Mês: outubro 2022

O que você precisa saber sobre geotecnia

Já sabemos que a Ciência tem diversas ramificações, e que no campo das geociências não seria diferente não é mesmo?
Aqui no nosso blog já comentamos sobre diversos temas que cercam a geologia e a exploração mineral de modo geral. Hoje você acompanha um pouco do que é a geotecnia e qual a sua importância geral.

O que é geotecnia?

Enquanto a geologia é a ciência que estuda as rochas, o solo e minerais, a geotecnia é a parte que estuda o comportamento das rochas e dos solos de acordo a interferências realizadas pelo homem. 

Esses estudos se mostram eficientes tendo em vista que diversos materiais presentes na crosta terrestre são utilizados e suas propriedades e características de resistência e comportamento já foram observadas.

Assim sendo, já é de se esperar que seja um ponto fundamental na parte da construção civil, correto?

Aproveitando o gancho, quando acabar esse artigo dá uma olhadinha nesse aqui também! Minerais mais usados na construção civil.

Qual sua importância?

Bom, mencionamos no tópico anterior que é de se esperar que a geotecnia seja um fator primordial na construção civil. Mas por quê?

Então, a primeira coisa que te pergunto é o seguinte: quando investimos dinheiro numa construção, que leva bastante tempo e materiais esperamos que ela seja comprometida negativamente ou que se mantenha firme? Mais que isso, esperamos que ela se torne um risco para as pessoas ao seu redor e para o ambiente de forma geral?

Imagino que sua resposta seja não, e é aí que começamos a explicar melhor a importância desse estudo.

A geotecnia é considerada o primeiro passo para uma obra de engenharia ser iniciada de forma segura. Nesse sentido não contemplamos apenas atividades da engenharia civil, mas isso você verá adiante no tópico ‘’geotecnia na mineração’’.

Em outras palavras, a geotecnia visa oferecer informações importantes relacionadas à geologia e os fenômenos que podem ser desencadeados com a atividade a ser executada sob o solo.

Qual o perfil do profissional?

Em síntese, a pessoa que atua como geotécnico precisa obrigatoriamente compreender disciplinas que competem a temas como mecânica das rochas e dos solos, geologia geral e estrutural. Isso porque não é possível trabalhar com aspectos de resistência e características desses materiais sem antes ter conhecimento dos seus respectivos comportamentos. 

No campo de trabalho, os procedimentos vão além dos aspectos geológicos, pois devem ser levados em consideração aspectos ambientais, sociais e econômicos e operacionais.

Dentre as atividades realizadas, uma das mais importantes é a sondagem, que é responsável, entre diversas razões, por avaliar e comprovar as camadas existentes no terreno em questão e o tamanho médio de cada uma delas (e por consequência do que são compostas). Pontos como localização de corpos de água, como os lençóis freáticos também são analisados e é parte fundamental para que seja possível evitar danos causados por erosão, por exemplo.

Amostras provenientes de sondagem. Fonte: Reprodução.

 

Falando em sondagem… já viu nosso artigo sobre o tema? Não esquece de dar uma passadinha para conferir nesse link aqui: Sondagem na mineração.

Ah, cabe mencionar aqui que engenheiros de minas e geólogos também podem atuar com a geotecnia, certo?

Divisões da geotecnia

A geotecnia pode ser dividida em dois grupos principais, para facilitar a compreensão das suas responsabilidades, são elas a geotecnia básica e geotecnia aplicada, entenda melhor a seguir:

  • Geotecnia básica: de modo direto, é o segmento que compreende atribuições dos estudos de geologia, mecânica das rochas e dos solos; 
  • Geotecnia aplicada: se refere a estabilidade de taludes nos mais diversos nichos, sejam na mineração, em rodovias, fundações barragens e em outros diversos assuntos.

Principais aplicações da geotecnia

De acordo com o que mencionamos até aqui, já deu pra perceber que o campo de atuação das atividades de geotecnia é bem grande, não é? Bom, se ainda não foi o suficiente não se preocupa que esse tópico aqui é dedicado às aplicações desse segmento! Vamos lá.

  • Construção de barragens;
  • Estabilidade de taludes e encostas;
  • Obras subterrâneas;
  • Estabilidade de maciços rochosos;
  • Prevenção de deslizamentos;
  • Prevenção de desmoronamentos;
  • Contenção da ocupação de encostas;
  • Preservação de lençóis freáticos.

Mina de Mutanda. Fonte: Reprodução.

Assim como diversas atividades e obras precisam de um constante acompanhamento, com a geotecnia não é diferente. O primeiro passo sempre é o estudo de viabilidade e ensaios geotécnicos, mas o monitoramento deve ser realizado durante toda vida útil da estrutura para fins de certificação de segurança.

Geotecnia na mineração

Sabemos que a mineração é uma atividade que depende diretamente da exploração do solo, seja acima ou abaixo dele. De todo modo, com exceção de alguns minérios específicos que não necessitam da extração com utilização de desmonte, a lavra ocorre tanto a céu aberto quanto no meio subterrâneo. 

Dessa forma, a depender do maciço que estiver sendo explorado, ou da forma aplicada no desmonte, como a de bancadas por exemplo, pode ocorrer a formação de taludes, que por sua vez necessitam ser estabilizados e contidos, pois além de comprometer a segurança, podem influenciar a uma não viabilidade de continuidade na exploração, e é aí que a geotecnia entra para conter e devolver a estabilidade dessas regiões.

Consegue visualizar a dimensão que a mecânica de rochas alcança para entregar esses resultados?

Podemos mencionar também a necessidade de estabilidade nas barragens de rejeito, que você pode conferir melhor o funcionamento e tipos neste artigo aqui: Tipos de barragens e suas aplicações. Ademais, obras para fechamento de mina, descomissionamento de barragens e outras atividades também utilizam diretamente das ferramentas que a geotecnia oferece.

Barragem de água. Fonte: Reprodução.

Concluindo

A geotecnia é uma ciência fundamental para a plena execução das mais diversas atividades no campo da extração e construção civil, sendo responsável por estudos e ensaios que permitem uma maior segurança para as obras realizadas e para todos os que estão envolvidos direta ou indiretamente com algum desses aspectos. Ademais, lembre-se de buscar um profissional devidamente capacitado para exercer e garantir um bom funcionamento das atividades que necessitem dos requisitos da geotecnia.


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Reservas de petróleo pelo mundo: Qual a sua importância?

Antes de falarmos especificamente das reservas de petróleo espalhadas pelo mundo, você já se perguntou sobre como é formado o petróleo e qual a sua importância? Enfim, estamos aqui hoje para te contar um pouco sobre esse recurso natural, suas reservas e os seus impactos pelo mundo.

O que é o petróleo?

O petróleo é um composto orgânico de origem fóssil, sua formação se dá quando grandes quantidades de organismos mortos, principalmente zooplâncton e algas, são enterrados sob rochas sedimentares e submetidos a calor e pressão por períodos prolongados. Acredite, o petróleo é bastante antigo. Através dele, produzimos alguns combustíveis como o diesel, gasolina, querosene, entre outros. Ou seja, o petróleo é uma das principais fontes de energia utilizado na produção de bens industriais, tendo uma grande dependência no desenvolvimento econômico da sociedade, promovendo grandes influências geopolíticas.

Segundo os dados divulgados pela BBC, o petróleo continua sendo a principal fonte de energia utilizada mundialmente, por mais que tenhamos energias renováveis com grande potencial de substituição desse recurso natural, ainda assim, continuamos dependentes dele. No ano de 2019, foi o período em que mais foi consumido petróleo comparado com qualquer outro ano na história. De acordo com os dados apurados pela IEA (Agência Internacional de Energia) foram utilizados mais de 99,7 milhões de barris de petróleo por dia.

Diante das informações relatadas fica claro a grande importância que o petróleo tem para a comunidade. Pois ele é considerado um recurso básico da sociedade industrial, sendo responsável por 37% da produção energética, entre os quais o setor de transporte, e as indústrias químicas os principais segmentos que utilizam o petróleo. 

Onde estão as reservas de petróleo?

Bom, já entendemos que se utiliza bastante o petróleo, se tornando parte de nossa rotina diária, estando presente em diversos produtos ao nosso redor. Porém, em quais locais se armazena todo esse petróleo? Eles estão localizados nas reservas petrolíferas dos países que produzem esse recurso natural.

Diante do último levantamento realizado pela OPEP (Organização dos Países Exportadores de Petróleo) em 2020, o mundo conta com uma reserva total de 1.732 bilhões de barris desse recurso. Vale ressaltar, que os critérios propostos para que essas reservas sejam comprovadas, compõem uma série de análises e estimativas econômicas em relação aos desenvolvimentos dos respectivos reservatórios.

De acordo com a lista das maiores reservas de petróleo, nós temos a Venezuela liderando essa relação. Um país da América do Sul, vizinho do Brasil que possui cerca de 303.8 bilhões de barris, sendo detentor de 18% de todas as reservas de petróleo que foram comprovadas. No entanto, petróleo não é sinônimo de riqueza. Pois, o país enfrenta uma crise econômica que vem abalando diversas camadas da população.

Logo em seguida nós temos a Arábia Saudita. Um país localizado no Oriente Médio, sendo detentor 297.5 bilhões de barris, abrangendo 17% do total de reservas petrolíferas provadas. Além disso, vale ressaltar que as maiores reservas de petróleo do mundo estão localizadas no Oriente Médio, correspondendo a quase 50% das reservas mundiais. O gráfico acima descreve bastante a predominância da península arábica..

Os Estados Unidos também estão entre os principais países com as maiores reservas de petróleo no mundo, possuindo 4% das reservas totais provadas de petróleo. No entanto, vale destacar que a sua produção não suporta todo o consumo do país, ocasionando algumas intervenções geopolíticas com objetivos de obter melhores acordos comerciais para atender as necessidades da nação. Além disso, em 2021, o país divergiu em alguns fundamentos da OPEP, liberando algumas reservas estratégicas com a finalidade de se tornar mais competitivo no mercado perante os grandes players.

Enfim, o Brasil aparece na lista em 16º colocado, correspondendo a 1% das reservas mundiais. Porém, vale ressaltar, que o país registrou um aumento de 11% de suas reservas petrolíferas em 2021, segundo a Agência Nacional de Petróleo, Gás Natural e Biocombustíveis (ANP). 

O petróleo vai acabar no futuro?

Obviamente, não há uma resposta definitiva para essa pergunta, mas existem informações gerais que tenham alguma relevância para possíveis respostas.

A resposta curta é que o mundo provavelmente não ficará sem no curto prazo.

O médio e longo prazo, a extração e utilização de usar recursos (e reservas) de petróleo pode levar em consideração alguns destes fatores-chave: 

Produção e demanda de petróleo ao longo do tempo; 

Descoberta de recursos petrolíferos recuperáveis, podendo aumentar o potencial de conversão desses recursos em reservas provadas;

Se os gráficos anuais de reservas comprovadas estão em tendência de queda, tendência de alta ou estáveis. As reservas comprovadas podem mudar de ano para ano à medida que mais recursos recuperáveis são convertidos em reservas;

Nova tecnologia e processos de mineração/extração, podendo ajudar a acessar recursos que antes não eram acessíveis ou extrair recursos de uma maneira mais economicamente viável.

Podemos dizer que, se as reservas estão se mantendo estáveis ou aumentando ano a ano, a menos que haja problemas na cadeia de suprimentos, o petróleo não corre o risco de acabar. Se as reservas estiverem com tendência de queda ao longo de um período, o oposto pode ser mais preciso

Ficar sem recursos é diferente de países e regiões individuais que não têm acesso a recursos ou não têm oferta suficiente para atender à demanda. Há uma diferença entre haver recursos petrolíferos disponíveis para extração, poder acessá-los fisicamente e extraí-los de forma economicamente viável, produzir recursos petrolíferos e trazê-los para o mercado.

É possível que globalmente haja petróleo suficiente sendo produzido para atender à demanda, mas países individuais podem enfrentar déficits de oferta por vários motivos.

De todo modo, existe uma grande estimativa que o petróleo acabe num futuro, promovendo grandes mudanças nas escalas energéticas do mundo. 


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Concentração mineral no beneficiamento: o que é, quais as principais técnicas

O que é o beneficiamento mineral?

Antes de tudo, é imprescindível falar sobre o beneficiamento mineral, também conhecido como tratamento de minérios, que consiste em operações, cuja finalidade é de alterar a concentração relativa das espécies minerais, isto é, aumentar o teor dos minerais importantes, sem modificar suas identidades químicas ou físicas. Este conjunto de operações é primordial atualmente, uma vez que a demanda industrial por minérios tem crescido, tornando essencial a aplicação de técnicas que possibilitem o aproveitamento máximo do minério. 

A concentração mineral e o tratamento de minérios

Agora que o conceito de beneficiamento mineral está bem elucidado, é muito mais simples compreender a concentração mineral, visto que ela é uma etapa do dito conjunto de operações. A concentração mineral corresponde à seleção dos minerais desejáveis e à eliminação dos que não são interessantes. 

Para que este processo seja realizado, é necessário que os minerais de interesse não estejam fisicamente agregados aos indesejáveis, e é por isso que outra etapa do tratamento de minérios também se revela como de grande importância: a fragmentação, que consiste na diminuição da granulometria da amostra e cujo objetivo é a liberação dos minerais importantes dos outros. Ademais, vale ressaltar que é indispensável que haja uma diferença física ou físico-química entre o mineral de interesse e os demais. As propriedades mais utilizadas neste âmbito são a diferença de densidade e a diferença de susceptibilidade magnética, que é o grau no qual uma substância pode ser magnetizada. 

Como a concentração mineral é realizada?

Como foi dito anteriormente, a concentração mineral é feita quando se deseja recuperar os minerais úteis contidos em um minério. Assim sendo, é importante esclarecer como este processo é realizado. Então, há a separação das espécies de interesse, e isto ocorre em sistemas dinâmicos: a resultante das forças concede trajetórias diferentes para cada partícula. Eventualmente, torna-se possível separá-las a partir de propriedades diferenciadoras. 

Haja vista que são vários os processos para a concentração mineral, é substancial evidenciar que a escolha do melhor método depende totalmente das propriedades do material de interesse. 

Quais são as técnicas utilizadas?

Aqui abaixo são citadas algumas das técnicas utilizadas para a concentração mineral.

  • Flotação: é uma técnica que utiliza reagentes que tornam as superfícies das partículas hidrofóbicas ou hidrofílicas, a fim de que elas afundem ou flutuem. Salienta-se que, nesta técnica, as características das partículas não são essenciais para que a separação ocorra.

  • Separação gravítica: é a separação de partículas baseada na diferença de densidade, tamanho e forma delas, por meio da ação da força gravitacional ou de forças centrífugas. Neste caso, a técnica é mais utilizada para separar partículas de granulometria alta.
  • Separação magnética: é um método que utiliza a suscetibilidade magnética dos materiais para realizar a separação, submetendo-os a um campo magnético, o qual pode ser natural ou induzido. Aqui, é possível dividir os minerais em diamagnéticos, sem intensidade magnética, paramagnéticos, com média ou baixa intensidade magnética, e ferromagnéticos, com grande intensidade magnética.
  • Lixiviação: este processo corresponde à dissolução seletiva por intermédio da aplicação de ácidos, bases ou agentes complexantes. Em outras palavras, o minério é extraído ou deslocado a partir deste método. Este método é mais utilizado para minérios de baixo teor e/ou para quando existe alguma dificuldade na retirada ou no transporte do minério. 

Em síntese, a concentração mineral é uma etapa de extrema importância para o beneficiamento, uma vez que visa aumentar o teor dos minerais de interesse da amostra. Vale frisar que a recuperação, isto é, a medição da quantidade de elemento valioso que foi obtido no processo de concentração do minério e a pureza, que é o teor do elemento presente no minério, são cruciais para um bom processo de tratamento de minérios. 


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Cominuição de minérios

Você sabe o que cominuição? Sabia que esta é uma etapa importante na mineração?

Acompanhe-nos neste artigo e conheça um pouco sobre esse processo de tratamento de minérios e seus métodos de realização.

O que é cominuição?

Cominuição é o processo de fragmentação de um material para reduzi-lo a partículas menores ou mais finas.  Este processo reduz o tamanho das partículas quebrando, esmagando ou moendo minério, rocha, carvão, entre outros materiais.

A cominuição é mais utilizada na área de mineração e é um componente crítico de muitos fluxogramas de processamento de minerais ao separar os metais preciosos do estéril, antes de prosseguir para o processamento mineral.

Cominuição na indústria mineral

Na indústria de processamento mineral, a cominuição é um método de tratamento físico que envolve moagem e quebra do minério.

Esses métodos mecânicos aumentam a área de superfície acessível do minério e seus materiais preciosos por meio da redução e distribuição do tamanho das partículas.

Esta é uma parte crucial da maioria dos fluxogramas de processamento mineral e serve a vários propósitos, incluindo:

Separação: aumentando a área de superfície disponível para reações químicas;

Liberação: liberando minerais valiosos que estão dentro do minério residual;

Concentração: produzindo um tamanho de partícula para atender às especificações do produto para a sua utilização.

Salienta-se que, durante este processo, o objetivo é conservar a massa, classificar os minerais por graus e coletar os diferentes minerais em suas concentrações específicas.

A cominuição é essencial para o beneficiamento mineral ao formar componentes minerais em elementos que usam o menor consumo de energia (incluindo tratamentos térmicos, físicos e químicos).

Técnicas de Cominuição

Existem vários métodos de cominuição para o processamento mineral. A britagem e a moagem são processos comuns de cominuição, onde o principal objetivo é a liberação e redução do tamanho do minério.

Britagem

A britagem pode ser definida como o conjunto de operações de fragmentação de blocos de minérios vindos da mina, levando-os a uma granulometria compatível para utilização direta ou para posterior processamento.

A britagem é um estágio que utiliza, equipamentos apropriados para a redução de tamanhos convenientes, ou para a liberação de minerais valiosos de seu estéril.

Britador de Mandíbulas: é o equipamento utilizado para fazer a britagem primária de blocos de minério de dimensões e dureza elevadas, e com grandes variações de tamanho na alimentação. Ele é composto por uma mandíbula fixa, e uma móvel que se aproxima e afasta, fragmentando o bloco de material.

Britador Giratório. Fonte: Reprodução

  • Britador Giratório: é utilizado na britagem primária quando existe uma grande quantidade de material a ser fragmentado, sendo mais operacional do que o britador de mandíbula, pois pode ser alimentado por qualquer lado. O britador giratório funciona com o movimento de aproximação e distanciamento do cone central em relação à carcaça invertida, quebrando o minério.
  • Britador de Impacto: neste tipo de britador, a fragmentação é feita pelo impacto por meio do movimento das barras sobre as placas fixas de impacto, acarretando a fragmentação.
  • Britador de Rolo Dentado: consiste em um rolo dentado móvel e uma carcaça fixa; o movimento giratório do rolo provoca a compressão e cisalhamento do material entre os dentes e a placa fixa. Este possui um grande desgaste dos dentes, limitando o seu uso a rochas de fácil fragmentação.

Britador Cônico. Fonte: Reprodução

  • Britador Cônico: possui o mesmo princípio de operação do britador giratório. Porém, no cônico, o manto e o cone apresentam longas superfícies paralelas para garantir um tempo longo de retenção das partículas nessa região, assegurando uma fragmentação maior a rocha.
  • Britador de Rolos: consiste em dois rolos de aço girando na mesma velocidade, em sentidos contrários. sua alimentação é feita, lançando-se os blocos de minério entre os rolos onde ocorre a fragmentação dos blocos.

Britadores de impacto vertical (VSI) - Metso Outotec

Britador de Impacto Vertical (VSI). Fonte: Metso

  • Britador de Impacto Vertical: é um equipamento capaz de produzir modificações nas partículas, dando-lhes formato cúbico ou arredondado. Essa forma das partículas é atribuída aos mecanismos que ocorrem no rotor e na câmara de britagem do equipamento.

Moagem

A moagem é o estágio final do processo de cominuição, onde as partículas são reduzidas, pela combinação de impacto, compressão, abrasão e atrito, a um tamanho adequado para a concentração do minério. Cada minério tem um tipo ideal de moinho para ser utilizado, dependendo de muitos fatores, como a distribuição do mineral útil no estéril, e o processo de separação que vai ser usado em seguida. 

Moinho Cilíndrico de Bolas. Fonte: Reprodução

  • Moinho de Bolas: estes moinhos são constituídos de uma carcaça cilíndrica de ferro, revestida internamente com placas de aço ou borracha, que gira sobre mancais e contém, no interior, bolas de ferro ou aço. As bolas giram em torno delas mesmas e produzem uma fragmentação por compressão.
  • Moinho de Barras: são moinhos cilíndricos, que utilizam barras em seu interior, podendo ser considerados máquinas de britagem fina ou de moagem grossa.


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