em componentes individuais.

Estes processos baseiam-se nas diferentes afinidades das terras raras, individualmente, para uma solução de ETR em água e diferentes agentes complexantes num liquido orgânico.

O desenvolvimento de um sistema solvente de extração (SSE) adequado é a fase mais importante no Processamento das TR. Este sistema compreende três componentes: um agente de extração, um e um diluente. A função do agente de extração é a formação de complexos seletivos com as TR, fundamental para se conseguir a sua separação. Tal agente compreende: ácidos, amenas e fosfatos orgânicos. O modificador é aplicado para evitar a terceira fase liquida e a forcão de emulsão e melhorar a taxa de extração. O

INSTITUTO SUPERIOR POLITÉCNICO DE TETE - MINERAIS INDUSTRIAIS-ENGENHARIA DE PROCESSAMENTO MINERAL - 4º ANO 2016 diluente é usado para a obtenção de uma boa mistura com a fase aquosa e para dar estabilidade térmica e química ao sistema solvente.

6.3. MERCADO As estimativas da produção mundial eram de 124.0 toneladas por ano (t/ano) em 2012, enquanto a demanda atual já atingia 135.0 t/ano, com previsão de crescimento até 210.0 t/ano em 2015. Como os projetos de mineração demoram a iniciar a produção, a expectativa e de que a produção não ultrapasse 160.0 t/ano nos próximos três anos, o que pode levar a escassez desses recursos no curto prazo.

7. CIMENTO

O cimento é produto obtido a partir de reações químicas entre a sílica, a alumina e o cálcio, a temperatura de 1000 a 1500oC. Quando é transformado em pó e misturado com água, apresenta a caraterística de endurecer, fora ou dentro desta.

O cimento Portland foi inventado pelo engenheiro Francês Louis Vicate (1786- 1861), em 1817 quando obteve cimento a partir da mistura de argila com calcário finalmente moído, cozendo, posteriormente, esta mistura. O problema do insucesso do produto obtido é que a temperatura da calcinação utilizada era de ordem de 1000oC, insuficiente para a formação do silicato tricálcico, componente essencial do cimento e que confere a este material elevada resistência mecânica.

Apenas mais tarde, em 1824 o inglês Aspdin obteve o cimento de boa qualidade depois de ter aquecido a mistura argila mais calcário a uma temperatura de ordem 1400oC.

A designação de cimento Portland deriva de um comentário de John Smeaton, por volta de 1756, em que afirmava que com o cimento por ele produzido, se obtinha uma massa pétrea semelhante em cor, solidez e durabilidade ao então calcário de ilha Inglesa de Portland. O cimento de Portland pode ser definido como sendo um aglomerante obtido por pulverização de Clinquer que resulta da calcinação até a fusão parcial de uma mistura de matérias-primas calcários e argilosas, sendo constituído essencialmente por silicatos de cálcio que depois se hidratam.

O cimento de Portland é produzido a partir de uma mistura controlada de calcário e argila, ainda com outras matérias-primas minerais, em menores proporções, ricas em

INSTITUTO SUPERIOR POLITÉCNICO DE TETE - MINERAIS INDUSTRIAIS-ENGENHARIA DE PROCESSAMENTO MINERAL - 4º ANO 2016 sílica, alumina ou ferro. A mistura moída é sujeita a calcinação a temperatura dos 1400- 1500oC. A mistura é homogeneizada e dispersa, tanto a seco como com água, sendo depois canalisada por fornos rotativos onde se produzem reações, ajudadas pela fusão de cerca de 20% do material (aluminatos e ferratos), originado novos compostos.

A principal matéria-prima do cimento consiste numa fonte de cal (CaO), geralmente na forma de CaCO3, sendo a calcite a mais utilizada, ocorrendo em calcários, mármores e margas. Outras fontes de cal incluem conchas de ostras, na forma mais comum de aragonite, areias aragoníticas, oolíticas, escorias ricas em cal, anidrite e ainda, mas raramente, feldspatos cálcicos.

Outras matérias-primas secundárias, como é o caso da argila, tem um fungão de fornecer o equilíbrio em sílica e em alumina necessários quando o conteúdo em cal da matéria-prima primária é demasiado elevado. A exceção do cimento branco, o ferro é outra das matérias-primas que também é adicionada. Portanto, as matérias-primas utilizadas são, fundamentalmente, calcário puro e argila, misturados em determinadas proporções.

8.TINTAS

A tinta é um material conhecido do Homem desde há milhares de anos. Nas grutas de Lascaux, em Franca, há cerca de 23 0 anos, os seus habitantes na altura faziam desenhos nas paredes com tintas base de 6xidos de manganês e de ferro, que eram moídos e misturados com água.

Como agentes ligantes eles utilizavam gema de ovo, gordura animal ou tutano. Os egípcios, num período que medeou entre 3000 e 600 a.C., utilizaram as tintas, não apenas com um fim decorativo, mas também de proteção, em especial da madeira. Eles utilizaram gomas vegetais como agentes ligantes e comegaram a utilizar novos e variados pigmentos minerais: azul a partir da azurite e lápis-lazúli, verde a partir de malaquite e branco a partir de gesso. São tidos como os primeiros a desenvolverem pigmentos sintéticos. Por exemplo, foram eles os criadores do Azul Egípcio, pelo aquecimento de uma mistura de malaquite, cal, carbonato de s6dio e sílica a temperaturas acima de 830ºC. Mais tarde, os gregos e os romanos, entre 600 e 400 d.C., desenvolveram novos produtos. Um dos mais conhecidos e que teve um impacto muito grande, foi o verniz

INSTITUTO SUPERIOR POLITÉCNICO DE TETE - MINERAIS INDUSTRIAIS-ENGENHARIA DE PROCESSAMENTO MINERAL - 4º ANO 2016 que era produzido a partir da secagem de 61eos. A partir do séc. XVI da-se inicio a uma nova fase de grande desenvolvimento das tintas e vernizes com fins decorativos, tendo- se atingido um elevado nível de sofisticação. Com a revolução industrial, a procura de tintas e vernizes registou um aumento assinalável e, no final do séc. XIX, já era comum o uso de primários, resistentes corrosão, ä base de chumbo e zinco para proteger as estruturas metálicas.

A 1ª Guerra Mundial constituiu um marco na evolução do sector das tintas e vernizes, em especial com o início do fabrico de dióxido de titânio, com a produção em massa de automóveis e com o desenvolvimento da química orgânica. O período pós 2ª Guerra Mundial foi caracterizado por uma reconversão gradual para a tecnologia de tintas e vernizes sem solventes. A primeira tinta baseada em látex foi introduzida no mercado nos finais dos anos 40. Os sistemas baseados em água tem tido um desenvolvimento tecn016gico assinalável e são tão duráveis como a maior parte dos sistemas base de solventes.

As tintas podem ser aplicadas em Liquido, após um certo tempo forma-se um filme aderente e flexível. Uma tinta pode ser permutável, isto é, existe uma transformação do ligante poliédrico numa rede tridimensional de cadeias poliméricas que se cruzam entre si. Esta película não pode ser reliquificada por aquecimento ou por contacto com a maioria dos solventes. Este entrecruzamento pode ser alcançado através de um mecanismo oxidativo, ou pela introdução de um catalisador, ou por radiação UV ou, então, por agentes ä base de aminas. A tinta não permutável forma um filme poliédrico através da evaporação do solvente ou da dispersão aquosa. Este tipo de película é termoplástico. Um solvente é obtido a partir da dissolução de um polímero com elevado peso molecular e com baixo nível de concentrarão na solução para se obter a viscosidade adequada do revestimento. A medida que o solvente se evapora, a concentrarão da resina vai aumentando. O sistema não permutável é constituído por uma emulsão de látex, que consiste de partículas poliméricas coloidais com diâmetros abaixo de 0,5 um, que são estabilizadas por um emulsionante para evitar a floculação e a coalescência . Logo que a tinta com látex é aplicada, a água começa a evaporar e as partículas poliméricas tornam-se cada vez mais concentradas. O seu empacotamento vai crescendo e os vazios ficam preenchidos por água armadilhada, que deve ser expulsa, ou por evaporação, ou por absorção nos poros do substrato. Finalmente, as partículas coalescem completamente e ligam se umas às outras formando uma película continua.

INSTITUTO SUPERIOR POLITÉCNICO DE TETE - MINERAIS INDUSTRIAIS-ENGENHARIA DE PROCESSAMENTO MINERAL - 4º ANO 2016 iv. CONCLUSÃO O grupo conclui que:

Asbestos cristalograficamente apresentam formas ou tipos variados mas com uma composição química semelhante excepto a tremolite e a actinolite em que aparece o átomo de cálcio ligados aos átomos gerais de Mg, Fe, Si, O2 e H2. Todas formas de asbestos são fibrosas com um brilho sedoso, ocorrem na zona centro e norte, as suas aplicações variam para cada tipo e finalmente dependendo do tipo de jazigo os asbestos podem ser extraídos a céu aberto ou a modo subterrâneo.

Barite é um único composto, conhecido como sulfato de bário com composição

Ba, O2 e S. Os seus cristais forma um sistema cristalográfico ortorômbico. Sua grande

INSTITUTO SUPERIOR POLITÉCNICO DE TETE - MINERAIS INDUSTRIAIS-ENGENHARIA DE PROCESSAMENTO MINERAL - 4º ANO 2016 aplicação se assenta no facto de ele ser usado como lama lubrificante nas perfurações de poços de hidrocarbonetos (petróleo e de gás), os maiores jazigos encontram-se na

China, Inglaterra, Roménia e Alemanha. Muitas vezes extraída a modo céu aberto. Bauxita, em Moçambique ocorre em Manica e na Zambézia. O maior jazigo é o de Maúzo na Zambézia. Sua principal aplicação é como fonte de alumínio. Dependendo da geofísica do jazigo, a bauxita pode ser extraída a céu aberto como a subterrâneo e nas operações de beneficiamento, tal como os outros minerais ela é britada, moída, peneirada e concentrada, de seguida passa para os processos de lixiviação de Bayer onde se obtém a alumina e por ultimo refinado pelo processo Hall- Héroult onde se obtém o alumínio.

Bentonite, tem uma composição química: Na, Ca, Al, Mg, Si, O2, H2. Possui uma dureza baixa com um campo de aplicação vasto (participa na lixiviação, agente ligante de moldes de fundição, etc.). após extraída a bentononite transporta muita quantidade de água, pós os seus processos de tratamento constituem a retirada da água.

Berílio, em Moçambique ocorre nas províncias de Nampula, Cabo delgado, Niassa e tete. É a maior fonte de berílio, usado para ligas de cobre. Possui uma elevada resistência e baixa dureza facto que lhe permite ser usado como material refartaria. Terras raras, tintas e cimento: estes não Possuem uma única formula química pós são agregados de elementos que constituem a crusta. Terras raras são constituídas por 17 elementos químicos. Cimentos provem das reações químicas entre a sílica, a alumina e o cálcio, a temperatura de 1000 a 1500oC.

v. REFERENCIA BIBLIOGRAFICA

Afonso, R.S. & Marques, J. M. (1998). Recursos Minerais da República de

Moçambique: Contribuição para o seu conhecimento. Instituto de Investigação Científica Tropical, Lisboa; Direção Nacional de Geologia, Maputo.

Cumbe, Ângelo Nhapacho Francisco(2007), O Património Geológico de Moçambique: Proposta de Metodologia de Inventariação, Caracterização e

Avaliação, Braga.

INSTITUTO SUPERIOR POLITÉCNICO DE TETE - MINERAIS INDUSTRIAIS-ENGENHARIA DE PROCESSAMENTO MINERAL - 4º ANO 2016

BLOUNT, C. (1974) — "Synthesis of barite, celestite, anglesite, therite and strontianite from aqueous solutions". Amer. Mineral. , 59, p. 1209-1219.

BLOUNT, C. (1977) — "Barite solubilities and thermodynamic quantities up to 300 oc and 1400 bars". Amer. Mineral., 62, p. 942-957.

BROBST, D. (1994) — "Barium minerals". Industrial Minerals and Rocks, Americ. Soc. Mining Eng.,Stapleton, p. 125-134.

BROWER, E. (1973) — "Synthesis of barite, celestite and barium-strontium sulfate solid solution crystals".

PERDIKATSIS, V. (1992) — "Quantitative mineralogical analysis of bauxites by x-ray diffraction with the Rietveld method". Acta Geologica Hungarica, 35,

SAALFELD, Fl.; WEDDE, M. (1974) - "Refinement of the crystal structure of gibbsite". Zeit. Krist., 139,. p. 129-135.

Referencias virtuais http://environmentalchemistry.com/yogi/environmental/asbestospr operties2004.html Acessado em 16-03-2016 https://books.google.co.mz/books?id=B031Rayt6tcC&pg=PA162 &lpg=PA162&dq=amianto+clivagem&source=bl&ots=F4W9qk- CL1&sig=celkjTlxAH4onqXuTlzUlIoSJ0A&hl=pt- PT&sa=X&sqi=2&ved=0ahUKEwiynZuI0cXLAhVJtRoKHUGCO0Q6AEIGjAA#v=onepage&q=amianto%20clivagem&f=false

Acessado em 15,16,-03-2016 https://pt.wikipedia.org/wiki/Tinta Acessado em 16-03-2016 http://www.mindat.org/min-383.html Acessado em 16-03-2016

(Parte 3 de 3)

Comentários