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Rem: Revista Escola de Minas

Print version ISSN 0370-4467

Rem: Rev. Esc. Minas vol.54 no.2 Ouro Preto Apr./June 2001

http://dx.doi.org/10.1590/S0370-44672001000200010 

Mineração

 

Impactos ambientais causados pela mineração e beneficiamento de caulim

 

Alessandro Costa da Silva
Doutorando em Solos e Nutrição de Plantas - UFV
E-mail: ale@alunos.ufv.br

Mariângela Vidal
Mestranda em Engenharia Florestal - UFV
E-mail: mavi@ei.com.br

Madson Godoi Pereira
Doutorando em Química Analítica - UNICAMP
E-mail: madson@iqm.unicamp.br

 

 

Resumo

Caulim é um tipo de argila constituída principalmente por caulinita, sendo empregada na fabricação de vários produtos, tais como papel, porcelana, adubos, cosméticos, etc. Apesar de sua elevada importância sócio-econômica para o país, sua extração e beneficiamento provocam impactos ambientais. Para mitigar esses impactos existem leis, que atualmente exigem a elaboração de EIAs/RIMAs (Estudos de Impactos Ambientais/Relatórios de Impactos Ambientais), nos quais é imprescindível a inclusão de PRADs (Plano de Recuperação de Áreas Degradadas). É preciso que as empresas que atuam nessa área se conscientizem da necessidade da preservação ambiental e da necessidade de um desenvolvimento sustentável, a fim de poderem usufruir das ISOs 9000 e 14000, tendo o privilégio de possuir um "Selo Verde" de Qualidade Ambiental, o que favorecerá a comercialização de seus produtos em nível nacional e internacional.

Palavras-chave: Caulim, degradação, tratamento.

Abstract

Kaolin is a kind of clay mineral that essentially contains kaolinite. It is a very important mineral used in many manufactured products, such as: paper, porcelain, fertilizer, cosmetics and others products. In Brazil the extraction and processing of this kaolin are very important social and economic activities. On the other hand, there also exists an inherent environmental impact. Laws were passed to mitigate these impacts and today mining companies have to present environmental impact reports (EIAs/RIMAS) in which they have to include a plan for recuperating degraded areas (PRAD) to solve any future problems. From the global economic, environmental and sustainable development conscience, these kaolin mining companies operating under ISOs 9000 and 14000 regulations could have "Green Stamps" of Environmental Quality, which would give them an advantage in the national and international marketing.

Keywords: Kaoling, degradation, processing.

 

 

1. Introdução

No Brasil, a atividade minerária do caulim é de grande importância-sócio-econômica, sendo, por isso, fundamental um conhecimento mais aprofundado sobre alguns aspectos técnicos e ambientais ainda pouco abordados. É sabido que a maioria dos estudos realizados sobre a mineração e beneficiamento de caulim abordam, em geral, informações pertinentes à prospecção e à mineração. Nesse sentido, pretende-se apresentar, de forma generalizada, uma revisão sobre o mineral de argila caulim, fornecendo informações como composição química, utilidades, principais jazidas e, num contexto mais holístico, os impactos ambientais negativos causados durante seu processo de fabricação. Enfatizam-se essas questões desde a fase de pesquisa do caulim para identificação do corpo minerário, passando por sua extração e beneficiamento, até o descarte de seus rejeitos, apresentando-se, ainda, algumas medidas mitigadoras para esses impactos.

 

2. Características

O caulim é um tipo de argila constituída predominantemente por caulinita. Algumas vezes, o caulim vem acompanhado por mica, feldspato, quartzo, turmalina, entre outros (Skinner, 1970). É um material inorgânico, atóxico, incombustível, insolúvel em água, imputrescível, neutro, imune ao ataque de microorganismos e mudanças bruscas de temperatura (Comig, 1994).

A morfologia do caulim tem particular importância para o uso em cargas e cobertura de papel. O tamanho, a distribuição, a estrutura e a forma de suas partículas influenciam diretamente em suas propriedades reológicas, opacidade, printabilidade e alvura (Hurst & Pickering Jr., 1997). Suas especificações de uso são baseadas no método de preparação ou purificação industrial e em características físicas e químicas específicas das indústrias a que se destinam (Comig, 1994).

As principais aplicações industriais do caulim incluem: cerâmicas, cargas para tintas, borrachas, plásticos e cobertura para papel (Smart & Zbik 1998). No Brasil sua utilização está distribuída em: indústria de papel (53%), dispersão de tintas (15%), artefatos de borracha (12%), refratários (11%), cerâmicas (7%) e inseticidas, adubos químicos e outras aplicações (Petri & Fularo, 1983).

Os principais produtores de caulim do Brasil são os Estados do Pará e Amapá com 70% da produção e os 30% restantes estão divididos entre São Paulo, Espírito Santo, Santa Catariana e Minas Gerais. As empresas mais importantes são: as nortistas - Caudam (Caulim da Amazônia), Caemi (Caulim Mineração e Metalurgia) e o grupo mineiro - Klabin.

Segundo o Anuário Mineral Brasileiro (DNPM, 1991), as reservas brasileiras de caulim são de 708.296.856 ton., demonstrando que na última década houve um acréscimo de cerca de 13,1%. Essa situação pode ter sido ocasionada pela maior fiscalização, que promoveu a reavaliação das áreas e concessões de lavras, através de novas pesquisas e aprovações de relatórios de pesquisa.

 

3. Legislação

No Brasil, o primeiro dispositivo legal, visando a minimizar os impactos negativos causados por mineração, entre elas as de argila (caulim), foi a Lei nº 6938, de 31/08/1981, que, através do Decreto Federal nº 88.351, instituiu o Licenciamento Prévio (LP), Licenciamento de Instalação (LI) e Licenciamento de Operação (LO). A partir de l986, com a Resolução do CONAMA nº 01, estabeleceram-se as definições, as responsabilidades, os critérios básicos e as diretrizes gerais para o uso e implementação da Avaliação de Impactos Ambientais (AIA) como instrumento da Política Nacional do Meio Ambiente (Bursztyn, 1994).

Em 1989, o Decreto Federal nº 97.632 definiu, em seu artigo 1º, que os empreendimentos que se destinam à exploração dos recursos minerais deverão submeter seus projetos à aprovação dos órgãos federais, estaduais e municipais competentes deverão executar o Estudo de Impacto Ambiental (EIA), o Relatório de Impacto Ambiental, bem como o Plano de Recuperação de Áreas Degradadas (PRAD). E aqueles empreendimentos já existentes deverão regularizar sua situação por meio de um PRAD.

 

4. Conservação e Desenvolvimento Sustentável

A conservação e o desenvolvimento sustentável, atualmente, ocupam lugar de destaque na política internacional. Nesse contexto, as considerações ecológicas tornam-se parte integrante das grandes decisões políticas, sociais e econômicas (Bursztyn, 1994).

Por outro lado, no comércio internacional de produtos, imperam as considerações para o desenvolvimento sustentável. Muitos consumidores, individuais ou coletivos, dão preferência a compra de produtos naturais ou manufaturados que tenham sido obtidos com sustentabilidade, isto é, a partir de processos aceitáveis, de acordo com o ponto de vista ambiental (ISOs 9000 e 14000). Inclusive têm sido registradas ameaças de boicote a produtos cuja matéria-prima ou processos de produção não possuam "selos verdes" de qualidade ambiental. Esses fatores têm influenciado consideravelmente na forma de ação das empresas de mineração de caulim e de outras jazidas.

As empresas empenhadas nesse processo possuem planos, a curto, médio e longo prazo, para obtenção de um desenvolvimento sustentado com grande consciência ecológica. Dessa forma, é possível atingir uma harmonia entre trabalho, seriedade, qualidade e meio ambiente, o que, com certeza, garantirá a viabilidade de projetos para um futuro pleno de sucesso. Devem, também, atuar com intensidade e eficiência na busca de novas tecnologias que ampliem sua capacidade produtiva, capacitando-as a disputar o mercado de caulim junto às indústrias de papel, celulose e junto ao mercado de caulim em pó. Essa perspectiva promove a busca por maior diversificação na utilização de seus produtos pelo mercado nacional e internacional. Os atuais e principais clientes que utilizam o caulim no Brasil são: Champion Papel e Celulose Ltda, Impacel Ind. de Papel, Arapoti S/A, Ind. de Tintas Iguaçu Ltda, Brasilux Tintas Técnicas Ltda, Afe Tintas Ltda, Tekcril Tintas Ltda, Lutepel Ind. e Com. de Papel Ltda, Nobrecel S/A Celulose e Papel, Iguaçu Celulose e Papel S/A, entre outras.

A UFV (Universidade Federal de Viçosa), através da SIF (Sociedade de Investigações Florestais), e o CMCN (Centro Mineiro para a Conservação da Natureza) têm auxiliado várias empresas a elaborarem e implantarem projetos ambientais, concedendo-lhes o "Selo de Qualidade".

 

5. Mineração

A atividade minerária de caulim, por sua própria natureza, altera as condições ambientais. Os trabalhos de lavra iniciam-se com a pesquisa para a caracterização do corpo e qualidade do minério e se estendem até o beneficiamento e transporte dos resíduos. A extração de um volume expressivo de argila e de materiais rochosos, em todas as suas fases, envolve atividades que provocam impactos para o meio físico e biótico e acarretam problemas sócio-econômicos. Alguns desses impactos dependem de fatores como tipo de minério, técnicas de extração e beneficiamento, o que requer diferentes medidas para a recuperação ambiental (Williams et al., 1997).

Embora exista uma preocupação ambiental, por parte das empresas e dos órgãos ambientais, a indústria do caulim ainda causa transtornos, tais como a produção excessiva de particulados, gerados durante o transporte de caulim (matéria-prima bruta) e produção de rejeitos (resíduos). Esses resíduos, quando secos, transformam-se em pó e, pela ação dos ventos, esse pó espalha-se pelas ruas e avenidas, poluindo o ar e comprometendo o aspecto visual do local onde a empresa atua. Segundo Environment (1992), empresas localizadas em centros urbanos são as mais prejudiciais no que tange a esses impactos.

Visando a mitigar tais impactos, algumas empresas do ramo, juntamente com os órgãos competentes, têm elaborado os EIAs/RIMAs acompanhados de PRADs para aprovação de novas áreas a serem mineradas, legalização das minas em atividade e recuperação das áreas já inativadas. Como um desses exemplos, cita-se a Empresa de Mineração Caolinita, que há 48 anos possui sua sede no município de Ubá-MG. Essa empresa conta com o apoio da SIF/UFV para a elaboração e a execução de projetos que visam à legalização ambiental de seus trabalhos junto à FEAM-MG (Fundação Estadual do Meio Ambiente).

 

6. Beneficiamento

A maioria dos caulins, por apresentarem contaminantes que comprometem sua alvura (qualidade), podem sofrer branqueamento pela adição de produtos químicos. A quantidade total de ferro presente no caulim pode variar de 0,2 a 1,0%, sem afetar significativamente a qualidade do caulim para revestimento (D' almeida, 1991). A partir desse nível, utiliza-se hidrossulfito de zinco ou zinco metálico, entre outros, para a redução do ferro trivalente (Fe3+) a divalentes (Fe2+), tornando-o solúvel (Ampiam, 1979). O Fe 3+, na forma de hematita (Fe2O3), provoca cor avermelhada e, na forma de goethita (aFeOOH), cor amarelo-creme (Jepson, 1988).

Do ponto de vista químico, o beneficiamento do caulim pode causar sérios impactos ambientais. Entre as substâncias poluidoras que podem estar contidas nos efluentes dessas indústrias destacam-se o Al, Fe, Zn e, possivelmente, Cd. Esses efluentes podem, ainda, conter elevadas concentrações de ácido sulfúrico, razão pela qual algumas indústrias instalam filtros de cal na saída da descarga desses efluentes (Silva, 1997). Tal tratamento, além de elevar o pH do meio, visando a precipitar os metais, também minimiza os problemas decorrentes da natureza de adaptação do ecossistema, pois a maioria dos organismos estão adaptados a valores de pH próximos da neutralidade (Von Sperling, 1996).

 

7. Conseqüências para o Ambiente

Durante o processamento do caulim, ocorre a produção de rejeitos líquidos (que são lançados nos rios) e sólidos (geralmente aterrados). Esses rejeitos podem conter, além de outros contaminantes, concentração de metais como o Ferro (Fe), Alumínio (Al), Zinco (Zn) e Cádmo (Cd), acima do permitido pela legislação. Os reflexos dessa contaminação extravasam, freqüentemente, os limites das áreas de trabalho, atingindo também a topografia, flora, fauna, sistema hídrico e morfofisiológico do solo, etc. (Aumond & Balistieri, 1997).

O Alumínio, embora seja o terceiro elemento mais abundante da crosta terrestre, possui reduzida função biológica. Esse elemento pode interferir no metabolismo de diversas formas de vida. No fitoplâncton, é capaz de inibir a absorção e os processos fisiológicos do fósforo; enquanto que, nos peixes, o excesso de alumínio torna-se uma potencial causa de problemas respiratórios. No homem, elevadas concentrações desse metal podem acarretar, entre outros distúrbios, perda de memória e surgimento de demências como as provocadas pela doença de Alzheimer (Alloway & Ayres, 1994).

Os efeitos toxicológicos decorrentes da ingestão, por seres vivos, de altas concentrações de "Fe" ainda são bastante escassos (Finch, 1976). Entretanto, sabe-se que o seu excesso pode ocasionar aumento na produção de radicais livres de oxigênio no organismo, responsáveis por doenças degenerativas e pelo processo de envelhecimento (Shimma, 1995). Comumente, nesses efluentes, prevalece Fe2+, que, por meio do consumo do oxigênio dissolvido no meio, oxida-se a Fe3+. As conseqüências da baixa concentração de oxigênio dissolvido nas águas são mais sensíveis à ictiofauna, devido ao aumento do período de incubação dos ovos, reduzindo o tamanho e o vigor dos embriões, produzindo deformidade nos filhotes, formando coágulos no sangue, diminuindo a tolerância a certos agentes tóxicos e a velocidade de nado dos peixes (D'Almeida, 1988).

O zinco, em níveis-traço, é um elemento essencial aos seres humanos, animais e vegetais superiores. Nos humanos e animais, esse elemento age como um componente catalítico e estrutural de numerosas enzimas envolvidas no metabolismo de energia, na transdução e na translação. Nesses organismos, a deficiência de zinco provoca depressão, lesões de pele e infertilidade (Alloway, 1993). Por outro lado, o excesso de zinco pode acarretar a redução de cobre no organismo, provocando o surgimento de dor muscular, anorexia, sangramento intestinal e anomalias cerebrais (Shimma, 1995).

A gravidade da poluição pelo "Zn" é acentuada pela possibilidade de sua associação com o "Cd", que não possui uma função biológica definida, mas é altamente tóxico às plantas e aos animais (Alloway, 1993). O cádmio possui um período de meia-vida biológica que pode exceder 20 anos. Esse elemento apresenta uma diversidade de efeitos tóxicos, como: nefrotoxicidade, disfunções hepáticas e renais, hipertensão arterial e problemas imunológicos (Matsuoka et al., 2000). Além disto, o `Cd' pode causar alterações cromossômicas (Fergusson, 1990).

A toxicidade dos metais "Zn" e, principalmente, "Cd" deve-se à sua capacidade de se combinarem com macromoléculas difusoras presentes nas membranas celulares, o que ocasiona os fenômenos de bioacumulação e de biomagnificação ao longo da cadeia alimentar (Tavares & Carvalho, 1992). O zinco, embora seja essencial aos seres humanos, animais e vegetais superiores, quando em concentrações excessivas, torna-se nocivo aos organismos. Entre os distúrbios ocasionados por seu excesso, podem-se citar a redução de cobre, dor muscular, anorexia, sangramento intestinal e anomalias cerebrais (Shimma, 1995).

Estudos efetuados em ecossistemas aquáticos, de regiões contendo beneficiadoras de caulim, indicaram elevadas concentrações de ferro, zinco e cádmio, nos pontos localizados na descarga de efluentes e a jusante destes. A contaminação estende-se às amostras de água, material particulado, sedimento fluvial e vegetação ribeirinha (Silva et al., 1999).

 

8. Recomendações

Como visto, todas as fases de mineração e beneficiamento do caulim envolvem atividades que provocam impactos ambientais. Assim, é da responsabilidade das empresas a mitigação desses impactos, o que tem sido ditado por leis pertinentes, as quais devem ser cumpridas/obedecidas por meio de órgãos ambientais competentes. No entanto, em prol da maior efetividade no controle ambiental e da conseqüente melhoria da qualidade de vida, algumas outras medidas podem e devem ser tomadas, tais como:

  1. Reciclar os profissionais ligados aos órgãos competentes.
  2. Treinar e capacitar os funcionários das empresas e empreiteiras sobre segurança no trabalho e proteção ambiental.
  3. Conscientizar os funcionários das empresas e empreiteiras sobre qualidade de vida e meio ambiente.
  4. Adotar, por parte da empresa, práticas ambientais, tais como: maior aproveitamento de materiais e reciclagem de lixo.
  5. Incluir a elaboração de PRADs feitos em função dos EIAS/RIMAS, onde as medidas de recuperação sejam simultâneas às diferentes fases do processo de lavra do mineral.
  6. Retirar e reservar, para posterior uso, os solos da área lavrada.
  7. Alcalinizar os rejeitos líquidos, para favorecer a precipitação dos metais.
  8. Aterrar e/ou compactar os rejeitos sólidos e, em alguns casos, os líquidos.
  9. Monitorar a saída de descarga dos efluentes líquidos.
  10. Monitorar os ecossistemas aquático e terrestre que recebem esses rejeitos.

 

 

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Artigo recebido em 23/06/2000.