Monday, May 16, 2022

Minerais – Manganês: aplicações, reservas e produção

Em 1774, o químico sueco Carl Wilhelm Scheele, enquanto trabalhava com pirolusita, basicamente um dióxido de manganês, conseguiu reconhecer o manganês como elemento químico. No mesmo ano, o metalúrgico, também químico e sueco, Johan Gottlieb Gahn descobriu que o dióxido de manganês podia ser reduzido ao metal manganês, usando carbono, e foi o primeiro a isolar este elemento em sua forma metálica.

Constituindo cerca de 0,1% da crosta terrestre, o manganês é amplamente distribuído em toda a superfície do planeta, tornando-se o 12º elemento e o 5º metal em abundância. Seu nome tem origem na palavra latina magnes, que significa ímã, pois quando se associa com outros metais como alumínio, cobre e antimônio, o produto final é magnético.

Massa botrioidal brilhante de pirolusita de Três Cruzes, Brasil (Crédito: Aram Dulyan)

O manganés é um metal muito duro, quebradiço, de cor cinza esbranquiçada, encontrado na natureza em uma grande variedade de minerais, mas nunca de forma isolada. É vital nas funções metabólicas para a vida humana e animal e tem utilização em ligas na produção de aço e até em latas de refrigerante mais finas e resistentes.


Aplicações

Há registros de uso deste metal desde a Idade da Pedra, quando os artistas de pinturas rupestres usavam dióxido de manganês em suas artes. Nos períodos egípcios e romanos antigos, compostos de manganês já eram utilizados para dar cor ao vidro e, durante os séculos XVI a XIX, estudos químicos constataram que ele conferia mais dureza ao aço.

O Serviço Geológico dos EUA (USGS) considerou o manganês um “mineral crítico” por ser essencial para a economia e existir riscos na interrupção no seu fornecimento. Além de ter importância crescente por sua utilização cada vez maior em tecnologias emergentes, o manganês não tem substituto satisfatório em suas principais aplicações.

Ele é o quarto metal mais negociado no mundo, após alumínio, ferro e cobre. Cerca de 90% do consumo mundial de manganês é destinado à indústria siderúrgica. Entre as suas principais aplicações atualmente é utilizado:

  • na produção do aço, para lhe conferir maior dureza e flexibilidade;
  • em outras ligas ferromagnéticas;
  • em despolarização de pilhas secas;
  • no controle da coloração através da eliminação de impurezas do vidro e na coloração de plásticos, revestimentos em pó, esmaltes artísticos e cosméticos;
  • como bactericida e algicida no tratamento de água e efluentes e como oxidante na síntese química orgânica;
  • em alguns fertilizantes;
  • em suplementos multivitamínicos e
  • em tecnologias para energias limpas.

Na produção do aço, o manganês remove oxigênio e enxofre quando o ferro é processado. A quantidade utilizada por tonelada de aço varia de 6 a 9 quilos, sendo aproximadamente 30% desta quantidade usados durante o refinamento do minério de ferro e o restante ​​como liga no produto final.

Veículos elétricos e aplicações para armazenamento de energia exigirão cada vez mais quantidades significativas de manganês de alta qualidade.

Reservas

Geralmente com teores que variam de 15% a aproximadamente 50%, osminérios de manganês, para se formarem, requerem um sistema geoquímico que concentre o manganês em cerca de 150 a 500 vezes a sua quantidade crustal média. Para tanto, são necessárias condições que evitem a concentração do ferro com o qual o manganês compartilha muitas semelhanças químicas. Praticamente todos os corpos de minério de manganês resultaram de transporte em soluções de água.

O manganês elementar se combina com oxigênio, carbono e silício para formar uma longa lista de minerais. Os mais comuns são óxidos e carbonatos. Entre os óxidos, a pirolusita e o criptomelano são os mais relatados, embora não necessariamente os mais volumosos. Os carbonatos mais comuns são rodocrosita e kutnohorita. Ainda podem ser citados, como minerais de manganês, o manganito e a braunita e ele também pode ocorrer em mineraloides como psilomelano e wad.

BraunitaCriptomelanoRodocrositaKutnohorita

Alguns exemplos de minerais de manganês
(Clique em cada imagem para vê-la ampliada)

As imagens acima mostram os seguintes minerais de manganês:

  • Braunita: Amostra (1,7 x 1,6 x 1,1 cm) da mina de Wessels, África do Sul(Crédito: Rob Lavinsky).
  • Criptomelano: Amostra (aproximadamente 6 cm na maior dimensão) da mina de Genebra, Michigan, EUA (Crédito: Mike Beauregard).
  • Rodocrosita: Cristal (5,2 x 4,2 x 2,3 cm) da mina de Sweet Home, Colorado, EUA (Crédito: Rob Lavinsky).
  • Kutnohorita: Amostra (4.7 x 3.4 x 3.0 cm) com aglomerado de Kutnohorita da mina de Wessels, África do Sul (Crédito: Rob Lavinsky).

A maioria dos minérios de manganês é proveniente de extensas camadas de rochas sedimentares que se formaram em oceanos antigos, quando mudanças no estado de oxidação da água oceânica causaram altas concentrações de manganês dissolvido. Nódulos e crostas de ferromanganês do fundo de diversos oceanos podem se tornar fontes adicionais de manganês se se mostrarem econômica e legalmente viáveis, já que a maioria está depositada em águas internacionais.

As reservas globais de manganês, nas condições atuais, podem atender o consumo mundial por muitas décadas. Essas reservas estão distribuídas de forma desigual geograficamente e relativamente poucos países têm elevadas produções. As maiores reservas de manganês no mundo estão localizadas na África do Sul, na Ucrânia e no Brasil.

Reservas mundiais de manganês (metal contido) por país em 2017 (USGS)

Produção

A mineração de manganês evoluiu de métodos primitivos para tecnologias avançadas, possibilitando progressos, como o aumento na produção e a redução de resíduos químicos.

Produção mundial de manganês (metal contido) por país em 2017 (USGS)

No Brasil

exportação brasileira de manganês somou, de janeiro a agosto de 2017, US$ 221,9 milhões, representando um acréscimo de 27,1% em relação ao mesmo período de 2016.

As principais mineradoras brasileiras de manganês, em 2016, estão listadas na tabela a seguir.

MineradoraUFParticipação*
Vale Mina do Azul S.A.MG, PA47,65%
Mineração Corumbaense Reunida S.A.MS23,93%
Mineração Buritirama S.A.PA23,02%
Brasil Manganes Corporation Mineração S.A.RO2,25%
Recursos Minerais do Brasil S.A.PA0,72%
Manganês Congonhal Ltda.MG0,56%
Ferlig Ferro Liga Ltda.MT0,51%

Principais mineradoras brasileiras em 2016 (DNPM)*Participação percentual da mineradora no valor total do manganês comercializado no país.

Produção brasileira de manganês em 2016 (DNPM)

O manganês teve destaque no superávit da balança comercial brasileira em outubro de 2018. Porém, a produção de manganês da Vale sofreu uma redução de 8,3% em relação a 2016, alcançando 2,2 milhões de toneladas de metal contido em 2017. Na Mina Azul, da Vale, em Parauapebas, PA, a redução foi de 16,4%, tendo lavrado 1,4 milhão de toneladas. Esta queda foi ocasionada pela menor quantidade do metal contido no minério produzido.

Entretanto, o potencial mineral brasileiro e a nova regulamentação da mineração estão atraindo crescentes investimentos estrangeiros. Um exemplo, é o plano de expansão no Brasil da Maxtech Ventures. Esta empresa canadense desenvolve projetos de manganês em Santana do Pirapama, em Minas Gerais, e em Brasnorte, no Mato Grosso.

Olhando para o futuro, vemos na tabela a seguir os principais estados brasileiros quanto à quantidade de títulos minerários para manganês em 2018.

EstadoConcessões de lavras ativasRequerimentos de pesquisaAlvarás de pesquisa
MG398
BA371038
RN364
PA76
RR15
Outros1537
Total944163

Estados brasileiros com maior número de títulos minerários para manganês em 2018 (inthemine)

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