Recursos Metálicos Ta Al e Cr- LOHRAYNE TOSTA CANSIAN

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Resumos:
TÂNTALO: 
O elemento metálico Tântalo é relativamente raro na crosta terrestre. Estima-se que a abundância seja da ordem de 1,7 ppm (0,000017%), sendo mais reduzida nas águas do mar (0.002 ppb). A tantalita, principal mineral-minério, pode ser encontrada na composição dos meteoritos carbonados, com teores de 20 ppb, especulandose uma abundância no Universo de 0.08 ppb
As notáveis características de inércia química, elevadas resistência, dureza e ductilidade, associadas às propriedades elétricas (capacitância) do óxido de tântalo o tornam apto no fabrico de componentes eletrônicos (capacitores), de equipamentos químicos resistentes à corrosão, fornos de altas temperaturas, de contendores e canalizações para a permutação de metais líquidos em reatores nucleares, de placas e fios para processos cirúrgicos. A prevalência no uso do tântalo é na fabricação de retificadores para conversão de correntes elétricas alterna e contínua, bem como capacitores (componentes armazenadores de energia) usados na indústria eletrônica. Atualmente, sobressaem-se como principais mercados demandantes e o uso-fim de tântalo as indústrias de telefonia móvel/celulares (capacitores eletrolíticos), de equipamentos eletrônicos (PCpersonal computer, pagers, laptop, video-filmadoras), aeroespacial (componentes de motor a jato: ligas especiais), de vidro com índices de refração especiais (câmeras) e automobilística que sinalizam tendências de crescimento no longo-prazo.
A mineralização em tântalo, nas perspectivas da metalogênese e da explotabilidade, está associada a três tipos clássicos de depósito geológicos: carbonatíticos, pegmatíticos e metasomáticos de contato. Adverte-se, contudo que não obstante a amplitude de ocorrências dos carbonatitos, associada às condições inatas dos prospectos em tonelagem de Ta-contido no minério, admite-se improvável concentrações econômicas. Em conseqüência, dos depósitos conhecidos de carbonatitos, que associam tântalo e nióbio, somente 20% são economicamente viáveis, haja vista que o teor de Ta2 05 geralmente é inferior a 0,01% (100g/t). Assim, admite-se que a descoberta de grandes depósitos potenciais de carbonatitos, como pirocloro, não significará uma provisão adicional significativa de tântalo. Neste contexto, considera-se que os granitos/greisens são os melhores prospectos na relação Nb-Ta. Entretanto, eventuais extra-ções de tantalita – principal mineral-minério (Fe,Mn)(Ta,Nb)2 O5 ) – de depósitos relativamente pequenos e baixo teor (≤ 0,1% ou 1.000g/t de Ta2 05 ) podem tornar-se viáveis tanto em veios pegmatíticos quanto em placers, a depender das cíclicas de preços. Adverte-se, contudo, que menos de l% dos milhares de pegmatitos conhecidos no mundo são explotáveis para qualquer substância mineral, onde os teores de Ta2 05 raramente excedem 0,25% (2.500g/t). Há uma prevalência de mineralizações de tântalo nos pegmatitos complexos, zonados, irregulares. A propósito, a paragênese mineral do tântalo, na forma de columbita-tantalita, favorece sua explotação consorciada com a cassiterita, berilo, cristais de rocha (quartzo) etc., na condição de produto principal, co-produto ou subproduto. Os minerais satélites, indicadores de maiores teores de tântalo em pegmatitos são: albita, lítio e minerais de berilo. É neste ambiente geo-econômico que os depósitos aluviais e eluviais sobressaem-se como os melhores prospectos para produção artesanal, em pequena escala e a custos módicos, comparativamente às mineralizações em rochas duras (granitos/greisens). A propósito, regiões tropicais apresentam as melhores condições para a formação desses depósitos, a exemplo da Amazônia, tornando-se raros em zonas temperadas. Um quantum significativo de tantalum, associados aos depósitos de cassiterita, são recuperados das escórias de fundições de estanho. Calcula-se que o tântalo sintético, derivado de escórias de estanho, responda pelo menos por 20% da provisão total da oferta do metal no mercado mundial. Parte da provisão total recuou consideravelmente, em face da crise da indústria de estanho, agravada a partir de meado da década ‘80. A propósito, em 1980, escórias de estanho contribuíram com 721 t de Ta2 05 , representando cerca de 69% de todas as remessas de óxido de tantalum primário. Em 1997, a tonelagem de escórias tinha declinado a 102 t Ta2 05 , representando somente 17% das remessas de Ta-primário. Entretanto, com a recuperação do preço do Sn-metálico, observa-se a retomada na produção de tântalo derivado de escórias de fundições da Tailândia e Malásia (12-15% Ta2 05 ), que excederam às 700 t em 1999.
O ambiente econômico internacional, na primeira metade de 2009, caracterizou-se pela diluição progressiva da crise financeira, ensejando à percepção pelos analistas mercado de superação do ciclo recessivo global, embora ainda remanesçam dúvidas quanto ao ritmo de recuperação das atividades econômicas, tanto nos países centrais quanto nos emergentes. Portanto, a despeito dos efeitos da crise internacional – iniciada a partir do ‘estouro da bolha’ imobiliária americana, e consequente colapso do sistema de crédito em Wall Street, na figura das semiestatais Fannie Mae e Freddie Mac – agravados no quarto final de 2008, com a falência da Lemhan Brothers, a expectativa de recuperação da economia mundial se renova, na medida em que a aferição das contas nacionais dos países desenvolvidos, em junho de 2009, sinaliza a saída da recessão e a retomada do crescimento, não obstante ainda persistir incertezas sobre a consolidação da confiança no sistema financeiro e a sustentabilidade do revigoramento do mercado de commodities metálicas. Principais desafios, restrições e oportunidades: O desafio tecnológico relativo à adequação de uso de minérios de tântalo, associados a elementos radiogênicos (urânio e tório); A rigidez na observância à Norma TS-R-1 da International Atomic Energy Agency (IAEA); O desafio da concorrência do aumento do uso do nióbio constatada em notebooks, com forte tendência em migrar rapidamente para os desktops; O aumento de uso do tântalo e do nióbio na indústria automobilística, principalmente em carros esportivos que utilizam mais componentes eletrônicos. Exercício de cenário-preço, divulgado no Tantalum: Global Market Outlook: 2008-2013, previa uma evolução nos preços na modalidade dos Contract-prices da ordem de 63%, assinalando um salto de $ 62/lbs (2008) para $ 101/lbs Ta2 O5 , em 2011.
ALUMÍNIO: 
Do Latim Alumen, derivado do mineral Alume, conhecidos dos antigos Gregos e Romanos que o usavam em medicina e em tingimento. O metal foi isolado em 1825 por Hans Oersted, na Dinamarca, a partir da redução do cloreto com amálgama de potássio e posterior destilação do mercúrio. É o mais abundante dos metais na Terra (8,2%). É um metal leve, branco, que reage com água formando um filme de óxido e em pó reage com o oxigênio quando aquecido liberando luz e calor. Atualmente é obtido pela eletrólise do óxido (alumina), proveniente da Bauxita, dissolvido em mistura de fluoretos fundidos de K, Na e Ca.
O alumínio é um metal leve, macio e resistente. Possui um aspecto cinza prateado e fosco, devido à fina camada de óxidos que se forma rapidamente quando exposto ao ar. O alumínio não é tóxico como metal, não-magnético, e não cria faíscas quando exposto à atrito. O alumínio puro possui tensão de cerca de 19 megapascais (MPa) e 400 MPa se inserido dentro de uma liga. Sua densidade é aproximadamente de um terço do aço ou cobre.
É muito maleável, muito dúctil, apto para a mecanização e fundição, além de ter uma excelente resistência à corrosão e durabilidade devido à camada protetora de óxido. É o segundo metal mais maleável, sendo o primeiro o ouro, e o sexto mais dúctil. Por ser um bom condutor de calor, é muito utilizado em panelas de cozinha.
Considerando a quantidade e o valor do metal empregado, o uso do alumínio excede o de qualquer outro metal, exceto o aço. É um material importante em múltiplas atividades econômicas.
O alumínio puro é mais dúctil em relação ao aço , porém suas ligas compequenas quantidades de cobre, manganês, silício, magnésio e outros elementos apresentam uma grande quantidade de características adequadas às mais diversas aplicações. Estas ligas constituem o material principal para a produção de muitos componentes dos aviões e foguetes.
Quando se evapora o alumínio no vácuo, forma-se um revestimento que reflete tanto a luz visível como a infravermelha, sendo o processo mais utilizado para a fabricação de refletores automotivos , por exemplo. Como a capa de óxido que se forma impede a deterioração do revestimento, utiliza-se o alumínio para a fabricação de espelhos de telescópios, em substituição aos de prata.
Devido à sua grande reatividade química é usado, quando finamente pulverizado, como combustível sólido para foguetes e para a produção de explosivos. Ainda usado como ánodo de sacrifício e em processos de aluminotermia para a obtenção de metais.
Outros usos do alumínio são:
• Meios de Transporte: Como elementos estruturais em aviões, barcos, automóveis, tanques, blindagens e outros.
• Embalagens: Papel de alumínio, latas, tetrabriks e outras.
• Construção civil: Janelas, portas, divisórias, grades e outros.
• Bens de uso: Utensílios de cozinha, ferramentas e outros.
• Transmissão elétrica: Ainda que a condutibilidade elétrica do alumínio seja 60% menor que a do cobre, o seu uso em redes de transmissão elétricas é compensado pela seu menor custo e densidade, permitindo maior distância entre as torres de transmissão.
• Como recipientes criogênicos até -200 ºC e, no sentido oposto, para a fabricação de caldeiras
• Observação: As ligas de alumínio assumem diversas formas como a Duralumínio.
• Descobriu-se recentemente que ligas de gálio-alumínio em contato com água produzem uma reação química dando como resultado hidrogênio, por impedir a formação de camada protetora (passivadora) de óxido de alumínio e fazendo o alumínio se comportar similarmente a um metal alcalino como o sódio ou o potássio. Tal popriedade é pesquisada como fonte de hidrogênio para motores, em substituição aos derivados de petróleo e outros combustíveis de motores de combustão interna.
CROMO:
O Cromo, décimo elemento em ordem de abundância na Terra, é considerado um metal essencial na indústria moderna, principalmente em função de sua resistência à corrosão. Dessa forma, o cromo é amplamente utilizado na produção de aço inoxidável, liga de ferrocromo, refratários, na indústria química e nos processos de fundição. Aproximadamente 90% do minério de cromo produzido é convertido em ligas de ferrocromo, através da indústria metalúrgica, das quais 80% são consumidas pela indústria do aço inoxidável (Murthy et al. 2011).
Vários minerais nas formas de óxidos e silicatos apresentam cromo em sua composição, embora a cromita seja o único mineral de cromo economicamente aproveitável e considerado um dos mais importantes minerais industriais no mundo.
As principais reservas de cromita são localizadas na África do Sul, país com maior produção de cromita comercializável, Cazaquistão e Índia (Tabela 1). O Brasil destaca-se como único país produtor de cromo no continente americano e detém 0,11% das reservas mundiais. As maiores reservas do país distribuem-se entre os estados da Bahia (33,53%), Amapá (32%) e Minas Gerais (20%; Lima & Neves 2016). Em Minas Gerais, destacam-se os depósitos de Serro e Alvorada de Minas, e de Piumhi. Segundo os dados mais recentes do Anuário Mineral Estadual, as reservas lavráveis em Minas Gerais somaram 136.230 toneladas em 2010 (Dalla Costa et al. 2017).
O cromo ocorre na natureza principalmente como cromo espinélio, a cromita (Figura 1), um mineral complexo, que contém magnésio, ferro, alumínio e cromo em sua estrutura, em proporções variadas. A composição da cromita varia conforme sua fórmula química (Mg, Fe+2) (Cr, Al, Fe+3)2O4. O ferro é substituído por magnésio e, da mesma forma, o cromo pode ser substituído por ferro férrico e alumínio. Podem ocorrer ainda na estrutura desse mineral óxidos de titânio, zinco, níquel, manganês, vanádio e cobalto, embora em teores muito reduzidos. Descoberto no século XVIII, o cromo era utilizado inicialmente como matéria prima na fabricação de pigmentos. Em meados de 1900, quando o uso químico do cromo começou a crescer, o minério de cromita, como conhecido atualmente, era descrito como “minério de ferro crômico”. Posteriormente, foi aplicado à produção de refratários e como componente de ligas metálicas, o que fez do cromo um material estratégico durante a Primeira Guerra Mundial (Papp 2000).
O cromo é amplamente utilizado na indústria dos aços inoxidáveis. A alta resistência à corrosão dos aços inoxidáveis deve-se à adição de cromo, em quantidades acima de 10,5%. Em função das razões entre cromo, níquel e carbono, os aços inoxidáveis podem ser classificados em (e.g. Lo et al. 2009):
· Aços inoxidáveis austeníticos: contém elevados teores de cromo e níquel;
· Aços inoxidáveis martensíticos: contém elevado teor de cromo, com baixo teor de níquel e teor de carbono variável;
· Aços inoxidáveis ferríticos: elevado teor de cromo e baixos teores de níquel e carbono.
O minério de cromo do tipo estratiforme, que compõe 98% das reservas no mundo, associa-se a intrusões máfico-ultramáficas acamadadas de idades precambrianas (Arqueano a Paleoproterozoico), em terrenos cratônicos ou relacionadas a eventos de rifteamento, que compreendem rochas como dunitos, peridotitos, piroxenitos e gabros (e.g. Thayer & Jackson 1972). Os depósitos podem ser expressos por corpos de cromitito maciço, contendo 90% ou mais de cromita em sua composição, ou em corpos disseminados associados geralmente às porções inferiores das intrusões.
Os depósitos do complexo máfico-ultramáfico de Campo Formoso e Andorinha são considerados como as principais mineralizações de cromo no Brasil. São classificados como depósitos estratiformes e ocorrem como lentes ou camadas contínuas e, dessa forma, correlacionadas aos depósitos de Stillwater (EUA) e Bushveld (África do Sul). O minério, hospedado em serpentinitos, pode ocorrer na forma disseminada ou maciça e os teores podem alcançar 70% (Figueiredo 1977).
O estado da Bahia destaca-se como maior produtor de minério de cromo e detém aproximadamente 85% das reservas no Brasil. O minério é lavrado pela companhia FERBASA em dois grupamentos mineiros: a mina Coitezeiro, situada no município de Campo Formoso, e as minas de Ipueira e Medrado, no município de Andorinha. As reservas de minério de cromo somam 40 milhões de toneladas nesse complexo. No município de Pojuca, a unidade industrial da companhia opera com capacidade de produção total de 320 mil toneladas de ligas. Os principais produtos gerados a partir do minério de cromo são: Ferro Cromo Alto Carbono, usado na fabricação de aços inoxidáveis e ligas especiais; Ferro Silício, utilizado como desoxidante e como elemento de liga na produção de aços destinados à fabricação de transformadores, usinas hidrelétricas, freezer, entre outros; Ferro Cromo Baixo Carbono, utilizado na produção de aços para corrigir os teores de cromo; Ferro Silício Cromo, utilizado como redutor na fabricação de ferro cromo baixo carbono e em aços. (Caetano 2013).
O minério de cromita ocorre nas formas compacta e disseminada, com grau de liberação e composição mineralógica variáveis. Dessa forma, as técnicas e métodos utilizados nas plantas de beneficiamento são desenvolvidos de acordo com a natureza do minério e com a qualidade dos produtos finais requerida. As principais etapas do processo e beneficiamento compreendem a lavra seletiva, catação manual e separação em meio denso, aplicadas ao minério compacto de granulometria grossa, britagem e moagem, separação gravítica e magnética (Figura 5), e flotação em alguns casos. Segundo os últimos dados do Sumário Mineral Brasileiro, publicado pelo Departamento Nacional de Produção Mineral (Lima & Neves 2016), em 2014 a produção interna atingiu 716.674,87 toneladas, o que equivale a 244.622,46 toneladas de Cr2O3 contido. Esses dados correspondem ao total de produtos beneficiados,que compreendem cromitito lump, concentrado de cromita, cromita compacta e areia de cromita. A Bahia, com participação de 70,80% na produção brasileira, produziu 507.423,87 toneladas, com 39,0% de Cr2O3. O Amapá produziu 209.251,00 toneladas, com 22,33% de Cr2O3. Os dados mais recentes de Minas Gerais indicam uma produção bruta de 175 toneladas, com teor médio de 20% de Cr2O3 (Dalla Costa et al. 2017). A capacidade nominal instalada de produção nacional de concentrado de cromo em Cr2O3, em torno de 767 mil t/ano, distribui-se entre a Bahia (69%) e o Amapá (31%, Lima & Neves 2016).
Em 2017, o Brasil importou 16.226 toneladas de minério de cromo e seus concentrados, o que representa aumento pouco significativo em relação ao ano de 2016 (5%). Entre 2012 e 2015, as importações alcançaram valores acima de 20.000 toneladas, com receitas de US$ FOB acima de 10 milhões (Figura 6). Esses dados não consideram as importações de bens primários, produtos manufaturados ou compostos químicos. O principal país de origem das importações, em 2017, foi a África do Sul, que forneceu 15.400 toneladas de minério de cromo e concentrados (MDIC 2018).
REFERÊNCIAS: 
https://ava.cefor.ifes.edu.br/pluginfile.php/670638/mod_resource/content/1/Tantalo.pdf
http://abal.org.br/aluminio/caracteristicas-quimicas-e-fisicas/
https://www.tabelaperiodica.org/usos-do-elemento-quimico-cromo/
http://recursomineralmg.codemge.com.br/substancias-minerais/cromo/
 
 
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O elemento metálico Tântalo é relativamente raro na crosta terrestre. Estima
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que a abundância seja da ordem de 1,7 ppm (0,000017%), sendo mais reduzida 
nas águas do mar (0.002 ppb). A tantalita, principal mineral
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minério, pode ser 
encontrada na composição dos meteoritos carbonados, com teores de 20 ppb, 
especulandose uma abundância no Universo de 0.08 ppb
 
As notáveis características de inércia química, elevadas resistência, dureza e 
ductilidade, associadas às propriedades elétricas 
(capacitância) do óxido de 
tântalo o tornam apto no fabrico de componentes eletrônicos (capacitores), de 
equipamentos químicos resistentes à corrosão, fornos de altas temperaturas, de 
contendores e canalizações para a permutação de metais líquidos em reato
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nucleares, de placas e fios para processos cirúrgicos. A prevalência no uso do 
tântalo é na fabricação de retificadores para conversão de correntes elétricas 
alterna e contínua, bem como capacitores (componentes armazenadores de 
energia) usados na indú
stria eletrônica. Atualmente, sobressaem
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principais mercados demandantes e o uso
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fim de tântalo as indústrias de 
telefonia móvel/celulares (capacitores eletrolíticos), de equipamentos eletrônicos 
(PCpersonal computer, pagers, laptop, video
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as), aeroespacial 
(componentes de motor a jato: ligas especiais), de vidro com índices de refração 
especiais (câmeras) e automobilística que sinalizam tendências de crescimento 
no longo
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A mineralização em tântalo, nas perspectivas da metalogênese e 
da 
explotabilidade, está associada a três tipos clássicos de depósito geológicos: 
carbonatíticos, pegmatíticos e metasomáticos de contato. Adverte
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se, contudo 
que não obstante a amplitude de ocorrências dos carbonatitos, associada às 
condições inatas dos p
rospectos em tonelagem de Ta
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contido no minério, 
admite
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se improvável concentrações econômicas. Em conseqüência, dos 
depósitos conhecidos de carbonatitos, que associam tântalo e nióbio, somente 
20% são economicamente viáveis, haja vista que o teor de Ta2 0
5 geralmente é 
inferior a 0,01% (100g/t). Assim, admite
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se que a descoberta de grandes 
depósitos potenciais de carbonatitos, como pirocloro, não significará uma 
provisão adicional significativa de tântalo. Neste contexto, considera
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granitos/greis
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principal mineral
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minério (Fe,Mn)(Ta,Nb)2 O5 
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de depósitos relativamente pequenos e baixo teor (
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em veios pegmatíticos quanto em placers, a 
depender das cíclicas de preços. Adverte
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se, contudo, que menos de l% dos 
milhares de pegmatitos conhecidos no mundo são explotáveis para qualquer 
substância mineral, onde os teores de Ta2 05 raramente excedem 0,
25% 
(2.500g/t). Há uma prevalência de mineralizações de tântalo nos pegmatitos 
complexos, zonados, irregulares. A propósito, a paragênese mineral do tântalo, 
na forma de columbita
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tantalita, favorece sua explotação consorciada com a 
cassiterita, berilo, cr
istais de rocha (quartzo) etc., na condição de produto 
 
 
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O elemento metálico Tântalo é relativamente raro na crosta terrestre. Estima-se 
que a abundância seja da ordem de 1,7 ppm (0,000017%), sendo mais reduzida 
nas águas do mar (0.002 ppb). A tantalita, principal mineral-minério, pode ser 
encontrada na composição dos meteoritos carbonados, com teores de 20 ppb, 
especulandose uma abundância no Universo de 0.08 ppb 
As notáveis características de inércia química, elevadas resistência, dureza e 
ductilidade, associadas às propriedades elétricas (capacitância) do óxido de 
tântalo o tornam apto no fabrico de componentes eletrônicos (capacitores), de 
equipamentos químicos resistentes à corrosão, fornos de altas temperaturas, de 
contendores e canalizações para a permutação de metais líquidos em reatores 
nucleares, de placas e fios para processos cirúrgicos. A prevalência no uso do 
tântalo é na fabricação de retificadores para conversão de correntes elétricas 
alterna e contínua, bem como capacitores (componentes armazenadores de 
energia) usados na indústria eletrônica. Atualmente, sobressaem-se como 
principais mercados demandantes e o uso-fim de tântalo as indústrias de 
telefonia móvel/celulares (capacitores eletrolíticos), de equipamentos eletrônicos 
(PCpersonal computer, pagers, laptop, video-filmadoras), aeroespacial 
(componentes de motor a jato: ligas especiais), de vidro com índices de refração 
especiais (câmeras) e automobilística que sinalizam tendências de crescimento 
no longo-prazo. 
A mineralização em tântalo, nas perspectivas da metalogênese e da 
explotabilidade, está associada a três tipos clássicos de depósito geológicos: 
carbonatíticos, pegmatíticos e metasomáticos de contato. Adverte-se, contudo 
que não obstante a amplitude de ocorrências dos carbonatitos, associada às 
condições inatas dos prospectos em tonelagem de Ta-contido no minério, 
admite-se improvável concentrações econômicas. Em conseqüência, dos 
depósitos conhecidos de carbonatitos, que associam tântalo e nióbio, somente 
20% são economicamente viáveis, haja vista que o teor de Ta2 05 geralmente é 
inferior a 0,01% (100g/t). Assim, admite-se que a descoberta de grandes 
depósitos potenciais de carbonatitos, como pirocloro, não significará uma 
provisão adicional significativa de tântalo. Neste contexto, considera-se que os 
granitos/greisens são os melhores prospectos na relação Nb-Ta. Entretanto, 
eventuais extra-ções de tantalita – principal mineral-minério (Fe,Mn)(Ta,Nb)2 O5 
) – de depósitos relativamente pequenos e baixo teor (= 0,1% ou 1.000g/t de Ta2 
05 ) podem tornar-se viáveis tanto em veios pegmatíticos quanto em placers, a 
depender das cíclicas de preços. Adverte-se, contudo, que menos de l% dos 
milhares de pegmatitos conhecidos no mundo são explotáveis para qualquer 
substância mineral, onde os teores de Ta2 05 raramente excedem 0,25% 
(2.500g/t). Há uma prevalência de mineralizações de tântalo nos pegmatitos 
complexos, zonados, irregulares. A propósito, a paragênese mineral do tântalo, 
na forma de columbita-tantalita, favorece sua explotação consorciada com a 
cassiterita, berilo, cristais de rocha (quartzo) etc., na condição de produto