Depósitos formados por enriquecimento residual em clima tropical e sub-tropical (Figura 2). Os processos de meteorização incidem sobre complexos alcalinos e carbonatíticos ricos em ETR que, como elementos imóveis, são concentrados em horizontes do perfil de meteorização. Um exemplo deste tipo de depósitos é Jiangxi no sul da China, onde granitos com elevado conteúdo em ETR sofrem meteorização, sendo os ETR adsorvidos em níveis argilosos do perfil de meteorização. Como tal, os minérios são formados por adsorção iónica das ETR em argilas, sendo por isso designados “depósitos de adsorção iónica” (Kanazawa et al., 2006 e referências citadas). Os teores em REO são cerca de 1% e compreendem grande abundância de Sm, Eu e Tb, ou Y (Christie et al., 1998 e referências citadas).
Figura 2. Distribuição mundial dos depósitos de ETR (in Kanazawa et al., 2006).
II.5 Reservas Mundiais Perspectivas Económicas
II.5.1 Enquadramento Histórico da Indústria de ETR
No curto período da história da industrialização das ETR, as reservas e produção mundial têm oscilado forte e bruscamente em diversos países (Lapido Loureiro, 1995).
Durante a sua descoberta (no período de 1794-1907) até meados dos anos 50, uma parte dos ETR eram produzidos com recurso a areias monazíticas oriundas de placers e veios, e como co-produtos da extracção de urânio e nióbio. A produção em larga escala teve início em 1885 no litoral brasileiro, terminando em 1915, data a partir da qual a Índia entra no mercado exercendo seu domínio durante 45 anos. A então chamada Era Monazite durou desde 1950 até 1964, ano em que termina abruptamente (Figura 3) (Haxel et al., 2002; Lapido Loureiro, 1995).
Entre 1921 e 1934 ocorreu um decréscimo na produção, sendo produzido em média 0.261 kt como pode ser observado na Figura 3.
A descoberta da intrusão carbonatítica de Mountain Pass ocorre em 1949, apresentando conteúdos extraordinários em ETRL (8 a 12% REO) (Figuras 4a e b). Em 1965 os EUA tornam-se o maior produtor mundial, posição que manteve até 1984 (Era Mountain Pass) (Figura 3), permitindo a sua auto-suficiência em ETR. A monazite, que outrora constituía a principal fonte de abastecimento em ETR, é nesta altura substituída pela bastnäsite, o único bem mineral produzido em Mountain Pass. O desenvolvimento inicial de Mountain Pass foi suportado em grande parte pela procura de Eu em função da comercialização dos televisores a cores. Com um teor entre 5% e 9% e reservas aproximadas de 28 milhões de toneladas (Mt) de REO, continua a ser o único grande depósito explorado (actualmente com a exploração suspensa) somente pelo seu conteúdo em ETR (Haxel et al., 2002).
Em 1970 a Austrália passa a produzir mais de 50% do total mundial de monazite (Lapido Loureiro, 1995).
Em 1984 e 1991 ocorreu um período de transição, onde surge em 1985, a China como um gigante, mas só em 1991 é que se inicia a Era Chinesa (Figura 3) pelas reservas, produção e comercialização; a produção aumenta dramaticamente como se pode observar na Figura 3. A produção provém de duas fontes, sendo a mais importante o depósito de Fe-Nb-ETR de Bayan Obo com teores em Fe, REO e Nb em média de 35%, 8% e 0.13%, respectivamente, aos quais se fazem corresponder reservas que se cifram em 1.5 mil milhões de toneladas métricas, 48 Mt e 1 Mt, respectivamente; estatísticas recentes apontam para 89 Mt de REO na China (Lapido Loureiro, 1995; Kanazawa et al., 2006 e referências citadas; Yang et al., 2003). A segunda mais importante corresponde aos minérios de ETR de adsorção iónica no sul da China desenvolvidos em rochas graníticas e sieníticas. Contêm elevadas proporções de ETRP (Figura 4a e b) e, sobretudo, facilidade no processo de extracção. Continua até hoje a dominar o mercado de ETR (Haxel et al., 2002). Ainda neste período podem ser citados outros factores marcantes: (i) disponibilidade, a baixos preços, de ETR do subgrupo do ítrio (Sm-Ho) provenientes dos minérios de adsorção iónica do sul da China; (ii) divulgação das grandes reservas de ETR da Comunidade dos Estados Independentes (CEI), resultantes de minerais pouco comuns que, à escala mundial, situam este país na segunda posição quanto a reservas e em terceiro lugar quanto à produção; e (iii) descoberta do importante jazigo de ETR no complexo carbonatítico de Mount Weld, Austrália (Lapido Loureiro, 1995).
De modo geral, podemos resumir a história da indústria mineira de ETR em quatro importantes períodos: 1885 (início da produção de ETR, Era Monazite), 1965 (Era Mountain Pass), 1970 (produção 50% do total mundial de monazite na Austrália) e 1985 (início da produção chinesa).
16 Minerais de ETR no Complexo Carbonatítico de Bailundo (Mungo, Angola) 1900 1910 1920 1930 1940 1950 1960 1970 1980 1990 2000 0 20 40 60 80 100 120 140
P
roduç
ã
o
M
u
ndia
l (
k
t)
Figura 3. Produção global de ETR (1kt = 106 kg) desde 1900 até 2008 (U.S. Geological Survey, 2009).
Figuras 4a e b. Proporção individual dos ETR em dois tipos de minério: a) bastnäsite (Mountain Pass, Califórnia), dominado por La, Ce e Nd, com Eu ao Lu mais Y, num total de 0.4%; b) argilas de adsorção iónica (sul da China), com domínio de Y. A cinzento escuro e claro estão representados os ETR com número atómico par (incluindo o Y) e ímpar, respectivamente (adaptado de Haxel et al., 2002).
II.5.2 Situação Económica Actual e Perspectivas Futuras
Nos últimos anos, as preocupações ambientais têm constituído um importante factor no número de explorações activas de ETR. Os minérios de monazite, por exemplo, contêm
Era Monazite Era Mountain Pass Era Chinesa
?
normalmente elevados conteúdos em Th. No entanto, apenas se acompanhado por produtos-filho intermédios altamente radioactivos, em particular o radio (Ra), este elemento se torna fracamente radioactivo, podendo ser acumulado durante o processamento mineral (Haxel et al., 2002). Os depósitos de bastnäsite na China e nos EUA constituem a maior percentagem de recursos económicos em ETR, enquanto que os depósitos de monazite na Austrália, Brasil, China, Índia, Malásia, África do Sul, Sri Lanka, Tailândia, e EUA posicionam-se em segundo lugar (Hedrick, 2010).
Em 2008, a produção mundial posicionou-se em torno de 124x103 t para um total de reservas estimadas em 88x106 t; em 2009, o total da produção mundial manteve-se nos 124x103 t,
mas o total de reservas aumentou para 99x106 t (Tabela 3). Em Mountain Pass, a produção cessou
em 2006; no entanto, o tratamento e beneficiação de minério em stock (bastnäsite) reiniciou em 2007 continuando a funcionar até ao momento (Hedrick, 2010; Mateus, 2009). Entre 1999 e 2000, mais de 90% dos separados de ETR usados nos EUA foram importados directamente da China ou por países que importam as suas matérias-primas da China. Entre 2005 e 2008, a China continua a ser a principal fonte de importação dos EUA (91%), seguida da França e Japão (3%), Rússia e outros países (1% e 2%, respectivamente; Haxel et al., 2002; Hedrick, 2010). Factores que contribuíram para a dependência dos EUA incluem: (i) funcionários a baixo custo na China; (ii) crescimento contínuo da electrónica na Ásia; (iii) o número, tamanho e conteúdo favorável dos depósitos Chineses em ETRP e (iv) os problemas ambientais e de regulamentação em Mountain Pass (Haxel et al., 2002). Na Austrália, as operações em Mt Weld iniciaram-se em 2008 e o open
pit ficou operacional em Junho do mesmo ano. Um total de 773,000 t de minério foi extraído com
um teor médio de 15.4% de REO; no entanto, nenhum tratamento de beneficiação foi projectado de modo a processar o minério em ETR. As actividades de prospecção continuam em várias outras regiões do mundo, como Bear Lodge (Wyoming), Diamond Creek (Idaho), Elk Creek (Nebraska), Hoidas Lake (Saskatchewan) e Thor Lake no Canadá, Kangankunde (Malawi), Lemhi Pass (Idaho- Montana), Nolans (Australia), entre outras localidades (Hedrick, 2010).
A demanda pelos compostos químicos de ETR tende a permanecer crescente nos próximos anos, tendo em vista o tipo de aplicações na indústria, nomeadamente no âmbito das tecnologias limpas de elevado desempenho e eficiência energética; exemplos de produtos de grande valor comercial são os componentes de nano-electrónica, baterias NiMH, neo-catalizadores e super- magnetes1. Estimativas actuais apontam para uma procura anual em cerca de 10.1% para os
próximos 15-20 anos (o Japão, por exemplo, consumiu 32000 t em 2006, devendo atingir as 63000 t em 2010). A pressão colocada no abastecimento futuro (a curto/médio prazo) de ETR adquire maior relevância quando se considera o balanço produção/consumo chinês (a procura interna neste país deverá exceder a sua produção em 2012) e as restrições que, recentemente, têm sido colocadas na China quanto a algumas práticas mineiras em domínios aluvionares e litorais.
18 Minerais de ETR no Complexo Carbonatítico de Bailundo (Mungo, Angola)
Tabela 3. Produção mineira mundial, reservas em ETR para 2008 e 2009 (in Hedrick, 2009 e 2010)
Produção Mineira Reservas (t) Reservas (t)
2008 2009 2008 2009
Estados Unidos da América – – 13x106 13x106
Austrália – – 5,2x106 5,4x106 Brasil 650 650 48x103 48x103 China 120x103 120x103 27x106 36x106 CEI ? ? 19x106 19x106 Índia 2,700 2,700 1,1x106 3,1x106 Malásia 380 380 30x103 30x103 Outros países ? ? 22x106 22x106 Total Mundial 124x103 124x103 88x106 99x106
Os teores de corte usados para as reservas das ETR variam consideravelmente dependendo do tipo de depósito, no entanto a maioria das concentrações económicas envolvem valores acima de 1.5% (REO). Em contextos carbonatíticos, alguns exemplos paradigmáticos revelam (Mateus, 2009):
1) Mountain Pass (Califórnia): 1,8 Mt @ 9% REO
2) Araxá (Brasil); domínio laterítico; 8,1 Mt @ 1.8% REO 3) Mount Weld (Austrália): 1,18 Mt @ 9.7% REO
4) Malásia: 37.7 Mt @ 1.16% REO 5) Nolaus Bora: 18,6 Mt @ 3.1% REO
6) Cummins Range (Austrália): 3,55 Mt @ 2% REO (contendo 11.2% P2O5)
7) Yangibana (Austrália): 3,5 Mt @ 1.7% REO
1 Os super-magnetes são fundamentais na tecnologia automóvel e eólica do futuro; com o incremento dos motores eléctricos de elevado desempenho, a procura de Nd, Dy e Tb irá subir vertiginosamente (a menos que sejam encontrados substitutos). Em 2008, o kg de Nd, Dy e Tb foi comercializado a US$35, US$120 e US$740, respectivamente.