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A Mina de Neves-Corvo e o Elemento

Metálico Zinco

2017/2018

Ciências da Engenharia: Engenharia de Minas e Geoambiente

Engenharia Metalúrgica e de Materiais

Coordenadores: Manuel Firmino e Sara Ferreira

Coordenadores de curso: LCEEMG: Alexandre Leite e MIEMM: Belmira Neto

Equipa 8

Supervisor: Aurora Futuro

Monitor: Tiago Ferreira

Catarina Mendes [email protected] Fernando Lin [email protected]

Filipe Lin [email protected] Francisca Borja [email protected]

Francisco Gouveia [email protected] Inês Soares [email protected]

https://sigarra.up.pt/feup/pt/fest_geral.cursos_list?pv_num_unico=201703822

mailto:[email protected]





A Mina de Neves-Corvo e o Elemento Metálico Zinco 1

Resumo

A pesquisa para este trabalho foi realizada no âmbito do Mestrado Integrado em

Engenharia Metalúrgica e dos Materiais e Licenciatura em Ciências de Engenharia -

Engenharia de Minas e Geoambiente para a unidade curricular do Projeto FEUP.

Pretende-se com este trabalho dar a conhecer uma mina portuguesa bastante

importante: a Mina de Neves-Corvo, cujos principais minérios extraídos são o cobre e o

zinco. Neste relatório vamos abordar diversos tópicos, nomeadamente a Mina de Neves-

Corvo, e o elemento metálico zinco. Assim, iremos explorar a mina no seu contexto

histórico, geográfico e económico, a extração do zinco da mesma e em seguida iremos falar

sobre os processos metalúrgicos em que o zinco está envolvido finalizando este trabalho

com algumas das suas aplicações.

Tenciona-se, assim, mostrar a versatilidade da Engenharia Metalúrgica e de Materiais e

a importância da Engenharia de Minas e Geoambiente na indústria da sociedade atual.

Palavras-Chave

Mina de Neves-Corvo; Zinco; Extração; Concentração; Metalurgia; Ligas metálicas;

Indústria; Exploração Mineira; Galvanização.


Agradecimentos

Queremos agradecer profundamente a presença e disponibilidade da engenheira Aurora

Futuro como nossa supervisora e o nosso monitor e colega Tiago Ferreira, com quem

pudemos esclarecer todas as nossas dúvidas relativamente ao tema abordado neste

relatório.


Índice

Resumo 1

Palavras-Chave 1

Agradecimentos 2

Índice 3

Lista de Figuras 5

Lista de Tabelas 5

Lista de Acrónimos e Abreviaturas 6

Glossário 7

1. Introdução 8

2. Referências Históricas Ao Zinco 9

3. Jazigos de Zinco em Portugal 10

3.1. Reservas de Zinco no Mundo 10

3.2. Reservas de Zinco em Portugal 10

4. A Mina de Neves-Corvo 12

4.1. História da Mina de Neves-Corvo 12

4.2. Ocorrência Geográfica da Mina de Neves-Corvo 13

4.3. Perfil Geológico da Mina de Neves-Corvo 14

4.4. Exploração Mineira 16

4.5. Extração de Zinco na Mina de Neves-Corvo 16

4.5.1. Tempo de Vida da Mina de Neves-Corvo 16

4.6. Tratamento dos Minerais 17

4.6.1. Processo de Extração do Zinco 17

4.6.2. Processo de Concentração do Zinco: Lavaria do Zinco 17

4.7. Complexos para armazenamento de Resíduos da Mina de Neves-Corvo 19

5. O Elemento Metálico Zinco 20

5.1. Zinco como Elemento Metálico 20

5.2. Propriedades Físicas do Zinco 20

6. O Zinco na Indústria 21

6.1. Processo Metalúrgico 21

6.2. Zinco no Mercado 22

6.3. Aplicações do Zinco 22


6.3.1. Zinco e as suas Ligas 22

6.3.2. Pilhas de Zinco 23

6.3.3. Galvanização 24

6.3.4. Chapas de zinco 25

6.4. Importância do Zinco na vida do ser humano 25

7. Conclusões 27

Referências bibliográficas 28

Referências bibliográficas das Tabelas e Figuras 30


Lista de Figuras

Figura 1 – Ocorrências de Cobre, Chumbo e Zinco em Portugal Continental ............... 11

Figura 2 - A Mina de Neves-Corvo, O Poço de Santa Bárbara ..................................... 12

Figura 3 - Localização Geográfica da Mina de Neves-Corvo ........................................ 13

Figura 4 - Mapa Geológico da região mineira de Neves Corvo. .................................... 14

Figura 5 - Coluna Litoestratigráfica da Mina de Neves-Corvo ....................................... 15

Figura 6 - Funcionamento da Lavaria de Zinco ............................................................. 18

Figura 7- Processos para se obter zinco utilizado na indústria. ..................................... 22

Figura 8 – Esquema do processo de Galvanização ...................................................... 25

Lista de Tabelas

Tabela 1 – Tabela de Valores de Fornecimento e Uso Mundial de Zinco Refinado entre

2012 e 2017 (até agosto) .................................................................................................... 10

Tabela 2 – Tabela de Valores de Extração e Concentração de Zinco da Mina de Neves-

Corvo .................................................................................................................................. 10


Lista de Acrónimos e Abreviaturas

EMM - Engenharia Metalúrgica e de Materiais

CEEMG - Ciências da engenharia: Engenharia de Minas e Geoambiente

Zn - Zinco

Cu - Cobre

Sn - Estanho

Pb - Chumbo

Ag - Prata

Au - Ouro

Fe - Ferro

QEMSCAN - Quantitative Evaluation of Minerals by SCANning electron microscopy

MLA - Mineral Liberation Analyser

VMS - Jazigos Vulcano Sedimentares


Glossário

Calcinação (metalurgia): aquecimento de minérios para lhes fazer perder água e dióxido

de carbono (Definição retirada da Infopédia)

Escombreiras: Grande concentração de estéril, isto é, minerais sem aproveitamento de

uma mina em exploração ou de desmontes.

Filonianos: mineralizações associadas a filões.

Granulometria: determinação das proporções relativas das diversas frações de qualquer

substância sólida constituída por partículas de dimensões diferentes, particularmente de

substâncias granulosas. (Definição retirada da Infopédia)

Minérios: são substâncias minerais naturais que encerram um elemento químico em teor

relativamente elevado ou sob forma química facilmente redutível ou as que apresentam

propriedades físicas raramente realizadas na crusta terrestre.

Paragénese: associações de minerais cuja formação obedece ao mesmo processo

genético e deriva, na sua maioria, da composição e teores químicos do material original.

Sinterização: consiste na operação de aglutinação de pós ou partículas finas, por

aquecimento a temperatura relativamente alta, mas, no entanto, inferior ao ponto de fusão

do material dos pós (ou do componente principal, no caso de misturas ou de ligas

metálicas). (Definição retirada da Infopédia)

Stratabound: jazigos de zinco associados a calcários.

Sulfossais: minerais de sulfuretos complexos que tem na sua constituição um metal,

semimetal e enxofre.

Ustulação: aquecimento prolongado de um material a alta temperatura; calcinação

(Definição retirada da Infopédia)


1. Introdução

Desde os primórdios da humanidade que os metais e o conhecimento sobre estes são

sinónimo de evolução tecnológica e símbolo de riqueza para quem os detém. Os metais

desempenharam papéis de grande importância no decurso da História da humanidade,

sendo fatores decisivos em certas ocasiões, como por exemplo, em situações de conflito

militar onde são um dos grandes componentes dos armamentos militares.

Por isso, não é de admirar que os elementos que constituem a maioria dos elementos

conhecidos da tabela periódica sejam metálicos.

Neste presente relatório consta a pesquisa feita sobre o elemento metálico Zinco e uma

das minas portuguesas de onde este é extraído, a Mina de Neves-Corvo.

Este trabalho tem como o objetivo unir de forma coesa conhecimentos de diversas áreas

da engenharia (nomeadamente a Engenharia Metalúrgica e de Materiais e a Engenharia de

Minas e Geoambiente) dada a sua estreita relação e dependência, bem como obter uma

noção da realidade mineira e metalúrgica.


2. Referências Históricas Ao Zinco

Os produtos artificiais de liga de zinco foram datados de forma confiável até 500 aC, e o

zinco foi primeiro a ser adicionado intencionalmente ao cobre para formar latão algures

entre 200 e 300 aC. [15]

Durante a época do império Romano o zinco tomou uma posição muito importante no

fabrico de moedas, armas e algumas peças de arte sendo esta a sua principal função até

1746. Andreas Sigismund Marggraf acabou por isolar o zinco como sendo um elemento

puro mais tarde. Este cientista acabaria por descrever o seu processo para isolamento do

Zinco o que levou a que o metal pudesse ser comercializado rapidamente. [15]

A primeira bateria criada data de 1800 e foi criada à base de placas de cobre e de zinco,

o que permitiu a Alessandro Volta, o seu criador, inaugurar uma nova era de conhecimento

elétrico. [15]

A galvanização do zinco puro foi descoberta em 1837 por Stanislas Sorel e é uma das

suas principais aplicações. [15]


3. Jazigos de Zinco em Portugal

As mineralizações de zinco ocorrem distribuídas por Portugal da maneira que se mostra

na figura 1. O Zinco está presente em vários minérios como por exemplo: blenda (sulfureto

de zinco), smithsonite (carbonato), hemimorfite (silicato), franklinite (óxido), hidrozincite,

zincite, entre outros. Destes o que se encontra em maior quantidade é a blenda.

Portugal produziu concentrados de zinco em vários anos entre 1916 e 2016. O zinco

ocorre, fundamentalmente, em três tipos de jazigos: jazigos filolianos, jazigos VMS e jazigos

stratabound. Os jazigos filolianos foram explorados no passado, os VMS estão

presentemente em exploração nas minas de Neves Corvo e Aljustrel, e os stratabound

constituem, neste momento, recursos não económicos. [16]

3.1. Reservas de Zinco no Mundo

Tabela 1 – Tabela de Valores de Fornecimento e Uso Mundial de Zinco Refinado entre 2012 e 2017 (até agosto)

Fonte: ILZSG - Zn Statistics, 2017.

3.2. Reservas de Zinco em Portugal

• Produção de zinco no ano de 2015: 61,921 mil toneladas.

• Produção de zinco no ano de 2016: 69,527 mil toneladas.

Fonte: Lundin Mining Management’s Discussion and Analysis For the year ended December 31, 2016

Tabela 2 – Tabela de Valores de Extração e Concentração de Zinco da Mina de Neves-Corvo Fonte: Lundin Mining Mineral Resources and Reserves - June 30, 2017

Categoria Milhões de

Toneladas

Cobre % Zinco % Chumbo %

Calculado 5,249 0,3 9,0 2,3

Esperado 25,160 0,3 7,4 1,7

Total: 30,409 0,3 7,7 1,8


Figura 1 – Ocorrências de Cobre, Chumbo e Zinco em Portugal Continental


4. A Mina de Neves-Corvo

4.1. História da Mina de Neves-Corvo

A Mina de Neves-Corvo foi descoberta no ano de 1977 por um consórcio de empresas

Luso-Francesas, a Sociedade Mineira e Metalúrgica Peñarroya, a SEREM/BRGM e a

Sociedade Mineira de Santiago. O jazigo, que se encontra a 350 metros de profundidade,

teve grande impacto na comunidade científica pois resultou da interpretação correta das

informações geológicas e geofísicas da Faixa Piritosa. [2]

Figura 2 - A Mina de Neves-Corvo, O Poço de Santa Bárbara

A Mina de Neves-Corvo é uma exploração subterrânea que pertencente à Somincor

(Sociedade de Minas Neves-Corvo) e está localizada no concelho de Castro Verde, distrito

de Beja, em Portugal. O jazigo de Neves Corvo é o mais importante centro mineiro da Faixa

Piritosa sendo operado pela empresa Somincor desde 1987. Trata-se do principal jazigo de

sulfuretos maciços da Europa, sendo rico em cobre, zinco e chumbo (e estanho, em

períodos anteriores). As reservas totais de Neves Corvo ascendem a mais de 290 milhões

de toneladas de sulfuretos, repartidas pelas massas de Neves, Corvo, Graça, Zambujal,

Lombador, Semblana e Monte Branco. Para além da pirite, possui outros sulfuretos maciços

polimetálicos tal como a calcopirite (CuFeS2), blenda (ZnS), galena (PbS), estanite (SnS) e

outros sulfossais variados, bem como óxidos onde sobressai a cassiterite (SnO2). Estes

minerais constituem o centro da paragénese dos sulfuretos, sendo “portadores” de

elementos metálicos de elevado interesse económico para a indústria. A título de exemplo

temos o Cu, Sn, Zn, Pb, Ag e Au. [2]


4.2. Ocorrência Geográfica da Mina de Neves-Corvo

A mina de Neves Corvo situa-se a sudeste, aproximadamente a 220km de Lisboa,

distrito de Beja, na zona mais a sul de Portugal. A mina situa-se, mais concretamente, a 15

km da cidade de Castro Verde e tem como base de exploração cinco minérios extraídos da

sua mina subterrânea. [13]

Todo o minério é processado na mina e a ganga originada é depositada na barragem de

lamas de Cerro de Lobo que fica a 3km da mina. Após o seu tratamento os minérios agora

concentrados são despachados por via férrea e rodoviária e remetidos para os seus

clientes. [13]

Devido à sua localização a mina de Neves-Corvo tem bons acessos à rede rodoviária

nacional facilitando o seu transporte para o Faro (mais a sul) e para Lisboa (mais a norte).

Para além da sua ligação ferroviária apresentada anteriormente a mina de Neves-Corvo tem

uma ligação dedicada exclusivamente a Setúbal e ao seu porto. [13]

Figura 4 - Localização Geográfica da Mina de Neves-Corvo Figura 3 - Localização Geográfica da Mina de Neves-Corvo


4.3. Perfil Geológico da Mina de Neves-Corvo

Figura 4 - Mapa Geológico da região mineira de Neves Corvo.


Como pode ser observado figura 4 o jazigo encontra-se associado a rochas vulcânicas

tanto ácidas como básicas, a xistos e a quartzitos, entre outros.

Por observação da figura 5, na mina de Neves-Corvo a mineralização é do tipo vulcano

sedimentar (VMS). Assim o corpo mineralizado vai encontrar-se interestratificado com

rochas sedimentares (xistos) e rochas vulcânicas (vulcanitos).

Figura 5

Figura 5 - Coluna Litoestratigráfica da Mina de Neves-Corvo


4.4. Exploração Mineira

A exploração mineira é uma atividade que explora os recursos minerais do solo ou

subsolo, bem como a sua concentração (o seu tratamento e transformação através de

processos físicos e químicos de modo a separar o mineral, zinco ou cobre no caso da Mina

de Neves-Corvo, da restante rocha).

Existem quatro tipos de exploração que podem ser utilizados para a exploração mineira:

a exploração subterrânea, a céu aberto, a partir de perfurações ou a exploração hidráulica.

A exploração subterrânea acontece quando as escavações realizadas não se

encontram em contacto com a atmosfera, desenvolvendo-se no subsolo.

A exploração a céu aberto acontece quando as escavações são feitas ao ar livre, no

caso das pedreiras ou das minas a céu aberto.

A exploração por perfuração acontece quando o jazigo, sendo subterrâneo, é explorado,

sem se abandonar a superfície a partir de sondagens como é o caso de algumas

explorações de minerais uraníferos, sal gema, petróleo entre outros.

A exploração hidráulica tanto pode ser subterrânea como a céu aberto, no entanto,

consiste em utilizar a força hidráulica, essencialmente água, nas frentes de trabalho para o

desmonte do minério.

4.5. Extração de Zinco na Mina de Neves-Corvo

A exploração de zinco na Mina de Neves-Corvo iniciou-se em 2006.

O método utilizado nas minas Neves-Corvo é o da perfuração feita através do Poço de

Santa Bárbara. Quando se alcança uma determinada distância são colocados explosivos,

de forma a fazer emergir o material de interesse até à superfície.

A perfuração de produção subterrânea foi executada em grande parte com um

espaçamento de 10 metros entre as seções para definir melhor a forma e os graus dos

painéis de produção. Como protocolo, os furos são inspecionados com a ajuda de uma

ferramenta denominada Reflex EZ-Shot a cada 30 metros de perfuração. Em 2016, foram

perfurados 362 furos utilizando brocas com tungsténio, fornecendo um total de 22,998

metros de canais de perfuração subterrânea. [11]

4.5.1. Tempo de Vida da Mina de Neves-Corvo

Quanto à esperança de vida para a Mina de Neves-Corvo, esta está estimada até

2029, não por esgotamento de minério, mas sim devido à atual solução de deposição de


estéreis na barragem de rejeitados, que provavelmente deverá esgotar a sua capacidade

nesse ano. [18]

No entanto, as futuras situações macroeconómicas (por exemplo, cotação de cobre e

zinco) ou o desenvolvimento de novas tecnologias poderão justificar o investimento na

expansão da capacidade de deposição de rejeitados, e assim aumentar a vida da mina. [18]

4.6. Tratamento dos Minerais

4.6.1. Processo de Extração do Zinco

Após a fragmentação, o minério é transportado para umas chaminés de minérios e

seguidamente para torvas de britadores do fundo. Depois de britado, o minério é depositado

em silos antes de ser extraído para a superfície. A flexibilidade que os silos proporcionam é

bastante importante para o manuseamento e tratamento em separado dos principais tipos

de minério produzidos atualmente. [18]

O minério é extraído pelo poço de Santa Bárbara (poço principal situado no limite

sudoeste do jazigo do Corvo, com 592 m de profundidade e um diâmetro útil de 5 m,

revestido de betão) a partir dos silos. [18]

Os minérios de cobre e de zinco, provenientes do fundo da mina, britados a

granulometrias inferiores a 250 milímetros, são depositados no parque de minérios. A

retoma de minério da pilha é efetuada utilizando pás carregadoras, que descarregam o

minério numa torva de alimentação à britagem secundária das lavarias. [18]

4.6.2. Processo de Concentração do Zinco: Lavaria do Zinco

Depois da extração dos minerais do interior da mina, existe em Neves-Corvo duas

lavarias onde o minério é processado. Uma para o zinco e outra para o cobre.

O minério que vem da mina passa por vários processos. Primeiro, o minério é moído até

que tenha 20mm. Depois, passa pelo segundo estágio de moagem de forma a obter grãos

que vão passar por um processo de flutuação diferencial entre o cobre, o zinco e o chumbo.

Este processo consiste no minério passar por três circuitos de forma a retirar-se um

concentrado de cobre, um de chumbo e um de zinco sequencialmente e em que o “rejeito”

alimenta o circuito seguinte. Assim, o zinco é separado dos restantes concentrados

metálicos sendo consequentemente concentrado. [5]

Estes seguem para espessadores e filtros de forma a serem carregados para


contentores imediatamente (caso do chumbo) ou depositados no parque de minérios (caso

do zinco). A figura 6 ilustra detalhadamente o processo referido anteriormente.

Apesar da construção do circuito prever a produção de um concentrado de cobre,

atualmente apenas é produzido concentrado de zinco e de chumbo, sempre que possuam

teores apreciáveis. [5]

4.6.3. Testes Metalúrgicos

As saídas do modelo são o rendimento, os requisitos de moagem, a recuperação do

metal para o concentrado e grau concentrado final.

Os testes metalúrgicos são executados em uma série de especialistas em casa e

instalações comerciais. Os testes incluem índices de trabalho de moagem, mineralogia

usando QEMSCAN ótico e MLA técnicas e testes de flotação em bancada que estão

correlacionados com o desempenho da escala industrial para prever o rendimento e o

desempenho metalúrgico. [5]

O minério é processado no local e os rejeitos são descartados no embutimento Cerro de

Lobo, a cerca de 3 km da planta. Os concentrados são transportados através das vias férrea

e rodoviária para serem posteriormente enviados aos clientes.

Figura 6 - Funcionamento da Lavaria de Zinco


4.7. Complexos para armazenamento de Resíduos da Mina de Neves-

Corvo

• Escombreiras: nas escombreiras é feita a deposição temporária do escombro

(resíduo não perigoso) proveniente da extração do minério. As escombreiras recebem os

materiais resultantes dos processos de desmonte da Mina. A deposição dos materiais do

desmonte é efetuada de acordo com um planeamento e é controlada a sua estabilidade. O

escombro acumulado nas escombreiras destina-se a ser utilizado como matéria-prima para

o processo de fecho da mina e da IRCL. [14]

• IRCL: A IRCL é um aterro de resíduos mineiros onde numa fase inicial era feita a

deposição subaquática dos rejeitados, mas atualmente essa deposição é feita sob a forma

de rejeitados espessados. São ainda encaminhadas para a IRCL, as lamas provenientes da

Estação de Tratamento de Água da Mina (ETAM), as águas residuais domésticas

provenientes da Estação de Tratamento de Águas Residuais Domésticas (ETARD) e as

águas pluviais contaminadas. [14]

• Reservatório do Cerro da Mina: A Oeste da IRCL e da Central de Pasta, num vale

natural, foi construído o Reservatório do Cerro da Mina que serve para armazenar água

residual que anteriormente era armazenada na IRCL, tendo parcialmente deixado de o ser

devido à deposição dos rejeitados sob a forma de rejeitados espessados. [14]


5. O Elemento Metálico Zinco

5.1. Zinco como Elemento Metálico

O Zinco, de símbolo químico Zn na tabela periódica que se encontra na posição 30,

grupo 12 e período 4 da mesma, é o 23º metal mais abundante na crosta terrestre, na sua

forma natural tem cor branca-azulada.

Este é um metal com variadas aplicações quer no meio industrial quer na área

farmacêutica visto ser um elemento fundamental para muitos seres vivos, incluindo o ser

humano.

Para além de ser usado no fabrico de peças de zinco, este metal é muitas vezes

utilizado na galvanização do aço. Esta galvanização consiste no revestimento do aço com

uma camada de zinco de modo a que esta camada seja capaz de proteger o aço da

corrosão a que este está sujeito.

As ligas derivadas de zinco são também muito usadas no quotidiano, como por exemplo

em nos fios elétricos, proteção da corrosão em materiais usados na marinha (como foi

referido anteriormente, o aço) e para fabrico de instrumentos musicais.

5.2. Propriedades Físicas do Zinco

O zinco, por ser um metal frágil, não é geralmente usado em aplicações de suporte de

carga, embora existam peças mecânicas ser moldadas à base de zinco uma vez que se

trata de um metal com um baixo preço de mercado. No entanto as ligas de zinco

apresentam usualmente alta resistência ao impacto em comparação com outras ligas de

fundição. [17]

Este metal apresenta um ponto de fusão de 692.68K e um ponto de ebulição de 1180K.

Entre os 485.15K e os 575.15K o zinco torna-se dúctil e maleável, mas a temperaturas mais

elevadas do que as referidas e a temperatura ambiente passa para um estado quebradiço.

[17]

O zinco apresenta condutividade moderada para um metal. Possui elevadas

propriedades eletroquímicas que lhe fornecem uma vantagem na galvanização e na

produção de pilhas alcalinas.


6. O Zinco na Indústria

Atendendo ao facto da Mina de Neves-Corvo não possuir parte metalúrgica vamos em

seguida falar dos processos metalúrgicos em que o zinco pode estar envolvido.

6.1. Processo Metalúrgico

O zinco, já concentrado, pode sofrer 2 tipos de processos para se obter zinco puro,

utilizável em indústria. Pode ser feita pela via seca (pirometalurgia) ou pela via húmida

(hidrometalurgia).

A pirometalurgia (via seca) é uma técnica conduzida a alta temperatura. Os minerais no

minério ou concentrado são parcialmente ou completamente convertidos noutra forma de

produto químico: substâncias compostas ou elementares por uma série mudanças físico-

químicas a alta temperatura e enriquecidos em gases, líquidos ou sólidos. Depois de se

formarem grandes partículas por sinterização, a matéria-prima ou o concentrado estão

sujeitos à ustulação. [9]

O procedimento subsequente é a fundição, gerando escórias constituídas por ganga,

fluxo, cinzas de combustível e fosfatos ou um metal líquido contendo pequenas quantidades

de impurezas. [9]

A obtenção do zinco, faz-se através da calcinação da blenda, utilizando para tal carvão e

formando vapor de zinco, o qual se destila e condensa para recipientes apropriados.

Por outro lado, a hidrometalurgia (via húmida) é aquela que depende da química da fase

líquida para obter metais ou seus compostos de minérios, concentrados e materiais

reciclados ou residuais. As reações químicas são principalmente a oxidação-redução,

neutralização, hidrólise e complexação. As temperaturas usadas no processo variam entre

os 100ºC até cerca de 300ºC. [9]

As etapas-chave deste processo são a lixiviação neutra e a lixiviação ácida (com ácido

sulfúrico) que tem como objetivo extrair o zinco do concentrado sólido e escória colocando-

os em solução aquosa. Posteriormente, a extração elétrica (eletrólise) é usada para obter o

zinco elementar que é então forjado em lingote. [9]


6.2. Zinco no Mercado

O zinco é principalmente extraído de minérios que tem na sua constituição sulfuretos de

zinco como a blenda ou esfarelite.

O país que possui uma maior extração mineira e produção de zinco é a China com 4,5

milhões de toneladas produzidos em 2016, seguida do Perú com 1,3 milhões de toneladas e

da Austrália com 0,85 milhões de toneladas. De acordo com o US Geological Survey, A

produção global de minas de zinco em 2016 foi de 11,9 milhões de toneladas, 7% inferior à

de 2015. E também de acordo com o International Lead and Zinc Study Group, cerca de 13

milhões de toneladas de zinco foram consumidas industrialmente em 2013, principalmente

na galvanização, produção de latas e ligas de bronze, mas também na fundição. O zinco é

negociado na LME com 99,995% de pureza mínima em lingotes de 25 toneladas. [21]

6.3. Aplicações do Zinco

6.3.1. Zinco e as suas Ligas

As ligas metálicas consistem na combinação de um metal com outros metais ou com

outras substâncias para lhes dar determinadas características que se adequem a certas

necessidades, como por exemplo, tornar o material mais leve, mais resistente, menos frágil,

entre outros. [22]

Em seguida são apresentadas algumas ligas de zinco:

• Ligas ZAMAK (do alemão Zink-Aluminium-Magnesium-Kupfer) são ligas compostas

Figura 7- Processos para se obter zinco utilizado na indústria.


por cerca de 95% de zinco, sendo restante constituído por alumínio, magnésio e cobre.

Entre as diversas propriedades desta liga destacam-se as seguintes:

o Facilidade no processamento devido ao seu baixo ponto de fusão (692.68

ºC), simplificando o processo de fabrico das peças em geral;

o Durabilidade do molde de injeção, permitindo a produção em grande escala

de peças fundidas;

o Elevada resistência à corrosão, choques e desgastes;

o Facilidade em suportar acabamentos posteriores, como por exemplo,

revestimentos protetores e/ou decorativos, como polimento, espelhamento e pintura.

• Liga de Latão: 3 a 45% de zinco em peso. Usado em instrumentos musicais,

válvulas e hardware.

• Liga de Níquel-prata: 20% zinco em peso. Devido ao seu aspeto brilhante é

principalmente usado em joias, talheres e também em determinados instrumentos musicais

há semelhança das ligas de cobre e zinco (Latão).

• Liga de fundição de zinco: > 78% em peso. Normalmente, contém pequenas

quantidades de chumbo, estanho, cobre. alumínio e magnésio para melhorar as

características de fundição e propriedades mecânicas e físicas do zinco e dos metais que

lhe são associados. Adequado para peças de maquinaria e para pequenas aplicações que

vemos no nosso dia a dia, como por exemplo, algumas panelas.

• Liga Galfan: Trata-se de uma liga com 95% zinco, 5% de alumínio

(aproximadamente), acrescida de adições complementares de outros elementos químicos

tal como o Cério e o Lantânio (liga conhecida como "mischmetal"), cujo somatório não deve

exceder 0,1%. Este tipo de ligas proporcionam uma vida útil aos materiais protegidos

muito superior aos materiais galvanizados, ultrapassando até quatro vezes mais a vida útil

destes quando comparados com a tradicional galvanização. [7]

6.3.2. Pilhas de Zinco

As baterias e pilhas de prata e zinco são atrativas em virtude da sua grande densidade

energética, confiabilidade e segurança, já comprovadas, e a maior potência de saída por

unidade de peso e volume de todas as baterias comercialmente disponíveis.

As baterias de prata e zinco são especialmente produzidas como baterias prismáticas


com elétrodos planos e enrolados com várias camadas de separador (até três diferentes

separadores podem ser usados)

6.3.3. Galvanização

A galvanização (a quente) é um processo de aplicação de revestimentos de zinco a

componentes de aço ou ferro fundido através da imersão do componente num banho de

zinco fundido. A simplicidade do processo de galvanização a quente é uma vantagem sobre

outros métodos de proteção contra a corrosão. [8]

Uma das empresas que atuam neste setor é a GALVAZA. Em seguida é descrito o

processo de galvanização praticado na empresa.

GALVAZA dispõe de um setor dedicado, em exclusivo, à galvanização por imersão a

quente. Além de galvanizar os seus próprios produtos, oferece aos seus clientes externos a

possibilidade de galvanizar os seus produtos desde cavilhas, parafusos e ferragens em

geral, até vigas, postes ou depósitos de grande dimensão. [8]

O processo executado pela empresa supracitada divide-se em sete etapas distintas.

Numa primeira fase dá-se o desengorduramento que consiste num banho em solução ácida

para remoção de óleos, massas e outras gorduras das peças a galvanizar. Seguidamente,

dá-se uma lavagem em água realizada para evitar a contaminação dos banhos seguintes.

Num terceiro momento dá-se a decapagem química em ácido que consiste num banho em

ácido clorídrico comercial para remoção de óxidos, nomeadamente carepas. Em seguida, é

realizada outra lavagem para evitar a contaminação dos banhos seguintes. Numa quinta

etapa vai-se dar a fluxagem onde uma solução de cloreto de zinco e cloreto de amónio, que

vai funcionar como protetor contra oxidação entre a decapagem e a imersão no banho de

zinco. Além disso funciona como molhante das peças no banho de zinco. Seguidamente dá-

se a secagem onde as peças vão ser colocadas numa estufa a 60º C para secarem e para

reduzir o choque térmico, aquando da imersão no banho de zinco. Finalmente, temos o

banho em zinco fundido que consiste na imersão da peça em zinco fundido entre 440º a

465º, para reação entre Fe/Zn, que compõe o revestimento final. [8]


6.3.4. Chapas de zinco

O processamento do zinco para formação de chapas de zinco está geralmente dividido

em várias etapas. A título de exemplo vamos abordar o processo industrial da VMZINC que

é uma empresa especializada em soluções que envolvam o zinco para revestimento dos

edifícios.

Esta empresa tem o seu processamento de zinco dividido em quatro etapas. A primeira

etapa consiste na fundição do zinco puro a 99,995%, numa série de fornos de indução. Em

seguida o líquido resultante da fundição é transferido para uma máquina de moldar, para

solidificação sob a forma de uma chapa com doze milímetros de espessura e com cerca de

um metro de largura. O arrefecimento controlado que esta máquina proporciona permite

obter uma estrutura de grãos finos e homogéneos. A terceira etapa consiste na laminagem

do zinco, ou seja, a banda metálica é laminada de forma continua para obter a espessura

final desejada. A temperatura, a velocidade de laminagem e a taxa de redução em cada

passo são controladas de forma precisa a fim de obter as características dimensionais e

mecânicas desejada. Por fim dá-se o enrolamento do zinco. Esta última etapa consiste em

enrolar o zinco laminado em bobines, de peso e largura específica (quatro toneladas no

máximo) em linhas particulares de acabamento. As bobines são posteriormente cortadas

em chapas ou rolos que servem de base para a realização de produtos transformados ou

para colocar em trabalhos de construção civil. [21]

6.4. Importância do Zinco na vida do ser humano

Biologicamente, o zinco é extremamente importante para o ser humano bem como para

as outras formas de vida. [22]

Num ser humano adulto, cerca de apenas 2g de zinco estão distribuídos por todo o

Figura 8 – Esquema do processo de Galvanização


corpo estando presentes em diversas enzimas como a anidrase carbónica e a

carboxipeptidase A. A primeira está presente em quase todas as plantas e animais. Além de

estar presente em várias enzimas distribuídas pelo corpo humano, o zinco é importante para

o bom funcionamento do sistema imunológico, auxiliando na cicatrização de ferimentos e na

síntese de proteínas, sendo também importante para manter o equilíbrio ácido-base no

organismo e manter em ordem as perceções de sabor e odor. Para além disso, a deficiência

de zinco pode provocar problemas de crescimento, perda de cabelo, diarreia, impotência

sexual, depressão, lesões oculares e de pele e perda de peso. Daí que haja indústrias

farmacêuticas que se focam na produção de suplementos contendo este metal. [22]


7. Conclusões

Em suma, através da pesquisa e da realização do relatório, obtivemos um conhecimento

mais amplo e pormenorizado sobre uma das minas portuguesas com mais relevância a

nível de exportações internacionais, bem como os processos de extração e aplicação dos

minerais presentes na mesma, contudo, realçando e dando mais ênfase ao elemento

metálico zinco.

A mina Neves de Corvo tem grande importância na Faixa da Piritosa, sendo esta

portadora de um dos maiores jazigos minerais de Portugal e também da Europa. Daí a

importância da sua exploração. A extração de zinco desta mina é feita através de

perfurações e a sua concentração é feita na lavaria situada na própria mina.

No entanto esta mina não possui um complexo metalúrgico pelo que o minério

concentrado é encaminhado diretamente para os clientes.

O processamento metalúrgico do zinco pode ser feito de duas maneiras: pela via seca

(pirometalurgia) ou pela via húmida (hidrometalurgia).

O zinco revelou ser um metal de grande importância graças às suas inúmeras

aplicações que vão desde as ligas até à galvanização passando também pela indústria

farmacêutica.

O zinco, um dos minerais extraídos em grande quantidade nesta mina é um dos

elementos centrais deste trabalho, é, de facto, imprescindível quer na indústria metalúrgica,

quer na saúde, nomeadamente na indústria farmacêutica.


Referências bibliográficas

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no sistema rocha-solo-sedimento-planta na área mineira de Neves Corvo: Implicações

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Aveiro. Acedido a 4 de outubro de 2017.

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[2] Laboratório Nacional de Energia e Geologia. 2015. Brochura sobre Castro Verde: Faixa

Piritosa Ibérica. Acedido a 30 de setembro de 2017.

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[4] Filipe, Augusto, Carlos M. C. Inverno, Daniel P. S. de Oliveira, Helena Santana, João X.

de Matos, João Farinha Ramos, Jorge Carvalho, Maria João Batista, Rui Sardinha, Rute

Salgueiro, Vítor Lisboa, Machado Leite. 2010. “Recursos Minerais – O Potencial de

Portugal”. LNEG. http://www.lneg.pt/download/11608/Recursos%20Minerais%20-

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[5] Ferreira, José Miguel De Pinho. Dezembro de 2015. “Estudo De Um Circuito De

Moagem: Linha #1 Da Lavaria De Cobre”. Tese de Mestrado, Faculdade de Engenharia da

Universidade do Porto. Acedido a 15 de outubro de 2017.

file:///C:/Users/User/Downloads/Tese_Jose_Miguel_Ferreira_v5.pdf

[6] Ferreira, André Duarte B. L. 2012. Resumo de Materiais Metálicos. Porto. Acedido a 9 de

outubro de 2017. http://estudomec.info/files/MCM1_Resumo.pdf

[7] Future Eng. 2016. Galfan. Acedido a 10 de outubro de 2017.

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[8] Galvaza. 2016. Processo Galvanização. Acedido a 28 de setembro de 2017.

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[9] Jiang, Lan Ying e Na Li. 2017. Membrane-Based Separations in Metallurgy - Principles

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[10] Lundin Mining. 2016. Lundin Mining Management’s Discussion and Analysis: for the

year ended - December 31, 2016. Acedido a 17 de outubro de 2017.

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[11] Lundin Mining. 2016. Lunding Mining Annual Information Form: for the Year Ended

December 31, 2016. Acedido a 10 de outubro de 2017.

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[12] Lundin Mining. 2016. Lundin Mining Mineral Resources and Reserves - June 30, 2017.

Acedido a 10 de outubro de 2017. http://www.lundinmining.com/i/pdf/2017RandR.pdf

[13] Lundin Mining. “Neves-Corvo, Portugal: Copper/Zinc Mine”. Acedido a 2 de outubro de

2017. http://www.lundinmining.com/s/Neves-Corvo.asp

[14] Lundin Mining. 2016. Lundin Mining Technical Report For The Neves-Corvo Mine,

Portugal - June 2017. Acedido a 2 de outubro de 2017.

http://www.lundinmining.com/i/pdf/Neves-Corvo-Technical-Report.pdf

[15] Medeiros, Miguel de Araújo. 2012.” Zinco.” Revista Química Nova Na Escola. Volume

34 (3): 159-160.

[16] Moura, António e José Lopes Velho. 2012. Recursos Geológicos de Portugal. 1ª

Edição. Coimbra: Palimage.

[17] Sociedade Metalúrgica António Fonseca & Flora, Lda. 2014. Ficha De Composição

Química, Caracteristicas E Segurança. Acedido a 25 de outubro de 2017.

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http://www.lundinmining.com/i/pdf/2016-AIF.pdf

http://www.lundinmining.com/i/pdf/2017RandR.pdf

http://www.lundinmining.com/s/Neves-Corvo.asp

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[18] Somincor, S.A. Lisboa. 2016. Projecto de Expansão Do Zinco Estudo De Impacte

Ambiental Proposta De Definição De Âmbito. Acedido a 7 de outubro de 2017.

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[19] SSAB. 2017. “Galfan - Enhanced formability and corrosion resistance”. Acedido a 10 de

outubro de 2017.

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[20] Tolcin, Amy. 2017. Zinc - Mineral Commodity Summaries 2017. Estados Unidos da

América. US. Geological Survey. Acedido a 25 de outubro de 2017.

https://minerals.usgs.gov/minerals/pubs/commodity/zinc/mcs-2017-zinc.pdf

[21] VMZINC. “Produção de Chapas”. Acedido a 24 de outubro de 2017.

http://www.vmzinc.com/production.html

[22] Woodford, Chris. 2017. “Alloys”. June 8, 2017. Acedido a 24 de outubro de 2017.

http://www.explainthatstuff.com/alloys.html

Referências bibliográficas das Tabelas e Figuras

o Tabela 1

ILZSG - Zn Statistics, 2017

o Tabela 2

Lundin Mining Mineral Resources and Reserves - June 30, 2017

o Figura 1

Relatório “Recursos Minerais – O Potencial de Portugal”. LNEG, 2010.

o Figura 2

https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/4/44/Poco_sta_Barbara.jpg

http://siaia.apambiente.pt/AIADOC/DA189/somincor%20pda%20-%20projetozep-jan162016317143443.pdf

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https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/4/44/Poco_sta_Barbara.jpg


o Figura 4

Batista, Maria João de Almeida Farinha. 2003. “Comportamento de elementos químicos no

sistema rocha-solo-sedimento-planta na área mineira de Neves Corvo: Implicações

Ambientais”. Digitalizado a partir de LECA et al. (1983)

o Figura 5

Batista, Maria João de Almeida Farinha. 2003. “Comportamento de elementos químicos no

sistema rocha-solo-sedimento-planta na área mineira de Neves Corvo: Implicações

Ambientais”. Adaptado de CARVALHO et al., 1993

o Figura 6

Ferreira, José Miguel De Pinho. Dezembro de 2015. “Estudo De Um Circuito De Moagem:

Linha #1 Da Lavaria De Cobre”. Dissertação, Faculdade de Engenharia da Universidade do

Porto. Acedido a 15 de outubro de 2017.

file:///C:/Users/User/Downloads/Tese_Jose_Miguel_Ferreira_v5.pdf

o Figura 7

https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/b/b9/Primary_zinc_smelting_flowcha

rt_-vector.svg/2140px-Primary_zinc_smelting_flowchart_-vector.svg.png

o Figura 8

http://www.supremegalvanizing.com/supreme/wp-content/uploads/2015/08/Diagram-05.jpg

https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/b/b9/Primary_zinc_smelting_flowchart_-vector.svg/2140px-Primary_zinc_smelting_flowchart_-vector.svg.png

https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/b/b9/Primary_zinc_smelting_flowchart_-vector.svg/2140px-Primary_zinc_smelting_flowchart_-vector.svg.png

http://www.supremegalvanizing.com/supreme/wp-content/uploads/2015/08/Diagram-05.jpg

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