UNIVERSIDADE FEDERAL DO CEARÁCENTRO DE TECNOLOGIA

PROBLEMAS AMBIENTAIS NA INDÚSTRIA MINERO-METALÚRGICA

POLUIÇÃO CAUSADA PELO COBRE

Caracterização do cobre

Histórico do metal

Extração do minério

Processos de beneficiamento

Importância do cobre

Cobre e suas influências nos organismos

Descarte correto de metais pesados

Contaminação do cobre

CARACTERIZAÇÃO DO COBRE

Dúctil

Cor avermelhado

Símbolo : Cu Número atômico: 29

Massa atômica: 63,546 u

Densidade: 8.930 Kg/m3

Ponto de fusão: 1083 ºCDilatação térmica: 0,0168 mm/m/ºCResistência á tração: 220-300 N/mm2

Resistividade elétrica: 1.72×10−8 Ω /m

Os minérios oxidados e carbonatados também sãoencontrados freqüentemente.

A cuprita (Cu2O), óxido de cobre

A azurita (2CuCO3), carbonato de cobre

Nas jazidas de minérios de cobre geralmente há predominância de minérios oxidados na superfície, os minérios sulfurados encontrando-se, pelo contrário, em profundidade.

A calcopirita (Cu2S + Fe2S3) cujo teor em cobre é de 34,5 %,

A Calcosita (Cu2S) contendo cerca de 80 % de cobre.

HISTÓRICO DO METAL

• A palavra cobre é derivada cuprum, que significa metal da ilha de Chipre, onde foi descoberto em estado natural durante a Antigüidade. Sendo assim o cobre foi o primeiro metal conhecido pelo homem uso entre os anos 8000 e 4000 a.C• Atualmente, é obtido a partir de minérios, sendo os mais conhecidos os minériossulfurados.

ESTOQUES DO METAL

• Estimasse que existam mais de 600 milhões de toneladas de metal contido.

• Demanda de cobre refinado é de 11,8 milhões de t/ano, isso nos garante 50 anos de abastecimento.

• Reservas mundiais: 27% no Chile, 15% nos EUA, 6% na Polônia e na Zâmbia, 5% Rússia, Peru (4%).

• As reservas brasileiras 11,6 milhões de t de cobre contido, representando 1,9% do total mundial.

• 80% são de minério sulfetado.

• Extração se dá a céu aberto ou em galerias subterrâneas

DEFINIÇÕES BÁSICAS

• Bota-fora: local para deposição do estéril da mina e, às vezes, para o rejeito da usina de

beneficiamento.

• Capeamento: Camada estéril que recobre a jazida mineral e que deve

ser retirada para efeito de extração do minério na lavra a céu aberto.

• Estéril: substâncias minerais que não têm aproveitamento econômico.

• Jazidas minerais: Massa individualizada de substância mineral ou fóssil, aflorando à superfície ou existente no interior da terra, em quantidades e teores que possibilitem seu aproveitamento em condições econômicas favoráveis.

Mina: é a jazida mineral em fase da lavra, abrangendo a própria jazida e as instalações de extração, beneficiamento e apoio.

Mineral: é toda substância natural formada por processos inorgânicos e que possui composição química definida.

Minério: mineral ou associação de minerais que pode, sob condições econômicas favoráveis ser utilizado como matéria prima para a extração de um ou mais metais.

Rejeito: rochas ou minerais inaproveitáveis presentes no minério e que são separadas deste, total ou parcialmente, durante o beneficiamento.

REFINO DO MINÉRIO

• Exploração em minas abertas ou fechadas;

• Trituração e Tratamento térmico seguido de eletro deposição (refinamento) ou;

• Trituração, Lixiviação e eletrodeposição para obtenção do cobre a 99,9 %.

IMPACTOS AMBIENTAIS DA ATIVIDADE DE MINERAÇÃO

• Atividade de mineração provoca impactos no meio ambiente seja no que diz respeito à exploração de áreas naturais ou

na geração de resíduos.

• Os principais problemas oriundos da mineração podem ser

englobados em cinco categorias: poluição da água, poluição do ar, poluição sonora, subsidência do terreno, incêndios causados pelo carvão e rejeitos radioativos.

• A seguir, serão relatadas algumas atividades de exploração mineral onde são abordados os impactos ambientais gerados durante o processo de exploração e disposição de seus resíduos.

PRINCIPAIS IMPACTOS AMBIENTAIS

• Desmatamentos e queimadas.

• Alteração nos aspectos qualitativos e no regime hidrológico dos cursos de água.

• Desencadeamento dos processos erosivos.

• Turbidez das águas.

• Mortalidade da ictiofauna .

• Fuga de animais silvestres.

• Poluição química provocada pelos metais pesados na biosfera e na atmosfera.

DESMATAMENTO

DEGRADAÇÃO

DEGRADAÇÃO DA PAISAGEM

O mais visível impacto causado pela atividade minerária é a degradação visual da paisagem. Não se pode, porém, aceitar que tais mudanças e

prejuízos sejam impostos à sociedade, da mesma forma que não se pode impedir a atuação da mineração, uma vez que ela é exigida por essa

mesma sociedade.

REJEITO E ESTÉRIL

A disposição final de rejeitos não constitui problema mais sério, quando destinados aos trabalhos de recuperação das áreas. Entretanto, durante a fase da lavra devem ser observados cuidados especiais para que estes não sejam lançados no sistema de drenagem. Quando esses depósitos ficam muito volumosos, tornam-se, por si mesmos, instáveis e sujeitos a escorregamentos localizados. No período de chuvas, devem ser removidos e transportados continuamente até as regiões mais baixas e, em muitos casos, para cursos de água.

A repetição contínua do processo provoca o transporte considerável desse material, ocasionando gradativamente o assoreamento dos recursos hídricos.

Além do volume provindo do material estéril, devem ser consideradas as quantidades advindas da área das próprias jazidas e o material produzido pela decomposição das rochas e erosão do solo.

O problema pode ser minimizado através do adequado armazenamento do material estéril e sua posterior utilização para reaterro de áreas já mineradas e de tanques de decantação que retenham os sedimentos finos na própria área.

REJEITO E ESTÉRIL

PERIGOS DO COBRE

•O derreamento mostrado na foto provem de uma mina abandonada em Idaho(EUA). A coloração turqueza da água e rochas se deve a presença de precipitados de cobre;

•Reage com oxidantes fortes tais como cloratos, bromatos e iodatos, originando o perigo de explosões;

•A água com conteúdo superiores a 1 mg/l pode contaminar com cobre as roupas e objetos lavados com ela, e conteúdos acima de 5 mg/L tornam a água colorida com sabor desagradável;

•As atividades mineiras podem provocar a contaminação de rios e águas subterrâneas com cobre e outros metais tanto durante a exploração como uma vez abandonada;

EFEITOS DO COBRE NA SAÚDE HUMANA

• A longa exposição ao Cobre pode causar irritações na boca, no nariz, nos olhos,Dores de cabeça, dores de estômago, tonturas, vômitos e diarréia;

• Absorções elevadas de cobre pode causar lesões no fígado e danos nos rins e até morte;

•Quantidade de 30 g de sulfato de cobre é potencialmente letal em humanos;

PROPRIEDADES FUNCIONAIS DO COBREPositiva :1. Está comprovada sua participação na molécula da enzima SOD, na citocromo oxidasse, na tirosinase e na dopamina B-hidroxilase.2. Ajuda absorção eficaz do ferro.3. O cobre é essencial para o aproveitamento da vitamina C4. Tem papel importante na conversão da tirosina em melanina, agindo como fator de pigmentação do cabelo e da pele.5. Tem papel na síntese da elastina e do colágeno, assim como nos hormônios T3, T4.6. Substância anti-cancerígenas (são estudos feitos em ratos).7. Protege contra doenças cardiovasculares.8. Anti-inflamatório e útil contra algumas formas de artrite. (uso de pulseiras).9. Estimula a imunidade.Negativa:1. Remove oxidação da vitamina A.2. Em altas doses diminui a vitamina C.3. Contribui para esquizofrenia.4. Alterna o metabolismo da glicose no cristalino.

PROCESSOS DE BENEFICIAMENTO

Tipos de processos para o cobre primário

Pirometalúrgico• Processo Pirometalúrgico, para os minérios sulfetados.• Teor metálico que varia normalmente entre 0,7% e 2,5% .• O minério é submetido à britagem, moagem, flotação e secagem, obtendo-se o concentrado cujo teor de cobre contido já alcança 30%.• Submetido ao forno flash, de onde sai o mate com teor de 45% a 60%.• Forno conversor de onde obtêm-se o blister com 98,5% de cobre. •Refinado eletrolíticamente, atingindo um grau de pureza de 99,9% (catodo).

O gás sulfídrico resultante da fundição é utilizado como insumo para a produção do ácido sulfúrico, visando reduzir o impacto ambiental. No refino eletrolítico, obtêm-se subprodutos como ouro, prata, platina e outros metais, através da lama anódica que se deposita e é retirada por sifão.

PROCESSO HIDROMETALÚRGICO

A hidrometalurgia é apropriada para extração de cobre de minérios oxidados de baixo teor.

• Lixiviar o minério moído com solventes adequados, sendo o mais utilizado o ácido sulfúrico;• Filtração da solução e a precipitação do ferro, indo depois para o aquecimento ou eletrólise;• Na eletrólise, promove-se a eletrodeposição do cobre sob a forma de catodos com 99,9% de pureza a partir das soluções ricas em cobre.

INSTALAÇÕES DE ÁGUA, GÁS E CALEFAÇÃO.TRANSPORTES E COMUNICAÇÕES.TECNOLOGIA AEROESPACIALVANTAGENS EM SUA UTILIZAÇÃOFÁCIL INSTALAÇÃODURADOURORENTÁVELRECICLÁVELRESISTENTE

Importância do cobre

SOLUÇÕES NA MINERAÇÃO

• A água utilizada na mineração pode ser bombeada para uma barragem, que atua como uma lagoa de sedimentação. O excesso de água pode ser utilizada para atividades de supressão de poeiras;

•Concentrações de Cobre no ar são geralmente muito baixas, com exceção de pessoas que vivem ou trabalham próximas aos processos de fundição do minério;

•Trabalhadores dos processos de fundição podem contrair um tipo gripal conhecido como “febre do metal”. Tratamento dos vapores gerados pode diminuir esta exposição.

FIM

Algumas referências:www.eletrica.ufpr.br/piazza/materiais/CarlosRojas.pdf -www.zn-revestimentos.pt/materiais/cobre.htmlpt.wikipedia.org/wiki/Cobrewww.copperinfo.com