Barite Processamento

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PROSPECCÇÃO E PRDUÇÃO DO MINERAL BARITA 
 
1. INTRODUÇÃO 
A barita, é um mineral que desempenha um papel crucial em diversas indústrias ao redor do 
mundo, influenciando directamente a economia global. Sua importância econômica é 
evidenciada pelo seu uso em sectores vitais, como o petrolífero, o químico, o de mineração e o 
de construção civil. 
Ela é formada por meio de processos hidrotermais e sedimentares. Em ambientes hidrotermais, 
a barita pode se precipitar a partir de soluções ricas em bário que fluem através de fissuras- 
Veios em rochas sedimentares, metamórficas ou vulcânicas. 
Geralmente associado a minerais como quartzo, calcita, dolomita, fluorita, siderita, rodocrosita, 
pirita, galena e esfalerita. Devido à sua grande proporção em minerais não metálicos e óbvia 
agregação de cristais. 
“Barita” do grego "barus", que significa "pesado", é um mineral não metálico composto 
principalmente por sulfato de bário (BaSO4). É conhecida por sua alta densidade e baixa 
solubilidade em água, tornando-a valiosa em várias aplicações industriais, principalmente na 
indústria de petróleo e gás. 
Desde a década de 1920, de 80 à 95% da barita extraída em todo o mundo foi consumida na 
perfuração de poços de petróleo e gás. Para este propósito, barita finamente moída é adicionada 
como agente de aumento de peso à lama de perfuração. 
 
 
 
 
 
 
 
2. LOCALIZAÇÃO DO CAMPO 
A zona de concessão designada por Kwakra, localiza-se na região de Cangulo (ou de Leão), a 
Noroeste da cidade do Sumbe, na Província do Kwanza Sul, em Angola com uma área de 1677 
hectares. 
 
Figura 1- Croquis de localização da Concessão de Kwakra 
O acesso a área de estudo é feito através da estrada nº 100, em direcção à Sumbe, desviando- 
se a esquerda em direcção à fabrica de cimento FCSK, onde a estrada asfaltada termina na 
Comuna de Kwakra. Para se chegar até a zona mineralizada, segue- se por uma picada a 
Nordeste da comuna em direcção a Jombe. 
 
3. GEOLOGIA DO CAMPO 
Geologicamente a zona é constituída por estrutura rochosa, designada por gnaisse. O encaixante 
é um granito que após ter sofrido processo de metamorfismo de baixo grau, onde a acção da 
pressão litostática pode ser notada pela orientação granular numa determinada direcção. Tal 
fenómeno provocou a alteração do granito dando origem a nova rocha, o gnaisse. O granito é 
uma rocha de natureza ígnea, plutónica, mesocrata, com textura granular fanerítica. A textura 
fanerítica foliada, que é possível observar é devido ao efeito da pressão ocorrida durante o 
metamorfismo. 
Além disso, o tipo de rochas presentes na zona com textura gnaissica, tal como acontece nesta 
região (Kwakra), pressupõe metamorfismo, que consequentemente pode ter dado lugar a 
criação de fracturas de pequeno porte, permitindo a percolação de fluidos. Sabemos que em 
zonas onde os veios têm origem hidrotermal, podemos encontrar barite, formados a partir da 
precipitação de sulfato de bário. Os depósitos residuais encontrados em materiais não 
consolidados são formados pelo intemperismo de materiais pré-existentes. Nestes casos, a 
lixiviação origina depósitos residuais. 
Por essa razão, estima-se a presença de grandes potenciais quantidades de barite, uma vez que, 
ocorre frequentemente associada a rochas graníticas, como era a rocha original desta zona. A 
barite como tal, trata-se de um mineral cuja identificação macroscópica imediata se caracteriza 
pela cor branca a rosada e brilho vítreo. 
 
4. PRODUÇÃO MUNDIAL DA BARITA 
A produção mundial de barita desempenha um papel fundamental na economia global, 
especialmente devido à sua importância na indústria de petróleo e gás. A barita é um mineral 
essencial utilizado como agente de peso em fluidos de perfuração, desempenhando um papel 
crucial na estabilidade e eficiência dos poços de petróleo. 
Com o aumento da exploração e produção de petróleo em todo o mundo, a demanda por barita 
na perfuração de poços também tem crescido. Isso tem impulsionado o aumento da produção 
em países com reservas significativas de barita. 
 
Figura 1: Mercado da Barita ( Mordor Intelligence, 2023) 
 
Conforme o gráfico acima, o tamanho do mercado de barita foi avaliado em US$ 2,2 bilhões 
em 2023. E estima-se que a indústria de barita deve crescer de US$ 2,35 bilhões em 2024 para 
US$ 3,49 bilhões até 2032, exibindo uma taxa composta de crescimento anual (CAGR) de 
5,11% durante o período de previsão (2024). - 2032). O aumento das restrições regulatórias na 
mineração de barita e a disponibilidade de substitutos como minério de ferro e celestita, são os 
principais impulsionadores do mercado. 
Figura 3- Produção de barita em todo o mundo de 2011 a 2023 
 Em 2023, a produção global total de barita foi estimada em cerca de 8,5 milhões de toneladas. 
No período considerado, a produção global de barita atingiu o pico em 2014 em 
aproximadamente 9,9 milhões de toneladas. 
 
5. ESPECIFICAÇÕES 
Um dos principais uso da barita é na indústria petrolífera. Devido às propriedades características 
de densidade elevada, pouca abrasividade, inércia química e não susceptibilidade magnética, a 
barita é amplamente utilizada como agente controlador da densidade das lamas de perfuração 
de poços de petróleo e gás. A barita tem a função de agente controlador de densidade a fim de 
conferir a pressão hidrostática requerida para a coluna de lama. O controle da densidade do 
fluido torna-se importante devido à pressão hidrostática requerida na coluna para evitar os 
blowouts, ou seja, a penetração no poço de fluídos (gás, óleo ou água) pressurizados, durante a 
passagem por rochas permeáveis que poderão ser encontradas durante a perfuração, bem como 
evitar o desmoronamento do poço (Castelli, 1994). 
As especificações requeridas pela indústria de petróleo, segundo normas API (American 
Petroleum Institute) Standard 13A, são: densidade mínima de 4,2 g/cm3 (o que equivale a um 
teor em torno de 92% BaSO4); metais alcalinos terrosos(Ca) solúveis em água, no máximo 250 
mg/kg; 3% no máximo de resíduos acima de 0,075 mm e 30% no máximo de partículas menores 
que 0,006 mm. Contaminantes como siderita, pirrotita, gipsita e anidrita, que podem causar 
problemas em alguns sistemas de perfuração, devem ser evitados. 
 
6. PROCESSAMENTO DA BARITE 
A barita é quebradiça e frágil e os cristais têm o formato de grandes tubos. Para a separação da 
barita, os métodos gerais de beneficiamento incluem separação por gravidade, separação 
magnética e flotação. 
A granulometria da barita varia de acordo com a aplicação específica. Para uso na indústria de 
petróleo e gás é comum que a barita seja moída a uma granulometria fina, geralmente abaixo 
de 75 micrômetros. 
O micro pó de barita de alto brilho é produzido através do processo de trituração, lavagem e 
branqueamento. 
6.1 Separação por gravidade 
Para a separação por gravidade da barita, usar-se-á a britagem, peneiramento e jigging - O 
acionamento do jig proporciona movimentos pulsantes de água no sentido vertical fazendo com 
que os materiais mais leves permaneçam próximos a superfície da água, enquanto os materiais 
mais pesados sedimentam no fundo do jig. 
 Então será produzido o concentrado de alto grau (mais de 80%). Jig é o principal equipamento 
para separação e purificação de minério de barita, que economiza energia, alta eficiência e 
proteção ambiental. 
 No processo de britagem, usaremos o britador de mandíbula e aplica um processo de britagem 
em dois estágios. No processo de peneiramento, utilizaremos peneira vibratória circular 
simples e útil, que também possui as características de grande capacidade e alta eficiência. É 
muito adequado para triagem de minério de barita. No processo de jigging, aplicar-se-á dois 
estagios para separar respectivamente a granularidade grossa e fina do material de barita. 
Em geral, é necessário desidratar concentrado de barita e rejeitos, e será utilizadoequipamento 
de peneira de desidratação, poddendo não ser nacessario caso condições naturais de 
desidratação. 
 
6.2 Separação Magnética 
Será utilizada para remover as impurezas magnéticas do minério de barita, melhorando a sua 
qualidade e pureza. Aplicar-se-a em geral a separação magnética úmida para beneficiar alguns 
minerais contendo ferro, como a siderita, que se aplica ao minério de barita usado em 
medicamentos à base de bário que requerem barita com baixo teor de ferro. 
 
6.3 Flotação 
Quanto a recuperação das fracções finas da barita descartadas nas operações gravíticas , aplicar-
se-a o processo de flotação. 
 A seletividade barita/quartzo é conseguida com facilidade usando-se ácidos carboxílicos ou os 
seus sais (Baltar e Almeida, 2002; Lenzo e Sarquis, 1995), sulfato dodecil de sódio (Holysz e 
Chibowski, 1992) ou sulfonatos (Houot et. al., 1984). Esses coletores adsorvem-se 
seletivamente na superfície da barita, formando sais de bário que lhe proporciona a 
hidrofobicidade necessária à flotação. O uso de métodos não-convencionais, como aglomeração 
esférica (Sadowski, 1993) e agregação hidrofóbica (Baltar e Almeida, 2002) poderá ser usado 
para a recuperação da fração ultrafina. De acordo com a forma de adsorção diferente, usar-se-
a algum coletor aniônico, como alquil sulfato de ácido graxo, alquil sulfonato ou coletor 
catiônico, como coletores de amida para fazer a flotação do minério de barita. 
 
Há restrições ao uso de concentrados de flotação nos fluidos de perfuração de poços devido à 
espumação provocada pela presença de surfatante na superfície da barita. A remoção do coletor 
pode ser feita por lixiviação química, lavagem com água ou ustulação em forno de queima 
indireta (Cornell, 1978), dependendo do tipo de reagente adsorvido na superfície. 
Para se atingir especificações comerciais, deverá passar por um processo de moagem que pode 
ser a seco ou a úmido. A moagem pode ser feita em moinho de bolas, nos casos onde a 
contaminação é tolerável, ou em moinhos do tipo Raymond. 
 
 
O processo para produção de barita consiste em : britagem, lavagem e moagem em moinho tipo 
Raymond. Tal como mostra o diarama a baixo. 
 
 
Figura 4- Fluxograma típico de uma usina de processamento de barita 
 
 
7. CONSUMO DE BARITA EM ANGOLA 
A Figura abaixo apresenta um gráfico do consumo aparente de barita em Angola versus o 
número de plataformas. 
Os dados mostram uma correlação boa entre o consumo aparente do país e a 
número de plataformas, o que significa que as actividades de perfuração de petróleo e gás são 
os maiores consumidores de barita em Angola. 
 
 Figura 5- Perfil do consumo aparente em Angola vs. contagem de plataformas 
USGS e Baker Hughes, 2018) 
 
 
 
8. PROJECTO HIPOTÉTICO, PARA INVESTIMENTO NA PRODUÇÃO DA BARITA 
 
O valor no mercado para a barita varia entre 100 -250 USD/ Tonelada actualmente. 
Sensibilidade da TIR e do VAL a alterações no OPEX, CAPEX, preço e grau da barita Angola. 
A análise de sensibilidade de um projecto prospetivo de barite em Angola- TIR, VAL a 
alterações no OPEX, CAPEX, preço e grau da barita Angola foi realizada assumindo um custo 
de capital, o custo de exploração, o preço e a qualidade. 
 
 Para Angola, o VAL do projeto de barite é mais sensível ao preço e à qualidade da barite do 
que a alterações no CAPEX. 
 
Assumindo um cenário hipotético para o nosso estudo de viabilidade economica, sobre o plano 
de investimento na extração da Barita, onde o Fluxo de Caixa representa os valores abaixo 
mencionados, ou seja, a diferença entre receitas operacionais e despesas operacionais inerentes 
ao nosso projecto ao longo dos 5 anos de execução, teríamos uma Taxa Interna de Retorno 
(TIR) de 68% que quando comparado a Taxa Mínima de Atratividade (TMA) notamos que a 
TIR tem a percentagem mais elevado, assumindo assim que o investimento é 
"Economicamente Atrativo". E o tempo de recuperação do investimento, começará a partir 
do ano 3, ou seja, a partir do terceiro ano de investimento, após a execução do plano de 
investimento na extração da Barita. 
 
INVESTIMENTO 
INICIAL 10000000 
 
TAXA DE DESCONTO 30% 
 
PERÍODO (ANO) 
FLUXO DE 
CAIXA 
VALOR 
PRESENTE(VP) 
VP. 
ACUMULADO 
0 
- 10 000 
000,00 
-10 000 000,00 
Kz -10 000 000,00 Kz 
1 
 6 600 
000,00 5 076 923,08 Kz -4 923 076,92 Kz 
2 
 7 400 
000,00 4 378 698,22 Kz -544 378,70 Kz 
3 
 8 000 
000,00 3 641 329,09 Kz 3 096 950,39 Kz 
4 
 8 500 
000,00 2 976 086,27 Kz 6 073 036,66 Kz 
5 
 9 100 
000,00 2 450 894,58 Kz 8 523 931,23 Kz 
 
SOMA VPs (Ano1 à 5) 18 523 931,23 Kz 
VPL DO PROJECTO: 8 523 931,23 Kz 
TAXA INTERNA DE 
RETORNO (TIR) 68% 
TAXA DE 
LUCRATIVIDADE 1,852393123 
TEMPO DE PAYBACK 3 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
ANEXO 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
1.Triturador de mandíbula 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 2. Jig 
 
https://www.xinhaimineral.com/en/product_1_1.html
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
3.Célula de Flotação BF 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
4.Separador magnético 
 
 
 
 
 
https://www.xinhaimineral.com/en/product_6_20.html
https://www.xinhaimineral.com/en/product_8_29.html