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INSTITUTO SUPERIOR POLITÉCNICO DE TETE
DIVISÃO DE ENGENHARIA
CURSO DE ENGENHARIA DE PROCESSAMENTO MINERAL
Cadeira: Geologia de Moçambique
Período: Pós-Laboral
Tema: Deposito de Calcário
Discente : Docente:
Eduardo Justino Faduco Eng. Pedro Saca
Tete, Agosto de 2021
1
Índice
1.Introdução .................................................................................................................................... 3
2.0.Generalidades ............................................................................................................................ 4
2.3.Rochas Sedimentares Biogénicas ............................................................................................. 6
2.4.Geologia .................................................................................................................................... 6
2.5.Tipos de calcários ..................................................................................................................... 6
2.6.Utilização .................................................................................................................................. 7
3.0.Distribuição Geografica Mundial ............................................................................................. 7
Produção mundial em 2019, em milhões de toneladas por ano ...................................................... 7
3.1.Ocorrência em Moçambique .................................................................................................... 9
4.0. Lavra ...................................................................................................................................... 11
4.1.Processamento......................................................................................................................... 11
5.Estudos Tipicos de Calcario....................................................................................................... 12
5.1.Tecnologia de fabricação do cimento ..................................................................................... 13
5.1.1. Cimento Portland ................................................................................................................ 13
5.1.2. Fabricação e composição .................................................................................................... 14
5.1.3.Processo de fabricação ......................................................................................................... 15
5.2.Análises laboratoriais das amostras do calcário ...................................................................... 17
5.2.1. Colheitas das amostras ........................................................................................................ 17
5.2.2.Preparação das amostras no laboratório ............................................................................... 17
5.2.3.Análise química – procedimentos ........................................................................................ 17
5.2.4.Análise mineralógica-Procedimentos .................................................................................. 18
5.2.4.Análise quantitativa dos minerais - Procedimentos ............................................................. 18
5.2.5.Conclusão das Analises........................................................................................................ 18
5.3.EXTRAÇÃO DO CALCÁRIO - PROBLEMAS AMBIENTAIS ......................................... 20
6.Conclusão ................................................................................................................................... 23
7.REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS....................................................................................... 24
2
1.Introdução
Moçambique é um país com uma grande diversidade de rochas calcárias que ocorrem ao longo
da costa em quase todo território, cuja utilização pressupõe um conhecimento das suas
características assim como a realização de ensaios tecnológicos visando estudar a sua
adequabilidade para os diferentes usos propostos.
O calcário é uma rocha com uma ampla variedade de uso e talvez se possa até afirmar que não
existem outras rochas com uma variedade de uso tão ampla quanto calcário e dolomito: Essas
rochas são usadas na obtenção de blocos para a indústria da construção, material para agregados,
cimento, cal e até rochas ornamentais. As rochas carbonatadas e seus produtos são também
usados como fluxantes, fundentes, matéria-prima para as indústrias de vidro, refractários, carga,
agentes para remover enxofre, fósforo e outros na indústria siderúrgica, abrasivos, correctivos de
solos, ingredientes em processos químicos, na pavimentação de vias e calçadas, de entre outros
(Sampaio e Almeida, 2005).
Neste presente trabalho irei falar de Calcário quanto a sua origem, classificação, propriedades
Físicas, distribuição mundial, ocorrências em Moçambique e Casos típicos estudos
3
2.0.Generalidades
A origem do carbonato de cálcio pode variar, desde fósseis de carapaças e esqueletos calcários
de organismos vivos, que compõem os calcários fossilíferos, até ao formado por precipitação
química.
Há diversos tipos de rochas calcárias e estas podem apresentar diferentes tonalidades como:
preto, branco e cinzento claro e escuro. As impurezas presentes na constituição dos calcários
podem ainda fazer com que estes apresentem outras cores dependendo da sua quantidade.
Calcário (do latim calx (gen. calicis) ou calcariu, "cal") é uma rocha sedimentar que contém
minerais com quantidades acima de 30% de carbonato de cálcio (aragonita ou calcita). Quando o
mineral predominante é a dolomita (CaMg{CO3}2 ou CaCO3•MgCO3) a rocha calcária é
denominada calcário dolomítico.
As principais impurezas que o calcário contém são as sílicas, argilas, fosfatos, carbonato de
magnésio, gipso, glauconita, fluorita, óxidos de ferro e magnésio, sulfetos, siderita, sulfato de
ferro, dolomita e matéria orgânica, entre outros.
Quadro 1: Propriedades físicas dos minerais carbonatados mais comuns.
Calcita
(CaCO3)
CaO 56%
Componente mais comum nos calcários e
mármores, bem como de outras rochas
sedimentares e metamórficas. Ocorre no sistema
cristalino e hexagonal com boa clivagem
romboédrica. Dureza 3 (escala Mohs). Densidade
2,72. Comumente ocorre na cor branca ou sem cor
(hialino) e coloridas quando contém impurezas.
Dolomita
CaCO3.MgCO3
CaO 30,4%
MgO 21,95%
Sua origem pode ter sido secundária, por meio da
substituição do cálcio pelo magnésio. Sistema
cristalino hexagonal, comumente em cristais
romboédricos com faces curvadas. Dureza 3,5 a
4,0. Densidade 2,87. Comumente ocorre nas cores
branca e rósea
Aragonita
(CaCO3)
CaO 56%
É menos estável que a calcita e muito menos
comum. Forma-se a baixas temperaturas e ocorre
em depósitos aflorantes ou próximos à superfície,
especialmente nos calcários, em rochas
sedimentares e metamórficas. Sistema cristalino
ortorrômbico. Dureza 3,5 a 4,0. Densidade 2,93 a
2,95. Comumente ocorre na forma hialina.
Siderita
(FeCO3 )
Cristais romboédricos, nas cores castanha ou preta,
são mais comuns. Dureza 3,5 a 4,0. Densidade 3,7
a 3,9.
Ankerita (Ca2MgFe(CO3)4 Ocorre no sistema hexagonal, comumente com
https://pt.wikipedia.org/wiki/Latim
https://pt.wikipedia.org/wiki/Caso_genitivo
https://pt.wikipedia.org/wiki/Cal
https://pt.wikipedia.org/wiki/Rocha_sedimentar
https://pt.wikipedia.org/wiki/Carbonato_de_c%C3%A1lciohttps://pt.wikipedia.org/wiki/Aragonita
https://pt.wikipedia.org/wiki/Calcita
https://pt.wikipedia.org/wiki/Dolomita
https://pt.wikipedia.org/wiki/S%C3%ADlica
https://pt.wikipedia.org/wiki/Argila
https://pt.wikipedia.org/wiki/Fosfato
https://pt.wikipedia.org/wiki/Carbonato_de_magn%C3%A9sio
https://pt.wikipedia.org/wiki/Carbonato_de_magn%C3%A9sio
https://pt.wikipedia.org/wiki/Gipso
https://pt.wikipedia.org/wiki/Glauconita
https://pt.wikipedia.org/wiki/Fluorita
https://pt.wikipedia.org/wiki/%C3%93xidos_de_ferro
https://pt.wikipedia.org/wiki/%C3%93xido_de_magn%C3%A9sio
https://pt.wikipedia.org/wiki/Sulfeto
https://pt.wikipedia.org/wiki/Siderita
https://pt.wikipedia.org/wiki/Sulfato_de_ferro
https://pt.wikipedia.org/wiki/Sulfato_de_ferro
https://pt.wikipedia.org/wiki/Dolomita
https://pt.wikipedia.org/wiki/Mat%C3%A9ria_org%C3%A2nica
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cristais romboédricos. Dureza 3,5 a 4,5. Densidade
2,96 a 3,1. As cores mais comuns: branca, rósea ou
cinza.
Magnesita
(MgCO3 )
Sistema hexagonal. Usualmente ocorre na forma
granular ou massa terrosa. As cores mais comuns
variam desde o branco ao amarelo; em outras cores
quando ocorrem impurezas.
2.1.Formação do calcário
Os calcários, na maioria das vezes, são formados pelo acúmulo de organismos inferiores (por
exemplo, cianobactérias) ou precipitação de carbonato de cálcio na forma de bicarbonato,
principalmente em meio marinho. Também podem ser encontrados em rios, lagos e no subsolo
(cavernas). No caso do calcário quimiogénico, a formação é em meio marinho: a calcite
(CaCO3), é um mineral que se pode formar a partir de sedimentos químicos, nomeadamente íons
de cálcio e bicarbonato: Ca2+ + 2 HCO3
-→ CaCO3 (calcite) + H2O (Água) + CO2 (dióxido de
carbono) Isto acontece quando os meios marinhos sofrem perda de dióxido de carbono (devido a
forte ondulação, ao aumento da temperatura ou à diminuição da pressão). Deste modo, para que
os níveis de dióxido de carbono que se perdeu sejam repostos, o equilíbrio químico passa a
tender no sentido de formação de CO2, o que leva a formação de calcite e precipitação desta que,
mais tarde,
2.2.Rochas Sedimentares Quimiogénicas.
↓ ↓
Precipitação de
substâncias
Evaporação da água, que
tinha substâncias dissolvidas
Reações químicas
resultantes da
variação das
condições do meio
Evaporitos
Calcários de
precipitação
https://pt.wikipedia.org/wiki/Cyanobacteria
https://pt.wikipedia.org/wiki/Mar
https://pt.wikipedia.org/wiki/Rio
https://pt.wikipedia.org/wiki/Lago
https://pt.wikipedia.org/wiki/Carbonato_de_c%C3%A1lcio
https://pt.wikipedia.org/wiki/C%C3%A1lcio
https://pt.wikipedia.org/wiki/Bicarbonato
https://pt.wikipedia.org/wiki/%C3%81gua
https://pt.wikipedia.org/wiki/Di%C3%B3xido_de_carbono
https://pt.wikipedia.org/wiki/Di%C3%B3xido_de_carbono
https://pt.wikipedia.org/wiki/Equil%C3%ADbrio_qu%C3%ADmico
5
2.3.Rochas Sedimentares Biogénicas
São formadas por restos de animais ou de plantas ou por substâncias resultantes da sua
actividade. Exemplo: Calcário conquífero, Calcário Recifal, Carvão.
Ambientes
Origem
Ação
Continentais (geralmente
pantanosos); Redutores
Matéria orgânica vegetal
bioquímica; Afundimento;
Aumenta a pressão e a
temperatura; Incarbonização
2.4.Geologia
O calcário é uma rocha sedimentar originada de material precipitado por agentes químicos e
orgânicos. O cálcio é um dos elementos mais comum, estimado em 3-4% da crosta terrestre,
todavia, quando constituinte dos calcários tem origem nas rochas ígneas. Por meio das atividades
de erosão e corrosão, incluindo a solução de ácidos carbônicos ou outros de origem mineral, as
rochas são desintegradas e o cálcio em solução é conduzido para o mar por meio da drenagem
das águas. Após atingir o oceano, parte do carbonato de cálcio dissolvido precipita-se, em
decorrência da sua baixa solubilidade na água marinha. A evaporação e as variações de
temperatura podem reduzir o teor de dióxido de carbono contido na água, causando a
precipitação do carbonato de cálcio em conseqüência das condições de saturação. O carbonato de
cálcio depositado, segundo esse procedimento, origina um calcário de alta pureza química.
Também, por processo químico de deposição, formam-se calcários como: travertino, turfa
calcária, estalactites e estalagmites, muito comum nas cavernas.
2.5.Tipos de calcários
Não existe uma classificação rigorosa aceita para agrupar os tipos de calcários. Entretanto,
de forma grosseira, pode-se dividi-los em oito grupos:
Marga: Quando possui uma quantidade de argila entre 35 e 50%.
Caliche: Calcário rico em carbonato de cálcio formado em ambientes semi-áridos.
https://pt.wikipedia.org/wiki/Marga
https://pt.wikipedia.org/wiki/Caliche
6
Tufo: Calcário esponjoso encontrado em águas de fonte devido à precipitação do
carbonato de cálcio associado com matéria orgânica resultante da decomposição
de vegetais.
Conquífero: Formado pela acumulação de esqueletos e conchas.
Giz: Calcário poroso de coloração branca formado pela precipitação de carbonato de
cálcio com microorganismos.
Travertino: São calcários densos encontrados em grutas e cavernas composta por calcite,
aragonite e limonite
Dolomito: Um mineral de Carbonato de cálcio e magnési
2.6.Utilização
Os principais usos do calcário são:
Produção de cimento Portland.
Produção de cal (CaO).
Correção do pH do solo para a agricultura.
Fundente em metalurgia.
Fabricação de vidro.
Como pedra ornamental.
Adubação químic
3.0.Distribuição Geografica Mundial
Produção mundial em 2019, em milhões de toneladas por ano
1. China 310,0
2. Estados Unidos 16,9
3. Índia 16,0
https://pt.wikipedia.org/wiki/Tufo_(geologia)
https://pt.wikipedia.org/wiki/Vegetal
https://pt.wikipedia.org/wiki/Conqu%C3%ADfero
https://pt.wikipedia.org/wiki/Esqueleto_humano
https://pt.wikipedia.org/wiki/Concha
https://pt.wikipedia.org/wiki/Giz
https://pt.wikipedia.org/wiki/Travertino
https://pt.wikipedia.org/wiki/Gruta
https://pt.wikipedia.org/wiki/Caverna
https://pt.wikipedia.org/wiki/Dolomite
https://pt.wikipedia.org/wiki/Cimento_Portland
https://pt.wikipedia.org/wiki/PH
https://pt.wikipedia.org/wiki/Agricultura
https://pt.wikipedia.org/wiki/Metalurgia
https://pt.wikipedia.org/wiki/Vidro
https://pt.wikipedia.org/wiki/China
https://pt.wikipedia.org/wiki/Estados_Unidos
https://pt.wikipedia.org/wiki/%C3%8Dndia
7
4. Rússia 11,0
5. Brasil 8,1
6. Japão 7,3
7. Alemanha 7,1
8. Coreia do Sul 5,2
9. Turquia 4,6
10. Japão 4,3
11. Itália 3,5
12. Irão 3,4
13. Polónia 2,7
14. França 2,6
15. Ucrânia 2,2
16. Austrália 1,9
17. Roménia 1,9
https://pt.wikipedia.org/wiki/R%C3%BAssia
https://pt.wikipedia.org/wiki/Brasil
https://pt.wikipedia.org/wiki/Jap%C3%A3o
https://pt.wikipedia.org/wiki/Alemanha
https://pt.wikipedia.org/wiki/Coreia_do_Sul
https://pt.wikipedia.org/wiki/Turquia
https://pt.wikipedia.org/wiki/Jap%C3%A3o
https://pt.wikipedia.org/wiki/It%C3%A1lia
https://pt.wikipedia.org/wiki/Ir%C3%A3o
https://pt.wikipedia.org/wiki/Pol%C3%B3nia
https://pt.wikipedia.org/wiki/Fran%C3%A7a
https://pt.wikipedia.org/wiki/Ucr%C3%A2nia
https://pt.wikipedia.org/wiki/Austr%C3%A1lia
https://pt.wikipedia.org/wiki/Rom%C3%AAnia
8
18. Espanha 1,8
Fonte: USGS.
3.1.Ocorrência em Moçambique
Calcário
Em Moçambique, o calcário tem sido explorado como matéria-prima para a indústria de
construção (p.ex. na produção de cimentos). Cerca de metade dos calcários e calcários
dolomíticos são do Cretácico e Quaternário. Segundo Cílek (1989), nas Formações de
Cheringoma (Eocénico) e de Jofane (Miocénico), a sul de Moçambique, ocorrem calcários puros.
Os depósitos da área de Chire e de Canxixe-Maringué são reconhecidos como contendo calcários
puros de qualidade elevada (Lächelt, 2004).
Em termos genéticos,em Moçambique o calcário ocorre em Bacias sedimentares meso-
cenozóicas (Lächelt, 2004):
• Salamanga, Sábiè e Magude, na província de Maputo;
• Mapulanguene e Massingir, na província de Gaza;
• Inharrime, Morrumbene-Homoíne, Jofane e Vilankulo, na província de
Inhambane;
• Rio Save, nas províncias de Inhambane, Sofala e Manica;
• Búzi e Cheringoma, na província de Sofala;
• Nacala, na província de Nampula;
• Pemba e Mocímboa da Praia, na província de Cabo Delgado.
Na província de Inhambane salientam-se as ocorrências de gás natural nos campos de Pande e de
Temane, de gesso em Temane e de calcário em Urrongas
O calcário existente na Formação de Salamanga apresenta elevado teor de carbonato de cálcio
para a produção de cimento, tendo sido reportadas reservas medidas de 1200 Mton. Por seu
lado, o diatomito das regiões de Boane e Manhiça, que ocorre em jazidas lenticulares,
apresentam reservas estimadas de 1,5 Mton.
Numulites, gastrópodes, equinodermes e restos de corais ocorrem na Bacia de Moçambique, em
calcários brancos pertencentes à Formação de Cheringoma, juntamente com calcários oolíticos e
https://pt.wikipedia.org/wiki/Espanha
https://pubs.usgs.gov/periodicals/mcs2021/mcs2021-lime.pdf
9
calcários glauconíticos que são depósitos transgressivos marinhos de mar aberto infralitoral, com
águas claras e quentes, pertencentes ao Eoceno (Flores, 1966; Afonso et al., 1998; GTK
Consortium, 2006b).
Figura 1 - Principais depósitos de calcários em Moçambique
4.0. Lavra
A maior parte das minas de calcário é lavrada a céu aberto e chamadas, em todo o mundo, de
pedreiras, embora em muitas áreas, por razões técnicas, ambientais e/ou escala de produção,
utilize-se a lavra subterrânea para a produção de calcário.
As principais etapas da lavra de calcário a céu aberto incluem: remoção do capeamento,
perfuração, desmonte por explosivos e transporte até a usina de processamento. A seleção dos
10
equipamentos varia com a particularidade de cada operação, capacidade de produção, tamanho e
forma do depósito, distância de transporte, estimativa da vida útil da mina, localização em
relação aos centros urbanos e fatores sócio-econômicos. Adicionalmente, outros fatores são
também considerados como valores dos produtos, condições ambientais e de segurança
associadas aos jazimentos.
4.1.Processamento
O tratamento das rochas carbonatadas, em particular as calcárias, depende do uso e
especificações do produto final. A lavra seletiva, a catação manual, a britagem em estágio
unitário e o peneiramento são os métodos usuais para obtenção de produtos, cuja utilização final
não requer rígidos controles de especificações.
A obtenção de produtos, para aplicações consideradas nobres, necessita de um circuito complexo
de beneficiamento. Isto acontece quando se busca produtos para as indústrias de: papel, plásticos,
tintas, borrachas, entre outras. Nestes casos, exige-se a prática da moagem com mínima
contaminação por ferro. Assim, Rochas e Minerais Industriais – CETEM/2005 333
Emprega-se moinhos tipo Raymond e nos casos mais críticos, utilizam-se moinhos autógeno
e/ou de bolas com revestimentos e meio moedor especiais. A contaminação por ferro responde,
diretamente, pela queda na alvura dos produtos de rochas carbonatadas, bem como pela
diminuição de seu valor agregado
A flotação, a separação magnética, entre outros, são processos usados para concentração de
calcário e/ou remoção das impurezas quando necessária. Desse modo, são obtidos produtos de
carbonato de cálcio, por meios físicos de purificação e/ou beneficiamento, com elevados índices
de pureza para atender à necessidade do mercado a que se destina. Tais procedimentos são
usadas nas etapas de concentração e não de purificação, razão pela qual há, em alguns casos,
dificuldades no processo de purificação. O emprego de métodos químicos seria a solução, desde
que a prática fosse levada a efeito em meio alcalino. Isso não é comum, pois a maioria dos
compostos de ferro é solúvel apenas em meio ácido, portanto, de difícil aplicação para o caso do
calcário. Neste dilema, imputa-se ao especialista o uso cada vez mais racional da criatividade e
imaginação para solucionar as questões caso a caso.
11
O calcário é extraído de pedreiras, ou depósitos, que podem apresentar grandes extensões e
espessura, chegando a ter centenas de metros. Por essa razão, suas minas podem ser de grande
porte e de longa vida útil. No entanto, a extração do calcário, com elevada pureza, corresponde a
menos de 10% das reservas de carbonatos lavradas em todo mundo (SILVA, 2009). Dependendo
da qualidade do calcário, pode-se utilizá-lo na produção dos mais variados produtos, como papel,
plásticos, tintas, borrachas, cerâmica, alimentação de animais, metalurgia, vidros e até na
purificação de água (SAMPAIO; ALMEIDA, 2011). O calcário menos nobre, que não atende a
determinadas especificações, é aproveitado para outros fins,como agregados para a construção
civil, por exemplo. A demanda da construção civil é muito alta, e vem determinando a abertura
de minas cada vez maiores neste ramo, para a produção do cimento (BLISS, 2008 apud SILVA,
2009). A maior parte das minas de calcário no mundo é lavrada a céu aberto, nas chamadas
pedreiras.
diferente. Assim explorado, o calcário tem seu custo bastante reduzido. As principais etapas da
lavra de calcário nessas condições incluem: remoção do capeamento, perfuração, desmonte por
explosivos, e transporte até a usina de processamento (SILVA, 2009).
5.Estudos Tipicos de Calcario
A fábrica de cimento de Nacala, localizada na cidade portuária do mesmo nome, é classificada
pelo Governo de Moçambique como sendo do tipo “A” (indústria pesada) que produz cimento
para construção civil: edifícios, estradas, pontes, entre várias aplicações. Ela ocupa uma
superfície de 70 000 m2. Segundo o relatório anual da empresa, em 2012, criou cerca de 500
empregos directos. A capacidade de produção excedentária do cimento na região é suficiente
para cobrir as necessidades de consumo de cimento.
A extracção do calcário na praia de Relanzapo em Nacala ajuda a viabilizar a actividade da
fábrica de cimento gerando adicionalmente alguns empregos para as pessoas destacadas a
extracção e transporte do calcário e oferecendo uma alternativa para o transporte local visto que
não há transporte semicolectivo na área e o caminhão da companhia transporta moradores de e
para a cidade numa distância de 20km, quando a situação o permitir.
12
A população circunvizinha da fábrica apesar dos impactos adversos da actividade decorrente do
funcionamento da fábrica, tem a oportunidade de obter um emprego e o acesso a novos serviços
como o caso concreto que foi a instalação dum posto de saúde na área que beneficia não só os
trabalhadores da empresa mas também a toda a população ali residente. Foi igualmente instalado
um fontenário que abastece água gratuitamente a população local. A fábrica construiu
igualmente uma escola e ofereceu a comunidade para os seus filhos frequentarem nela entre
varias outras actividades que a fábrica desenvolve em prol do desenvolvimento local. Como
resultado de muitas realizações que a empresa exerce sobre a comunidade, a qualidade da força
de trabalho local e do seu padrão de vida aumentou, assim como a maior estabilidade social
causada pela maior prosperidade económica.
Os responsáveis pelo empreendimento também exercem uma grande responsabilidade social,
empregam grande número de pessoas, e fornecem casas e serviços locais, o que ajuda a
desenvolver pequenos negócios locais.
5.1.Tecnologia de fabricação do cimento
5.1.1. Cimento Portland
Cimento Portland é a denominação técnica do material usualmente conhecido na construção civil
como cimento. O cimento Portland foi criado e patenteado em 1824, pelo construtor inglês,
Joseph Aspdin. O cimento foiassim chamado, pois o concreto que se obtinha com ele
assemelhava-se a uma famosa pedra de construção proveniente da ilha de Portland, nas
vizinhanças da Inglaterra. (Araújo (2009).
O cimento Portland é um material em forma de pó, constituído de silicatos e aluminatos de
cálcio. Estes materiais ao serem misturados com água hidratam-se, endurecendo a massa e tendo
por consequência uma elevada resistência mecânica.
O Cimento Portland é produto obtido pela pulverização de clínquer constituído essencialmente
de cal, sílica, alumina, magnésia e óxido de ferro. E o clínquer é um produto de natureza
granulosa, resultante da calcinação de uma mistura daqueles materiais, conduzida até a
temperatura de sua fusão incipiente. (Ibid.,pág.31).
O cimento é um dos materiais de construção mais utilizados na construção civil, por conta da sua
larga utilização em diversas fases da construção. O cimento pertence à classe dos materiais
13
classificados como aglomerantes hidráulicos, esse tipo de material em contacto com a água entra
em processo físico-químico, tornando-se um elemento sólido com grande resistência à
compressão e resistente à água e a sulfatos. (Ibid.,pág.33).
5.1.2. Fabricação e composição
Na indústria cimenteira, calcário, argila e minérios de ferro são usados como matérias-primas
para a produção do cimento Portland, para tal estes materiais são misturados em proporções
controladas e moídos de modo a formar o Cru (Raw meal), que é calcinado a altas temperaturas,
entre 850-1500oC, obtendo-se o clínquer. Depois de esfriado, o clínquer é moído com um
regulador de presa (geralmente gesso) e com adições de substâncias que contribuem para as suas
propriedades ou facilitam o seu emprego tais como, escórias de altoforno, materiais pozolânicos
e materiais carbonáticos; na realidade, são as adições que definem os tipos de cimentos gerando-
se assim o produto final, o cimento, (Ibid, pág.45).
Os componentes básicos do cimento Portland são: cao, sio2, al2o3 e fe2o3. Estes componentes
interagem uns com os outros formando compostos complexos, uma mistura de silicatos e
aluminados de cálcio que compõem o clínquer, que são responsáveis pelas propriedades físicas
do cimento. O cimento contém também, como óxidos menores, mgo, so3, na2o, k2o e tio2
(idem., pág. 50).
O cimento: basicamente de argila, calcário, areia e uma pequena quantidade de compostos
contendo ferro que são aquecidos num forno robusto e de grande porte, a altas temperaturas,
durante tempo suficiente para reagirem quimicamente e se transformarem em pequenas bolas
chamadas clínquer, como se pode ver na figura 12 abaixo.
14
Fonte: [1]1
O clínquer é então misturado com gesso e moído formando um pó bastante fino chamado
cimento. O cimento por seu lado, é o ingrediente chave na produção do concreto, componente
vital dos edifícios, estradas, casas e escritórios
5.1.3.Processo de fabricação
O cimento é uma pequena percentagem de argila, queimada juntamente com o calcário e que
endurece na presença de água. O cimento é utilizado sob a forma de concreto. O concreto é uma
mistura de cimento, areia e pedra e normalmente utilizado para preencher formas na moldagem
de vigas e estruturas.
O cimento é preparado com 75-80% de calcário e 20-25% de argila. A matéria-prima é extraída
das minas ou pedreiras britada e misturada nas proporções correctas. Esta é colocada em moinho
de matéria-prima (moinho de cru) e posteriormente cozidos em forno rotativo a temperatura de
1450ºc. (Oliveira, 2010).
Finalmente o clinquer é reduzido a pó em um moinho (moinho de cimento) juntamente com 3-
4% de gesso. O gesso tem a função de retardar o endurecimento do clinquer pois este processo
seria muito rápido se água fosse adicionada a clinquer puro. (Ibid.,pág.12).
Em casos especiais onde se necessite de cimento com características diferentes das que são
produzidos se faz o pedido por encomenda. No mercado existe diversos tipos de cimento.
Cada tipo tem o nome e a sigla correspondente estampada na embalagem para facilitar a
identificação. Os tipos de cimento adequado aos usos gerais no meio rural encontram se na
tabela a seguir.
Tipos de Cimento
Nome Sigla
Cimento Portland comum CP I
Cimento Portland comum com adição CP I – S – 32
Cimento Portland composto com escória CP II – E – 32
Cimento Portland composto com pozolana CP II – Z – 32
Cimento Portland composto com filer CP II- F – 32
15
Cimento Portland de alto-forno CP III – 32
Cimento Portland pozolânico CP IV – 32
Resumidamente existe a seguinte simbologia para representar os tipos de cimento produzido:
CP: Cimento Portland.
I: Comum.
II: Composto.
III: De alto-forno.
IV: Pozolânico.
ARI ou V: Alta resistência inicial.
S: Com sulfatos.
E: Com escória granulada.
51
Z: Com material pozolânico.
F: Com filler.
RS: Resistente a sulfatos.
Os requisitos exigidos para o Cimento Portland são: Índices químicos; perda ao fogo, resíduo
Insolúvel; Índices físicos: Finura na peneira 0,075 mm (nº 200); Área específica pelo
permeabilímetro de Blaine; Tempo de início e fim de pega; Expansibilidade a quente e a frio,
e resistência à compressão. (idem).
5.2.Análises laboratoriais das amostras do calcário
5.2.1. Colheitas das amostras
As amostras foram colhidas pelo autor do trabalho numa saída a pedreira com o técnico do
laboratório de Cimentos de Nacala no mês de Setembro do ano de 2013 na pedreira de
Relamzapo, distrito de Nacala, província de Nampula, no território moçambicano, e foram
conservadas em sacos plásticos. As duas amostras de calcários usados no presente trabalho foram
recolhidas a distância de 50 metros uma da outra. Nota-se também que há muita homogeneidade
nos calcários que afloram naquela região por isso não houve muita necessidade de mais
amostras. Deve se salientar que após o processo de extracção do calcário é submetido ao
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processo de beneficiação pela empresa de cimento de Nacala permitindo obter o cimento como
produto final.
5.2.2.Preparação das amostras no laboratório
As amostras do calcário foram secas em estufa a 30oC. Após secagem, foi feita a
homogeneização e quarteamento. Pesou-se 12 a 13 gramas das amostras de calcário 1 e 2
respectivamente.
Uma porção da rocha total destinou-se a desagregação e moagem em moinho de argolas de num
período de 15minutos com uma granulometria inferior a 90μm para um balão plástico.
Foram separadas diversas tomas das amostras, destinadas aos diferentes ensaios a realizar, tendo
sido a restante guardada como testemunho.
5.2.3.Análise química – procedimentos
Um dos métodos utilizados para a análise química das amostras de calcário em estudo neste
trabalho, foi a Espectrometria de Fluorescência de Raios X (FRX), uma técnica que permite a
análise de elementos químicos maiores que possuam o número atómico Z> 9, no caso do
equipamento existente no departamento de Geociências, em concentrações compreendidas entre
100 % e poucos ppm (Gomes, 1988).
A base teórica da FRX é o denominado efeito da absorção fotoeléctrica, traduzido no seguinte
modo: todos os elementos químicos presentes num espécime, são excitados por um feixe
policromático de raios x primários com determinadas energias, emitindo radiações
secundárias ou de fluorescência.
5.2.4.Análise mineralógica-Procedimentos
Para a caracterização dos minerais presentes nas amostras de calcário de 01 e 02 estudados no
presente trabalho recorreu-se a difracção de raios X (DRX) com difractómetro de RX. As
análises foram realizadas no laboratório de Geociências da Universidade de Aveiro. A
identificação dos minerais foi feita tendo por base os picos de difracção referenciados em
diferentes bibliografias existente para este efeito (Thorez 1976; Brindley e Brown 1980;
Moore eReynolds 1997), bem como os respectivos picos diagnose e o poder reflector.
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5.2.4.Análise quantitativa dos minerais - Procedimentos
Segundo Guirado (2000) e Feret et al, 1999, a determinação mineralógica quantitativa é
basicamente feita por meio da difracção de raios x (DRX) fluorescência de raio x (FRX) e da
microscopia. O presente estudo baseou se em duas amostras de calcário, nomeadamente
calcário1 e calcário2.
A análise quantitativa dos minerais presentes em cada amostra através dos diferentes
difratogramas fez-se a identificação de alguns picos dos minerais que serviram de padrão,
5.2.5.Conclusão das Analises
Passando primeiramente no cálculo da área triangular que o mineral ocupa seguidamente o
cálculo da área corrigia que é a relação entre a área medida e o poder reflector do mineral, que
depois passou-se a somar as áreas corrigidas para se ter a media das áreas que finalmente
conduziu ao cálculo da percentagem de cada mineral na amostra.
Da análise química dos teores conclui-se que os teores nas amostras analisadas variam de
53,915% a 53,081% de (CaO); 0,838% a 1,075% de (MgO); 0,027% a 0,023% de (Fe2O3);
0,009% a nula de (K2O); 0,404% e 0, 325% de (SiO2); 0,285% a 0,310% de (SO3),
respectivamente amostras de calcário 1 e 2.
Dos resultados dos ensaios químicos efectuados, as amostras em destaque apresentam na sua
composição química, alta percentagem de óxido de cálcio (CaO) na ordem de 52,915% na
amostra 1 e 53,081% de óxido de cálcio (CaO) na amostra 2. Esses resultados permitiram
concluir que o material testado reúne as condições exigidas para a produção de cimento ou seja,
todas as composições apresentaram resultados satisfatórios em termos de elevados teores
de matéria carbonatada e pouca matéria silicatada.
Segundo os dados laboratoriais da amostra de calcario1, a maior percentagem dos minerais
identificados vai para o óxido de cálcio (CaO) 52,9% e LOI ou PF com 44,3% que exprime a
perda de massa do calcário após o aquecimento em mufla a 1000ºc. Outros elementos
contidos na referida amostra, nomeadamente os óxidos de alumínio, sódio, magnésio, silício,
fósforo, enxofre, cloro, ferro, estrôncio, têm uma percentagem abaixo de 1% o que revela ser
um calcário sem muitas impurezas.
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A semelhança com a amostra1 acima descrita, a amostra 2 apresenta igualmente um valor
elevado de óxido de cálcio (53%), o valor da perda ao rubro descrita acima, corresponde
numa média de 44%. O valor de óxido de magnésio atinge a unidade o que não acontece na
amostra1 que o seu valor é inferior a este. A amostra2 não possui óxido de potássio, os outros
elementos presentes na amostra possuem uma percentagem abaixo de 1%. Pode concluir que
a amostra 2 é mais pura em relação a primeira.
Embora alguns parâmetros se encontrem no intervalo aceitável em termos de teores, é preciso
que o CaO esteja em teores suficientemente elevados pois ele é determinante no processo de
clinquerização.
5.3.EXTRAÇÃO DO CALCÁRIO - PROBLEMAS AMBIENTAIS
Conforme a Mineropar (2004), a extração do calcário em lavra a céu aberto acarreta uma série de
modificações na paisagem e alterações do meio. Uma das consequências deste processo é o
desmatamento, pois será retirada a vegetação de acordo com o avanço da lavra e o
decapeamento, que significa a retirada de material estéril - cobertura de solo, argila ou rocha
alterada. Além destes, ocasiona um impacto visual pela modificação da topografia em minas a
céu aberto, constrói industriais, lança resíduos nas encostas, assoreamento no leito do rio e
acelera o processo de degradação nas intermediações.
Posteriormente segue o desmonte da rocha através de perfuração, carregamento com explosivos
e detonação. Na sequência ocorre o carregamento da rocha desmontada em caminhões e
transporte até a usina de beneficiamento ou pátio de estocagem.
Também ocorre o transporte de material estéril até o depósito de estéril (botafora) retirado no
decapeamento. As indústrias de produção da cal, são elementos bastante marcantes na paisagem
do município de Colombo, misturam-se ao espaço urbano, em áreas rurais instaladas junto à
vegetação predominante da região, ao lado de cursos de água e mananciais. Este tipo de
industrialização tradicional onde se emprega pouca tecnologia e muita mão-de-obra barata é
responsável por criar vários arranjos espaciais dentro da paisagem (SEBRAE,
2004).
Conforme a Mineropar (2004), a extração mineral, como várias outras atividades antrópicas, é
potencialmente degradadora do meio ambiente. Uma característica da mineração é o recurso
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natural não renovável, e por mais que se desenvolva dentro dos melhores padrões de controle
ambiental, sempre resultará num impacto residual, que pode ser corrigido através da reabilitação
de áreas degradadas.
O processo de produção da cal segue a etapa da seleção da matériaprima de granulometria e
qualidade adequada ao processamento.
Posteriormente o material é selecionado e depositado em pátio de estocagem céu aberto. A
matéria-prima selecionada é então calcinada em forno vertical com utilização de combustível.
Após a calcinação, sob condições adequadas de temperatura e tempo de exposição, o produto
calcinado poderá ser moído para obtenção da cal virgem ou reprocessado na etapa de hidratação
para obtenção da cal hidratada (SEBRAE, 2004).
A cal hidratada é obtida através da hidratação da cal virgem, por meio da transformação química
do óxido de cálcio (CaO) para hidróxido de cálcio
(CaOH). Esse processo é realizado com a aspersão da água sobre o material calcinado
imediatamente após a sua retirada do forno vertical. Após a hidratação e a reação da cal, o
material resultante é deixado para secagem ao ar livre empátio coberto para evitar problemas de
hidratação excessiva. Após este processo de secagem natural o material é encaminhado ao
moinho de impacto (SEBRAE,2004).
Conforme Chaves (2009), a atividade de extração mineral está diretamente relacionada com o
meio ambiente, devido o volume significativo de material que é extraído e posteriormente
transportado. Este processo gera impactos ambientais significativos por conta do volume de
resíduos gerado.
Desta forma, a mineração provoca um conjunto de efeitos não desejados como depreciação de
imóveis ao redor, conflitos de uso do solo, transtornos de trafego urbano e degradação. Neste
âmbito, a mineração do calcário tem contribuído para a degradação do meio ambiente de
diversas formas, primeiramente pela desmatamento para retirada do minério, acelerando assim o
processo de erosão, deixando área praticamente inutilizável, criando além do impacto ambiental,
um impacto visual na paisagem, o qual cria uma desvalorização do espaço; segundo a
transformação do calcário na cal, requer um processo de industrialização, a qual é movida por
combustíveis como serragem e lenha, quando estes são utilizados para gerar energia através do
fogo liberam monóxido de carbono, aumentando assim as emissões de poluentes na atmosfera.
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Outro problema da industrialização do calcário é com relação aos problemas respiratórios,
notamos que uma grande parte da população sofre de doenças, provenientes da poeira oriunda da
atividade econômica, este problema é mais evidenciado, nos períodos de estiagem. Neste sentido,
verifica-se que a atividade mineradora vem contribuindo negativamente para a qualidade de vida
da população que habita próxima e no entorno da extração e industrialização do calcário e para o
meio ambiente, criando um cenário desolador, desmatamentos, áreas erodidas, poluição
atmosférica, visual e sonora devido as explosões e movimentação de maquinas e caminhões.
Podemos salientar também a atuação como elemento responsável por uma desorganização do
espaço, criando arranjos espaciais, os quais denotam uma má qualidade de vida dos habitantes,
devido à falta de infraestrutura.
Para os autoresBitoun (2005), Coelho (2006), Guerra e Cunha (2006) destacam para o fato de
que a questão ambiental na cidade é a expressão da relação conflituosa entre sociedade e
natureza por meio do processo de produção e reprodução capitalista. Afinal, a crise ambiental se
revela não só pela aglomeração e ocupação densificada do solo que se reflete através da sua
impermeabilização, mas também da redução da vegetação, da canalização dos rios, do
lançamento de efluentes domésticos e industriais e da apropriação desigual dos problemas
ambientais.
Quanto à poeira da sílica provocada por esta atividade, Possibom (2001) descreve que produz
uma doença caracterizada por uma fibrose pulmonar, irreversível e progressiva. O autor ainda
destaca que não há tratamento para a silicose, doença provocada pela inalação do pó da sílica.
Como pode ser observado na região em questão, os impactos ambientais e sociais são muito
perceptíveis, indo contra a lógica do desenvolvimento sustentável, a qual busca uma equalização
do desenvolvimento econômico e da preservação do meio natural com o intuito de proporcionar
uma melhor qualidade de vida para a população local. A degradação da paisagem pela extração
mineral vem criando um cenário desolador, o qual avistamos um elevado índice de poluição
atmosférica e sonora, desmatamentos e grandes áreas erodidas. Após o fim do processo de
extração, onde a área não fornece mais matéria prima, ela é desativada sem reestruturação
alguma, criando assim abandono e poluição visual. Portanto as alterações no meio natural
acabam sendo inevitáveis, devido à grande demanda de matéria prima exigida pela indústria de
transformação
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6.Conclusão
Calcário – serve como matéria-prima na produção de cimento, cal e vidro; é também usado na
agricultura e na pavimentação de vias de acesso.
Apesar dos usos benéficos do calcário para agricultura, edificação etc sua extração, como toda
atividade mineradora, gera impactos negativos ao meio ambiente, independente de qual seja o
seu destino, ao acabar com os afloramentos naturais de calcários e sua vegetação característica
As empresas atuantes na indústria de mineração e beneficiamento do calcário têm, em geral, uma
estrutura relativamente fechada (poucas são incorporadas como sociedades anônimas), e poucas
detêm certificações relativas à qualidade e ao meio ambiente (ISO 9001 e ISO 14.001), sendo
que essas empresas são majoritariamente ligadas à produção de calcário para a indústria de
cimento, não à produção de calcário para fins agrícolas.
Fazendo a comparação dos calcários usados para a produção do cimento analisados nos
laboratórios do Departamento de Geociência da UA e no laboratório da empresa de cimentos de
Moçambique em Nacala, pode-se tirar a conclusão de que eles não têm muitas variações em
termos composicionais. As pequenas diferenças em termos de teores químicos não constituem
nenhum constrangimento na qualidade do cimento. Aconselha-se a empresa Cimentos de
Moçambique em Nacala a usar os dois tipos de calcários analisados nos dois laboratórios (UA e
na sua empresa), pois todos os materiais ensaiados reúnem boas qualidades e requisitos para a
produção de cimento, de acordo com as especificações avançadas pelos autores citados ao longo
do trabalho.
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7.REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
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conhecimento. 2ª Edição, Instituto de Investigação Científica Tropical, Lisboa, (1998).
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Ministério dos Recursos Minerais, Instituto Nacional de Geologia, Maputo, 1983.
HOLANDA, C. J. N.; GOMES, A. E. P.; MELO, E. B. de; Maranhão, R. J. L.; & outros.
Calcários de Pernambuco: rochas para fins industriais, 1987.
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Contribuição
para o seu conhecimento. Instituto de Investigação Científica Tropical. Direcção Nacional de
Geologia.
António, G., & Coutinho, C. (2012). A integração curricular das TIC no sistema de ensino em
Moçambique: Iniciativas em curso. Actas do II Congresso Internacional TIC e Educação –
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