Transição energética – Importância dos rejeitos de Mineração
- Manoel Valério de Brito - Engenheiro de Minas
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Por Manoel Valério de Brito - Engenheiro de Minas
Conteúdo:
1 – Introdução
2- Transição Energética e Evolução tecnológica
3 - Recursos&Reservas Minerais x Resíduos de Mineração
4- Minerais Estratégicos e Minerais Críticos
5- Tecnologias disponíveis de extração de minerais críticos de rejeitos
6- Conclusão
7 - Anexo – Novos Projetos no Brasil e no Exterior.
1 – Introdução
As transformações mundiais da sociedade moderna estão cada vez mais aceleradas e as exigências decorrentes desse processo requerem evoluções visionárias, para bem-estar social, acessibilidade, flexibilidade, estratégias, competitividade e sustentabilidade. Sobre esse manto de exigências está a necessidade de mudança de padrões energéticos tradicionais que afetam a vida da população mundial devido às fortes mudanças climáticas oriundas de emissões de resíduos ( terra, rios e subsolos), e gases na atmosfera cujos efeitos estão sendo mais e mais catastróficos.
Nesse contexto, os processos globais de desenvolvimento estão evoluindo para o que chamamos, atualmente, de transição energética, onde atividades industriais apresentariam melhoria de desempenho com baixos níveis de emissões impactantes ao meio ambiente, com aplicação de desenvolvimento tecnológicos de um lado, reciclagem ou aplicação de economia cíclica de outro e, principalmente, revisões de reaproveitamento de resíduos de mineração resultantes de operações primárias de tecnologias defasadas.
Esses resíduos poderão conter, juntamente com boa parte das operações mineiras ativas, valores economicos extraordinários à luz das novas tecnologias de aproveitamento de substancias e metais de alto valor agregado aplicados em ligas industrias de ponta nas áreas militares, espaciais, equipamentos de ultima geração, etc.
2 - Transição Energética e Evolução Tecnológica
A matriz energética é dinâmica, e, baseia-se na atualização e evolução constante das energias aplicadas no desenvolvimento industrial e tecnológico desde matérias- primas primárias até insumos de maior valor para suprir as demandas da sociedade.
Em virtude do atual grau de impactos à mudanças climáticas , e vulnerabilidades da população, urge promover mudanças na matriz energética de forma mais profunda seja no curto e longo prazo, através de correlações de causas e efeitos da atuação da sociedade com o planeta de forma a prevalecer um convívio harmonioso ao longo de gerações. Uma exigência complementar integrada e mais profunda e estrutural entre causas e efeitos, a qual chamamos de transição energética, com utilização de energia limpa, com redução drástica de combustíveis fosseis, baixa emissão de gases ( baixo nível de carbono na atmosfera).
A transição energética se baseia, portanto, na mudança intensiva de combustíveis fósseis por sistemas de energia intensiva de materiais requerendo aumento de metais da mineração tais como, cobre, sílica e terras raras.
A evolução tecnológica , por sua vez, requer avanços no desenvolvimento de semi-condutores suportados por mais de 60 minerais críticos , nos quais se destacam sílica, refratários cristalinos compostos por fibras de sílica e carbono, germânio, arseneto de gálio usados na fabricação de componentes microeletrônicas, e nitreto de gálio.
3 - Recursos&Reservas Minerais x Resíduos de Mineração
A mineração, muitas vezes criticada pelos seus impactos territoriais que são bem pequenos quando comparados com catástrofes naturais causadas por mudanças climáticas (por exemplo), foi e será sempre a base de sustentação para fornecimento de minerais para a indústria em geral :sejam de fontes primárias ou de fontes secundarias ( resíduos, por exemplo).
Com recursos minerais cada vez mais escassos, devido baixos teores e baixa economicidade, e, necessidades de reposições de reservas minerais em exaustão ( com altos investimentos em pesquisas geológicas) , a velocidade de demanda por produtos impulsionados pelo desenvolvimento tecnológico e aumento populacional ( entre outros aspectos), aliados a preservação do meio ambiente ( social e natureza) mostra a necessidade de busca por alternativas para atendimento do mercado mundial utilizando plataformas tecnológicas avançadas.
Os resíduos minerais originados de operações mineiras e metalúrgicas acompanharam, ao longo do tempo, técnicas tradicionais e avanços tecnológicos. No entanto, o aproveitamento de metais e outras substancias foram responsáveis por emissões de resíduos de mineração contendo uma variedade de substancias minerais já liberadas de suas associações minerais originais e que, embora tenham sido consideradas “estéreis” devido aos baixos teores , passaram a ter potencial economico em muitas situações, à luz de novas inovações tecnológicas, tornando-se fontes secundárias importantes de oferta de matéria-prima, em sintonia com fatores de competitividade e exigências sociais: diminuição de impactos ambientais com reciclagem de materiais, segurança com comunidades e sustentabilidade.
Existem estimativas de que os rejeitos de minas( “tailings”), correspondem a cerca de 5 a 15% dos diversos minerais e metais contidos nas rochas primárias de corpos de minérios lavrados. Na EU existem estudos que mostram retornos econômicos,sociais e ambientais significativos na recuperação de metais de rejeitos, com o adicional de menor dependência de importações, principalmente, para minerais críticos.
Diversos estudos em andamentos sobre recuperação de substâncias e metais com diferentes focos de utilização na cadeia produtiva , como por exemplo, na construção civil, a substituição de agregados miúdos por rejeito de mina de cobre possibilita a produção de argamassas, em proporcões adequadas, apresentando bons resultados de desempenho quando comparadas as argamassas sem adição de rejeitos.
Em paralelo, a crescente necessidade por minerais críticos e estratégicos ligados a tecnologias mais avançadas,como IA ( inteligência artificial) mudou o perfil de demanda de matérias- primas, destacando-se a procura por produtos (substâncias e metais) de maior valor agregado .
Este movimento resultará em um crescimento exponencial na demanda de alguns minerais considerados críticos e estratégicos, como Lítio (Li), Cobalto (Co), Níquel (Ni), Terras Raras (REEs), e Grafita devido escassez,importância geopolítica, e aspectos econômicos e políticos
Dai, a importância econômica e estratégica dos resíduos de mineração , principalmente resíduos que tenham substâncias minerais nobres para obtenção de produtos de alto valor agregado para a ciência, defesas , indústrias , e domínios tecnológicos específicos. Com a utilização da IA, e parques industriais sofisticados tecnológicamente, muita coisa pode acontecer com ampla gama de benefícios.
4 -Minerais Estratégicos e Minerais Críticos
Minerais estratégicos, antes focados em objetivos políticos de defesa, teve seu nível de importância relacionado , atualmente, a suprimentos de alguns bens minerais afetados por exaustão de depósitos existentes/conhecidos, controle de operações mineiras e comercialização por países, empresas e diversos aspectos econômicos e políticos.
No Brasil, podemos classificar :
Minerais estratégicos - Ferro,nióbio ( produção expressiva), Potássio e carvão mineral (produção insuficiente)
Terras- raras ( demanda crescente) existente em muitos resíduos , principalmente, em minas em Catalão(GO), Araxá ( MG) e Pitinga (AM). Baixo domínio tecnológico e baixa produção.
Lítio ( demanda crescente) – utilizado como matéria-prima, principalmente para baterias de celulares, computadores, veículos elétricos, etc.
Substâncias minerais utilizadas para fabricação de produtos especiais e de alta tecnologia ( tântalo, nióbio, titânio, terra raras, lítio, vanádio, etc.)
5 - Tecnologias disponíveis de extração de minerais críticos de rejeitos
As técnicas comumente aplicadas para extração de substancias e metais em rejeitos de mineração ( “tailings”) são processos pirometalúrgicos (com consumo alto de energia-calor),e, hidrometalurgia e bio-hidrometalurgia ( que não utilizam calor).
Para extração de terras raras, por exemplo, de rejeitos, são utilizados hidrometalurgia e bio- hidrometalurgia.Métodos de menor consumo de energia , mais de alta tecnologia de processos.O grande desafio se refere a mitigação de impactos ambientais.
Terras raras consistem em 17 elementos quimicamente análogos incluindo Lanthanum, Yttrium, e Scandium que são fabricados sob a forma de óxidos e utilizados essencialmente em energia limpa, automotiva e tecnologias digitais.
Entre 2017 e 2021 houve um salto significativo da produção de óxidos de terras raras de 132.000toneladas ( 2017) para 250.000 toneladas ( 2021). São considerados matéria prima crítica pela maioria dos países devido risco de suprimento ( dominado pela China , maior produtor mundial), e sua importância no avanço tecnológico. Os minerais críticos na EU é atualizada periodicamente, baseado nas suas necessidades econômicas e vulnerabilidade , onde se destacam o grupo de produtos minerais de terras raras que são importados, predominantemente, da China.
6 – Conclusão
A situação atual do aproveitamento de resíduos no contexto da transição energética é marcada por 2 vertentes: reconhecimento crescente do potencial tecnológico e ambiental do reprocessamento e, por outro lado, a realidade operacional e regulatória, especialmente no Brasil, ainda é incipiente e complexa.
Os métodos hidrometalúrgicos oferecem várias vantagens para recuperação de terras raras de fontes secundarias tais como rejeitos de minerações, comparativamente aos métodos pirometalúrgicos de alto consumo de energia. Requerem, contudo, politicas governamentais e fortes incentivos ao setor mineral ( Brasil)
A economicidade de projetos de minerais críticos, como terras raras são impulsionados pela maior aumento de preços e pela crescente demanda com incremento substancial de faturamentos. Preços de metais chaves como óxidos de Neodymium and Dysprosium usados na produção de imãs ( recentemente, questionados por USA) aumentaram acima de 200% de 2018 a 2022 , aumentando os resultados econômicos de projetos de terras raras.
No entanto, A recuperação de Minerais Críticos Estratégicamente Importantes dos rejeitos de mineração é desafiadora devido às baixas concentrações e à complexidade da matriz mineral. A viabilidade econômica exige grandes investimentos de capital e avanços tecnológicos que melhorem as taxas de recuperação e reduzam os custos de processamento.
Em anexo, estão listados os principais novos projetos ( ou, em expansão) de reaproveitamento de resíduos de mineração.
Por Manoel Valério de Brito - Engenheiro de Minas
Referencias:
- A Review on the Recovery of Criticai Metais from Mine and Mineral Processing Tailings: Recent Advances
Sait Kursunoglu -2044;2047
-A review on complex utilization of mine tailings:Recovery of rare Earth - elements and residue valorization
Alaa Abbadi *,1, Ga´bor Mucsi ; Jornal of Environmental Chemical Engineering -pg 1,2,4,5
- Critical Minerals -Market Review 2023 pg 4,5. IEA – International Energy Agency.
-Relatório sobre o Aproveitamento de Rejeitos e Resíduos de Mineração no Contexto da Transição Energética
-Paulo Medeiros – Engenheiro químico ( processamento de minerais).
-Otoniel Cajuí Bonfim – Engenheiro Agrícola – dissertação de Mestrado UNIVASF ( Uso de Rejeitos de mineração de Cobre – Caraiba - para produção de Argamassas de Revestimento)pg.84
7 - Novos Projetos ou em Expansão no Brasil e no exterior ( com links)
No Brasil
O Brasil avança rapidamente no reaproveitamento de rejeitos minerais, impulsionado pela Resolução ANM nº 85/2021 (vigente desde jan/2022), que reduz a CFEM pela metade para rejeitos aditados à mina original, esclarece a posse (rejeitos pertencem à mina de origem) e exige licenças ambientais/estabilidade para barragens.
Projetos focam em ferro, areia sustentável, construção civil e agricultura.
Outros: Vallourec (pelotas de itabirito/rejeitos), Pedras Congonhas (95 patentes testadas) e hubs como Mining Hub/Senai (startups para rejeito seco).Projetos Novos ou em Expansão Fora do Brasil (2024-2025)Foco em metais críticos (Co, Ni,, REE) e ouro. Tendência: blockchain para rastreabilidade, bioleaching e parcerias (ex: EnviroGold + Fraser Alexander).
No exterior
Dados Econômicos/Financeiros de Projetos Existentes.
Poucos estudos públicos detalham CAPEX/OPEX por sigilo, mas exemplos robustos:
Sensibilidades comuns:
+10% preço metal → VPL +30-50%.
+20% CAPEX → IRR cai 8-12 pp.
Magnetite (arenoso) é o mais rentável (OPEX baixo via separação magnética).
óxido via lixiviação: precisa ≥0,44% para NPV=0 (10%).
Conclusões e Oportunidades
Brasil: Meta Ibram/Vale de 70% reaproveitamento até 2025 (hoje ~10%). Incentivos fiscais + tecnologias secas reduzem barragens 50%.
Mundo: US$ 19 bilhões de toneladas rejeitos acumulados até 2025; reprocessamento cresce 15%/ano (metais críticos).
Viabilidade típica: TIR >25% com CAPEX <US$ 100 milhões e AISC <US$ 40/t. Foco em areia/fertilizante (payback <2 anos).
Riscos: Variabilidade de teor; licenças; preço commodities. Use Real Options para incertezas.
Fontes:
Para estudos específicos (ex: FS Lac Jeannine Q4/2025), recomendado contato direto com ANM ou empresas.
Links projetos no Brasil
Links Projetos Fora do Brasil
Todos os links são diretos para páginas das empresas ou relatórios oficiais (com NI 43-101, FS ou PEA completos).
Transição energética – Importância dos rejeitos de Mineração
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