GRAFITE – PRODUÇÃO X DEMANDA - Instituto Brasileiro de...

12º Congresso Brasileiro de Mineração – BH -25/09/2007

GRAFITE – PRODUÇÃO X DEMANDA

Elaborado por: Sandio Pereira, Gerente de Marketing da Nacional de Grafite [email protected]


SUMÁRIOI – IntroduçãoII – Propriedades e usos industriaisIII – Produção e Demanda mundialIV – PreçosV – Produção BrasileiraVI – Considerações Finais


I – Introdução

•Grafite é uma das quatro formas de carbono cristalino, as outras são:

"Nanotubes"

Carbono

Diamante Grafite "Fullerenes"

•Os principais tipos de grafite são:

Grafite "Flake"

Grafite de Veio

Grafite Sintetico

Grafite Natural

Grafite Amorfo

Grafite Cristalino

Grafite

•Grafite é um mineral macio também conhecido pelos nomes de grafita, carbono mineral e plumbagina.


I – Introdução

•A palavra grafite é derivada da palavra grega “graphein” = escrever;

•Os diferentes tipos de grafite natural sao distinguidos por características físicasdistintas, resultantes principalmente de diferencas na ocorrência geológica;

•A Grafita tem em sua composição principalmente carbono, podendo ser contaminada pelo óxido de ferro, argila ou outros minerais;

• A grafite é o elemento não metálico de maior condutividade elétrica e térmica e é quimicamente inerte;• A grafite é também produzida sinteticamente do coque de petróleo. A grafite sintética é um competidor da grafite natural em numerosas aplicações;

•A Grafita amorfa é formada pelo metamorfismo térmico do carvão;•A Grafita de flake cristalino ocorre mais comumente nas rochas metamórficas, como calcarios cristalinos (marmores), xistos e gnaisses;•A Grafita em “Lump” ocorre em veios e acredita-se ser hidrotermal em sua origem;


II – Propriedades e usos Industriais

•A estrutura básica da grafite consiste de grupos hexagonais de atomos de carbono, os quais formam grades planares estáveis com ligações fracas entre camadas(forcas de Van der Waals). Veja abaixo:


•Ambientalmente amigável e não apresenta riscos à saúde;

•As propriedades únicas da grafite, resultante de sua distinta estrutura em camadas e suainércia química, fazem da mesma o material escolhido para muitas aplicações:

•A habilidade de moléculas químicas serem intercaladas entre as camadas da grafite (entre os Grafenos);

• Não apresenta riscos de explosão;• Todas essas propriedades combinadas fazem da grafite desejável para muitas aplicações industriais, e tanto o grafite natural como o sintético possuem usos industriais;

•Excelente condutividade elétrica e térmica;•Excelentes propriedades lubrificantes, particularmente a elevadatemperatura e pressão;•Alta resistência a oxidação e durabilidade contra agressividades químicas;


• A principal área de aplicação da grafite natural é na industria de refrátarios, seguido de perto pela área de fricção. Outras areas de aplicaçao incluem: baterias, celúlas de combustível, aditivos de carbono, lubrificante,etc.



• A condutividade elétrica e a propriedade lubrificante permitem seu uso como principal material na fabricação de escovas para motores elétricos; • Uma vez que a grafite é extremamente resistente

contra ácidos e a oxidação, é ideal sua aplicação em gaxetas trabalhando em ambientes ácidos;•Em pastilhas de freio a excelente condutividade térmica da grafite contribui para reduzir desgaste prematuro, e como é ambientalmente neutra e livre de halogênios pode ser reciclada e a disposição no meio ambiente não apresenta riscos;

• A grafite é usada na fabricação de plásticos anti-estáticos, plásticos condutivos e borrachas, tinta eletrostática, blindagens condutivas de cabos de forca, chaves de membrana, etc.;

•A grafite reflete um amplo espectro de radiações eletromagnéticas;



•Devido a estrutura em camadas da grafite, atomos ou pequenas moleculas podem ser introduzidos entre as camadas de carbono. Durante esse processo de Intercalação um produto chamado grafite Expansível é produzido. Veja abaixo:

• A principal utilização da grafite expansível é como retardante de fogo em espumas isolantes, carpetes, téxteis, produtos de borracha, etc.• Os novos campos de aplicação da grafite incluem: grafite magnética, nanotubosde carbono, grafite esférica, etc.



Aplicação "Flake" cristalino Amorfo "Lump" Sintetico

Baterias X X XAditivos de carbono X XPanelas de carbono XEscovas de carbono X X XCatalises XTecidos e fibras XCoberturas X XCadinhos X XEletrodos X"Foils" XRetardantes de fogo XMateriais de friccao X X XCelulas de combustivel X XMoldes X XLadles X XLubrificantes X X X XTintas XLapis X XPlasticos e resinas XMetalurgia do Po X XRefratarios X XRetortas XFonte: Industrial Minerals Nov 2000 e Industrial Minerals Handybook IIITab.03 – Principais campos de aplicação do grafite (natural e sintética).


III – Produção e Demanda mundial

• A China é o principal produtor de grafite natural, com 68% da produção mundial. A Índia é o segundo do ranking, com 11%, seguido por Brasil, Coréia do Norte e Canadá.• Esses 05 paises respondem por cerca de 92% da produção mundial.

• O mercado de grafite natural estava próximo do balanço entre fornecimento-demanda em 2006.• A China domina a produção mundial de grafite tipo “flake” e amorfo, com acesso a recursos substanciais e baixo custo de mão-de-obra, sendo provavelmente o foco de futuros investimentos.• Nota característica deste mercado é que os principais importadores de grafite natural, são também exportadores, sendo: Japão, USA, UK, Alemanha e Franca.


País 2001 2002 2003 2004 2005 2006Áustria 116,00 100,00 100,00 - - -

Brasil, vendável 70.091,00 60.922,00 70.739,00 76.332,00 77.000,00 76.000,00

Canadáe 35.000,00 25.000,00 25.000,00 28.000,00 30.000,00 30.000,00

Chinae 450.000,00 629.000,00 710.000,00 700.000,00 720.000,00 720.000,00

República Tchecae 17.000,00 16.000,00 9.000,00 10.000,00 10.000,00 5.000,00

Alemanha, vendável 3.190,00 3.312,00 2.840,00 3.155,00 3.200,00 3.000,00

Índia, corrida da minae, 3 140.000,00 130.000,00 110.000,00 120.000,00 130.000,00 120.000,00

Coréia, Nortee 25.000,00 25.000,00 25.000,00 30.000,00 32.000,00 32.000,00

Madagascare 2.013,00 2.000,00 15.000,00 15.000,00 15.000,00 15.000,00

México, amorfo 21.442,00 14.065,00 8.730,00 14.769,00 11.143,00 13.000,00

Noruegae 2.500,00 2.400,00 2.400,00 2.300,00 2.300,00 2.000,00

Sri Lanka 6.585,00 3.619,00 3.387,00 3.400,00 3.000,00 3.000,00

Turquia, corrida da mina5 15.000,00 1.393,00 942,00 1.000,00 6.000,00 30.000,00

Ucrâniae 7.500,00 7.500,00 7.500,00 7.500,00 8.000,00 8.000,00

Zimbábue 11.836,00 9.912,00 7.675,00 10.267,00 6.000,00 6.000,00

Outros Países 8.437,00 2.055,00 968,00 1.607,00 2.000,00 2.000,00

Total 815.710,00 932.278,00 999.281,00 1.023.330,00 1.055.643,00 1.065.000,00

III – Produção e Demanda mundial

Fonte: USGS Minerals Yearbook.


III – Precos

PREÇOS (USD/ ton) REPRESENTATIVOS DE GRAFITE NO FINAL DO ANO1

Tipo 2004 2005 2006 2007

Flake Cristalino grande, 94% a 97% carbono, +80 mesh 570-750 660-795 800-950 800-950

Flake Cristalino grande, 90% carbono, +80 mesh 480-550 570-655 570-655 570-655

Flake Cristalino médio, 94% a 97% carbono, +100-80 mesh 560-640 630-710 730-810 730-810

Flake Cristalino médio, 90% carbono, +100-80 mesh 370-410 440-495 440-495 440-495

Flake Cristalino médio, 85% a 87% carbono, +100-80 mesh 230-350 450-555 420-475 420-475

Flake Cristalino fino, 94% a 97% carbono, +100 mesh 450-600 525-640 600-750 600-750

Flake Cristalino fino, 90% carbono, -100 mesh 350-400 410-475 410-475 410-475

Pó amorfo, 80%/85% carbono NA 240-260 240-260 240-260

Sintético 99,95% carbono, fronteira Suíça NA 2,007 3,00-10,00 3,25-11,501-CIF porto Europeu (FCL - Full Container Load)Fonte: 2004 e 2005 – USGS Minerals Yearbook; 2006 e 2007 – Minerals Pricewatch.

• Os preços do grafite natural cristalino (“flake”) vem aumentando nos últimos 03 anos. Veja abaixo:


III – Preços

• A imposição, pela China, de sobretaxas a exportação de grafite, já começou a refletir nos preços de alguns tipos de flake a partir do mês de Agosto de 2007, sendo:

•Flake cristalino grande, 94 a 97% carbono, +80 mesh – 880-990 USD/mt•Flake cristalino medio, 94 a 97% carbono, +100-80 mesh – 800-900 USD/mt•Flake cristalino fino, 94 a 97%% carbono, +100 mesh – 650-800 USD/mt

• Outro fator que tem contribuído com o aumento dos preços no mercado mundial, é a situação dos portos na China e o aumento dos preços dos fretes marítimos;


III – Produção Brasileira

•O Brasil detém uma posição privilegiada no quadro das reservas mundiais, com destaque para os seguintes minerais:

Fonte: DNPM, Sumario Mineral 2005.



•Em termos de produção, o Brasil é auto-suficiente na maioria dos minerais e gera excedentes exportáveis, inclusive da Grafita. Veja abaixo:




•A maior empresa brasileira produtora de grafita natural beneficiada é a Nacional de Grafite Ltda., que lavra grafita natural nos municípios de Itapecerica, Pedra Azul e Salto da Divisa, todos no estado de Minas Gerais.•As demais empresas produtoras foram: a Grafita MG, que lavra grafita nos municípios de Serra Azul e Mateus Leme, em Minas Gerais e a Extrativa Metalquímica S/A, localizada em Maiquinique no estado da Bahia.•A atual produção brasileira atende a demanda interna de grafite natural do tipo “Flake” cristalino e gera um excedente exportável.•Vejam abaixo dados da produção por estado:




•Vejam abaixo dados da quantidade comercializada por estado e volumes de exportação da grafita :

2004** 2003** 2002** 2001**Brasil -TOTAL 54.180,00 48.244,00 44.477,00 31.643,00

Minas Gerais 51.815,00 46.032,00 44.477,00 31.597,00

Bahia 2.364,00 2.213,00 45,00

QUADRO COMPARATIVO PRODUÇÃO QUANTIDADE COMERCIALIZADA - GRAFITA - TONS




VI – Considerações Finais

•Aplicações em refratários formam o maior mercado para o uso da grafite natural. Nesta área de aplicação, avanços tecnológicos vêm reduzindo o consumo de refratários por tonelada de aço produzida.•Espera-se que o aumento previsto na fabricação e venda de veículos híbridos e elétricos aumente a demanda de grafite de alto grau de pureza em células de combustível e aplicações em baterias.•Células de combustível são um uso final de alto potencial de crescimento e altos volumes de grafite (natural e sintético), mas atualmente são um porção muito pequena do consumo total.•A demanda global de grafite usada em baterias pode aumentar para mais de 25.000t/ano, nos próximos 4 a 5 anos. Espera-se que esta demanda se espalhe entre os dois principais setores consumidores – baterias alcalinas e baterias de íon lítio.

•Os mercados de grafite usada em borracha e plásticos estão crescendo, com expectativa de crescimento continuo.


VI – Considerações Finais

•A uma tendência na industria em direção a grafites de maior pureza e de especificações consistentes, utilizadas em aplicações especializadas e de alta tecnologia.•Grafite de alta pureza tem aplicações em avançados compósitos de carbono-grafite•De fato, as aplicações para a grafite parecem não ter limites, já estamos falando de aplicações para: nanotubos de carbono, grafenos, grafite magnética e esférica, etc.


Obrigado a todos!

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