universidade federal rural do rio de janeiro
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UNIVERSIDADE FEDERAL RURAL DO RIO DE JANEIRO INSTITUTO DE AGRONOMIA CURSO DE GEOLOGIA ra Ob DEPARTAMENTO DE GEOCIÊNCIAS pa Aproveitamento do Rejeito das Lavras e Serrarias de Santo Antônio de Pádua (RJ) – Estudo de caso: Mineração Cachoeira Alegre ra (Pedreira Modelo) Co Aluno Adriano Aguiar Ramalho Alves Orientador Lucio Carramillo Caetano Julho / 2010 lta u ns - Agradecimentos Ao final do meu curso, agradeço a deus, a minha família, e a todos do meu convívio, que com total certeza foram fundamentais para formação do meu caráter e meu contínuo crescimento espiritual. Ob À engenheira geóloga Rosana Elisa Coppêde da Silva pela ajuda durante a elaboração do trabalho Ao empresário Assef Nacif pela excelente recepção na Mineração Cachoeira ra Alegre. Aos funcionários da Universidade Rural que me ajudaram durante esses pa anos. Assim termino minha graduação, Deixando aqui uma parte da minha consciência, e levando a lembrança de uma vida simples e verdadeira, muito dessa Instituição. ra distante do cotidiano quadrado da sociedade que vive além das fronte iras lta u ns Co ii Sumário 1 2 - Objetivos e justificativas 2 3 – Metodologia 3 3.1 - Revisão bibliográfica 3 3.2 - Disciplinas cursadas 3 3.3 - Visita a Mineração cachoeira Alegre no Município de Santo Antônio de 3 Ob 1 – Introdução Pádua 4 4 – Localização 5 5 - Aspectos fisiográficos 6 ra 3.4 - Visita ao DRM-RJ pa 5.1 - Vegetação 6 6 5.3 – Clima 6 5.4 – Hidrografia ra 5.2 – Geomorfologia 7 8 6.1 - Mercado atual das rochas ornamentais e de revestimento 8 6.1.1- Produção Mundial 8 6.1.2- Panorama no Brasil 6.1.4- Exportações Brasileiras 6.2 - O município de Santo Antônio de Pádua e a produção de rochas ornamentais 7 - Aspectos geológicos 7.1 - Geologia regional 7.2 - Síntese das características litológicas 9 10 10 11 lta u ns 6.1.3 - Produção Nacional Co 6 - Mercado de rochas ornamentais 14 14 15 7.2.1 - Unidade Santo Eduardo 15 7.2.2 - Unidade Bela Joana 16 7.2.3 - Leptinitos Serra das Frecheiras 16 iii 7.2.4 - Ortognaisses com Biotita 16 7.3 - Evolução tectônica 17 7.4 - Geologia local 19 8 - A extração das rochas ornamentais na região e na Mineração 22 Cachoeira Alegre 22 8.2 – Beneficiamento 25 9 - Aspectos gerais do aproveitamento do rejeito das extrações 26 Ob 8.1 - Descrição do ciclo de extração de rochas ornamentais no Brasil ra 10 - Aproveitamento de rejeitos da extração na Mineração 28 Cachoeira Alegre 28 10.1 - A concepção da idéia pa 10.2 - Apoio financeiro 28 10.3 – Protótipo 29 29 ra 10.3.1 – Criação do Protótipo 29 10.3.3 – Funcionamento do Protótipo 29 Co 10.3.2 – Montagem do Protótipo 10.4 - Fase experimental de beneficiamento do rejeito 31 11 - Aspectos Gerais do Aproveitamento do Rejeito das Serrarias 32 u ns de Santo Antônio de Pádua 11.1 – Composição e características dos resíduos das serrarias 32 11.1.1 – Cerâmica Vermelha 32 11.1.2 – Fabricação de Borracha 12 – A Importância dos Arranjos Produtivos locais (APL) 12.1 – Características de um APL 32 lta 11.1.1 – Argamassa Industrial 32 35 35 12.2 - APL - Santo Antônio de Pádua 36 12.3 – Visão do Empresariado em relação atuação do Poder Público 37 13 – CONCLUSÃO 39 14 – BIBLIOGRAFIA 41 iv LISTA DE FIGURAS 5 Figura 1: Localização e acesso. Figura 2. Mapa da compartimentarão tectônica da região sudeste brasileira, 18 modificado de Heilbron et al. 2004 por TUPINAMBA 2007. 24 Figura 3 – Retirado de Silva, 1999. Ob LISTA DE FOTOS 2 Foto 1 – Entrada principal da Mineração Cachoeira. 13 Foto 3 – Granitóide milonítico “Olho de Pombo 21 Foto 4 – Vista Parcial da Frente de Lavra da Mineração Cachoeira Alegre 22 ra Foto 2 – Frentes de lavra e disposição aleatória do rejeito. pa 27 Foto 6 – vista parcial do protótipo 30 Foto 7 – Blocos angulosos a serem aproveitados à esquerda e seixos artificiais à 30 direita ra Foto 5 – Pilha de rejeito. lta u ns Co v 1 - INTRODUÇÃO Este trabalho de graduação visa demonstrar a importância do aproveitamento do rejeito da Mineração Cachoeira Alegre localizada em Santo Antonio de Pádua, município que representa um importante pólo de extração e beneficiamento de rochas ornamentais e de revestimento no Estado do Rio de Janeiro. Com o apoio do SEBRAE, João Luis Belloti Nacif, responsável pela Mineração Cachoeira Alegre e Ob seu irmão, Assef Nacif, participaram de uma exposição de rochas ornamentais realizada na Itália em 2005, onde tiveram a oportunidade de expor suas rochas. Naquela ocasião, puderam aprender sobre o mercado de rochas ornamentais no exterior e as formas de aproveitamento de uma parcela do rejeito dessas extrações. Durante essa visita conheceram um tipo de aproveitamento ra que utilizava um equipamento que ao quebrar as arestas de pequenos blocos de rejeito produzia seixos rolados artificiais semelhantes aos encontrados nos rios. Com o apoio da FAPERJ – Fundação de Amparo a Pesquisa do Estado do Rio de Janeiro, o empresário construiu um pa protótipo artesanal com sucatas adquiridas na região, o qual mostrou um excelente desempenho. A partir de visitas realizadas à Mineração todo o processo pôde ser observado, desde a concepção da idéia ao resultado final do projeto. Além disso, Assef Nacif, em depoimento ra gravado, discorre sobre assuntos que vão desde a geologia, economia mineral e, também, sobre problemas burocráticos existentes no ramo da mineração e o histórico mineiro da região. lta u ns Co 1 2 - OBJETIVO E JUSTIFICATIVAS Tendo em vista a grande acumulação de rejeito normalmente mal alocado no entorno das pedreiras de extração de rochas ornamentais em Santo Antônio de Pádua (RJ), objetivou-se neste trabalho descrever um projeto de inovação tecnológica desenvolvido pela Mineração Cachoeira Alegre A Empresa transforma o rejeito da extração de gnaisse milonítico (comercialmente chamado de Ob granito Olho de Pombo) em seixos rolados artificiais. Essa iniciativa contribui para a remoção e diminuição do acumulo de rejeitos das extrações da região de San to Antônio de Pádua, servindo de incentivo para outras minerações. ra ra pa u ns Co lta Foto 1 – Entrada principal da Mineração Cachoeira (UTM 0788041S e 7618631W). 2 3 – PROCEDIMENTOS METODOLÓGICOS Este capítulo descreve os procedimentos metodológicos usados durante a elaboração deste trabalho de graduação. 3.1 - Revisão bibliográfica Ob Por meio de pesquisa bibliográfica foi possível descrever o histórico mineiro e a atual situação da lavra de rochas ornamentais e de revestimento das pedreiras do município de Santo Antônio de Pádua. Foram utilizadas como fontes de pesquisa as bibliotecas do Departamento de Geociências da ra Universidade Federal Rural do Rio de Janeiro e do Departamento de Recursos Minerais do Rio de Janeiro, bem como publicações fornecidas pelo geólogo Lucio Carramillo Caetano, pela engenheira geóloga Rosana Elisa Coppêde da Silva, além de diversas páginas eletrônicas. pa 3.2 – Disciplinas cursadas ra Foram de grande importância para a redação (produção) do trabalho de graduação, as disciplinas Geologia Estrutural, Geologia do Brasil, Petrologia das Rochas Metamórficas, Legislação Mineral e Ambiental e Métodos de Lavra, auxiliaram na base do estudo e deram consistência desse Co trabalho. Na visita de campo realizada durante o curso da disciplina de Métodos de Lavra, pôde-se perceber a importância da utilização do rejeito, servindo para o amadurecimento da idéia de pesquisar sobre alternativas para utilização do grande rejeito depositado de forma aleatória nas u ns pedreiras de Santo Antônio de Pádua (RJ). 3.3 – Visita à Mineração Cachoeira Alegre no Município de Santo Antônio de Pádua (RJ) lta A primeira visita, realizada no ano de 2008, à mineração Cachoeira Alegre, local onde foram realizados os estudos, foi a grande responsável pelo surgimento do interesse em realizar o trabalho de graduação sobre o aproveitamento de rejeitos da extração de rochas ornamentais. Nesta primeira visita foram coletados alguns dados que serviram de base para o início do trabalho, contudo as informações mais específicas foram adquiridas na vis ita realizada à Mineração, no dia 04 de maio de 2010, quando foram também realizados os seguintes trabalhos: Visitação a áreas nos arredores das minerações onde rejeitos da extração e serraria estão dispostos de maneira aleatória; Visitação aos locais de armazenamento dos rejeitos; 3 Visitação do protótipo do moinho criado pelo empresário responsável pela mineração e seus colaboradores Coleta de depoimentos dos funcionários da Mineração Entrevista com Assef Nacif, irmão do proprietário da mineração, que de forma muito solicita nos concedeu uma entrevista de meia hora, explicando todos os procedimentos realizados para a montagem do protótipo artesanal, criado para a produção de seixos rolados artesanais, que é o foco do trabalho de graduação. Ob Medição com aparelho de GPS GARMIN etrex Vista HCx, DATUM SAD 69, em coordenadas UTM e geográficas. Anotações na caderneta de campo. ra 3.4 – Visita ao DRM-RJ No DRM1 localizado na cidade de Niterói (RJ), foi possível conversar com o geólogo Rodrigo pa Peternel, o qual possui vários trabalhos publicados a respeito da geologia de Santo Antônio de Pádua (RJ). Em entrevista, o mesmo expôs seu ponto de vista sobre a evolução tectônica da área em questão. ra lta u ns Co 1 Departamento de Recursos Minerais do Rio de Janeiro 4 4 - LOCALIZAÇÂO E ACESSOS Santo Antônio de Pádua dista 280 Km do Rio de Janeiro. Partindo da capital, deve-se seguir pela rodovia Rio-Teresópolis em direção à Além Paraíba. Ao chegar neste ponto, segue-se em direção a Pirapetinga (MG) (BR 393). Nesta cidade, atravessa-se o rio de mesmo nome, chegando-se ao território fluminense já em Santo Antônio de Pádua. ra Ob ra pa u ns Co Figura 1: Localização e acesso lta 5 5 - ASPECTOS FISIOGRÁFICOS 5.1 - VEGETAÇÃO Pela vocação agropastoril da região, quase toda a vegetação originalmente de mata atlântica deu lugar às culturas de cana-de-açúcar e café. Após o esgotamento do solo e o declínio da agricultura no estado, predominam-se as pastagens. Ob As matas remanescentes que cobrem algumas áreas da região são constituídas, em sua maioria, por formações secundárias, comprovado pela presença de embaúbas (Cecrosia sp.), desenvolvendo-se somente onde a floresta foi derrubada (IBGE, 1977). Regionalmente, a vegetação é composta de campos predominantemente herbáceos, ocorrendo associações ra arbustivas e subarbustivas, com árvores de pequeno e médio porte constituindo os campos sujos. A vegetação também é representada por pastagens e por vegetação secundária em fases diversas de crescimento, tais como: pa Parcas florestas secundárias, remanescentes das ações antrópicas imputadas ao terreno e à região (principalmente nas serras); Vegetação invasora predominante; ra Espécies vegetais pioneiras de regeneração natural. As espécies invasoras e de regeneração natural (gramíneas e leguminosas) possuem um papel importante na proteção do solo contra o arraste de partículas, inibindo a erosão. Co 5.2 - GEOMORFOLOGIA Segundo o Projeto RADAM, Predomina-se no relevo a dissecação homogênea dos gnaisses u ns granulíticos, controlada climaticamente pela bacia do rio Pomba. A forma do relevo é constituída do topo para a base por colúvio, linhas de pedra, rocha alterada e gnaisse. Associados ao relevo e a litologia, ocorrem latossolos vermelho-amarelos e Podzólicos Vermelho-amarelos eutróficos, nas áreas de relevo mais dissecado. lta 5.3 - CLIMA O clima dominante é subquente úmido, sendo mais ameno nas partes altas e quente na zona de baixada do Rio Paraíba do Sul. A precipitação média anual é de 1000 a 1250 mm, enquanto a temperatura média anual é 20°C, atingindo valores entre 4° e 38°C. 5.4 - HIDROGRAFIA 6 Segundo dados do DRM-RJ, o principal coletor de águas da região é o Rio Paraíba do Sul, cujo principal afluente pela margem esquerda é o Rio Pomba, e pela margem direita, o Ribeirão das Areias. As elevações da área condicionam-se na direção NE-SW, controlando o sistema secundário de drenagem. Destacam-se as serras denominadas Frecheiras, Catete, Santa Cândida, Gavião, Caledônia, Vermelha, Portela, Aliança e José Melo. ra Ob ra pa lta u ns Co 7 6 – MERCADO DE ROCHAS ORNAMENTAIS 6.1 - MERCADO ATUAL DE ROCHAS ORNAMENTAIS Segundo o DRM2 A produção mundial de rochas ornamentais e de revestimento gira em torno de 50 milhões de toneladas por ano. Comparada à produção da década de 20 que era de apenas 1,5 toneladas, nota-se um enorme crescimento, fruto de diversas inovações tecnológicas e da Ob necessidade de novos materiais para serem utilizados na urbanização das cidades em desenvolvimento. Atualmente, cerca de 55 % da produção mundial diz respeito às rochas carbonáticas (mármores), enquanto as rochas silicáticas, sobretudo os granitos, elevaram sua participação de 15 % na 25 % ra década de 50, para atuais 40 %. Por outro lado, as ardósias tiveram sua participação diminuída de na década de 20, para somente 5 % nos dias atuais. Este setor comercializa materiais brutos, acabados e semi-acabados. Atualmente cerca de 70% pa da produção mundial é transformada em chapas e ladrilhos de revestimento, 15% é desdobrada em peças para arte funerária, 10% em obras estruturais e 5% para outros campos. O Brasil infelizmente agrega muito pouco valor às suas rochas. A venda de produtos finais, ra polidos e em tamanho apropriado, gera uma receita até dez vezes maior que a venda de blocos brutos a serem enviados às serrarias. Ao classificar uma rocha, a característica mais importante é o padrão cromático que permite enquadrá-las como materiais clássicos, comuns ou excepcionais. Os materiais clássic os são Co aqueles que não sofrem influência de modismo, tais como os mármores vermelhos, brancos, amarelos e negros e granitos negros e vermelhos. Os materiais comuns são aqueles de largo emprego em obras de revestimentos, como por exemplo, os mármores beges e acinzentados e u ns granitos acinzentados, rosados e amarronzados. Já os materiais excepcionais são os normalmente utilizados para peças isoladas e pequenos revestimentos, como os mármores azuis, violetas e verdes e granitos azuis, amarelos, multicores e brancos. lta 6.1.1 - Produção mundial Ainda segundo o DRM (op. cit.), no âmbito global de produção existem três grupos de países exercendo papéis característicos. São eles: Os predominantemente produtores, sobretudo de materiais brutos, incluindo-se nessa categoria o Brasil; 2 Os consumidores com grande potencial de importar produtos acabados; Os neutros, produtores e consumidores com tradição no setor, em geral exportadores de www.drm.rj.gov.br acessado em 26∕03∕2010 8 produtos já beneficiados. A Itália no mercado mundial exerce papel de liderança, caracterizada pelo grande volume de importação de material bruto, além de ser a maior exportadora de rochas acabadas e tecnologias de extração e beneficiamento. Dentre os países predominantemente produtores, em especial de rochas silicáticas brutas, destacam-se a Índia (18,2%), a África do Sul (11,7%), a China (10,4%) e o Brasil (9,9%). Dentre os países predominantemente consumidores, os Estados Unidos (16,9%) e o Japão Ob (15,7%) destacam-se como os maiores importadores de produtos acabados, porém quanto à importação de rochas brutas, a Itália desponta como o maior importador mundial de rochas silicatadas em bruto. ra 6.1.2 - Panorama no Brasil O DRM (op. cit.) cita que no Brasil a expansão do mercado ocorreu em razão da segunda guerra pa mundial, quando as importações, principalmente de mármores, foram suspensas, obrigando o mercado interno a se fortalecer. Nessa época a produção no País que era restrita ao mármore e ocorria apenas nos estados do ra Rio de Janeiro, Santa Catarina e Minas Gerais, passou a ser realizada, também, nos estados da Bahia, Piauí e Rio Grande do Norte. Nesta mesma época, iniciou-se a extração de granito para fins ornamentais e de revestimento nos estado do Rio de Janeiro. Co No ano de 2001 o país produz cerca de 500 variedades comerciais de rochas, tais como granitos, mármores, ardósias, quartzitos, travertinos, pedra sabão, basaltos, serpentinitos, conglomerados, pedra talco e materiais do tipo pedra Miracema, pedra Cariri e pedra Morisca, dentre outras u ns rochas oriundas de 1300 jazidas em atividade. Encontravam-se registradas no ano de 2001, 300 empresas mineradoras e 250 empresas de beneficiamento de blocos de mármores e granitos, com quase 1.600 teares e, ainda, 6.500 marmorarias responsáveis por trabalhos de acabamento final e aplicação, além de 508 empresas que processam exportações. Com relação ao item mãode-obra, estima-se que o setor absorva de 105.000 empregos diretos lta .(CETEM/ABIROCHAS, 2001). cerca 6.1.3 - Produção Nacional Segundo Peiter et al.(2001), a produção total brasileira de rochas ornamentais e de revestimento supera 5,2 milhões de toneladas, sendo 3 milhões de toneladas de granitos, 1 milhão de toneladas de mármores e o restante referente à produção de ardósias, quartzitos, quartzitos foliados e pedra Miracema, dentre outros materiais. No Brasil, os principais estados produtores são o Espírito Santo, Minas Gerais e Bahia. O Espírito 9 Santo responde por 56% da extração de granitos e 75% da produção de mármores, enquanto o estado de Minas Gerais responde pela maior diversidade de rochas extraídas (granitos, ardósias, quartzitos foliados, mármores, serpentinitos, basaltos, pedra sabão, pedra talco, etc.). Já o estado da Bahia é responsável pela extração exclusiva de quartzitos maciços e travertinos. No estado do Rio de Janeiro, 5º maior produtor brasileiro, destaca-se a extração de pedra Miracema e pedra Madeira, que já respondem por 4% da produção brasileira de rochas ornamentais e de revestimento. Ob 6.1.4 - Exportações Brasileiras Durante toda a década de 90 as exportações brasileiras de rochas apresentaram um crescimento milhões ra contínuo. Nos anos 1993, 1997 e 2000, as exportações geraram US$ 100 milhões, US$ 200 e US$ 271 milhões, respectivamente. Outra tendência observada, foi o aumento das exportações de material processado. Em 1999, as rochas processadas representaram 19,5 % em volume físico do total exportado e 49,6 % do valor pa do faturamento. Já em 2000, as rochas processadas representaram 25,4 % em peso e 56,5 % dos valores de exportação, fruto das inovações tecnológicas do mercado de rochas ornamentais. No mercado mundial o Brasil participou, em 1999, com 0,3% nas exportações de rochas ra carbonáticas brutas; 9,9% de rochas silicáticas brutas; 1,3% de rochas processadas simples; 1,4% de rochas processadas especiais e 5,6% nas de ardósia. Esse desempenho posicionou o país como 6º exportador mundial de rochas em volume físico (4,9%), atrás somente da Itália, China, Espanha. Co Índia, O estado do Espírito Santo, um dos três maiores produtores nacionais juntamente com Minas Gerais e Bahia, consolidou sua posição de principal produtor e exportador, respondendo no ano u ns 2000 por 44%, em peso e valor, do total das exportações brasileiras, enquanto nos Estados de Minas Gerais e Bahia as exportações totais, em peso e valor, sobretudo de rochas gran íticas, vem decrescendo desde 1998. Por outro lado, o Estado do Rio de Janeiro vem demonstrando um expressivo aumento nas exportações de rochas processadas ultrapassando, inclusive, o Estado da Bahia em 2000. lta 6.2 - SANTO ANTÔNIO DE PÁDUA E A PRODUÇÃO DE ORNAMENTAIS ROCHAS A cidade de Santo Antônio de Pádua foi fundada em 26 de fevereiro de 1883. No passado sua economia teve caráter essencialmente agrário que, com o tempo, deu lugar aos pastos, hoje na maioria abandonados, cobrindo extensas áreas ao redor da cidade. De acordo com a publicação “Rio de janeiro em dados”, do Centro de Informação e dados do Rio de Janeiro (CIDE), a população atual (dados de 2008) é de 40.145 habitantes. Atualmente, sua economia está centrada 10 na indústria de papel, na oleicultura e, principalmente, na indústria de rochas ornamentais. Segundo Villaschi et al., no ano 2000 as empresas registradas empregavam cerca de 2000 funcionários diretos no setor de rochas ornamentais. Na economia informal desse setor, estima-se mais 4.000 empregos diretos em empresas que não se encontram legalizadas. A extração de rochas ornamentais teve início entre as décadas de 50 e 60, porém cresceu substancialmente nas duas últimas décadas. Segundo ERTHAL et al. (1999), in Villaschi (2000), o setor de rochas ornamentais da cidade cresceu desordenada e informalmente até 1996, quando a intervenção do Batalhão de Polícia Ob Florestal e Meio Ambiente - BPFMA na região tornou inadiável o posicionamento governamental. O DRM-RJ, visando à legalização da atividade mineira na região, iniciou juntamente com a Secretaria de Estado de Meio Ambiente e a Fundação Estadual de Engenharia de Meio Ambiente ra – FEEMA (Atual INEA – Instituto do Meio Ambiente), o processo de regularização da atividade. As primeiras licenças ambientais foram emitidas em 1998, sendo que até esta data havia pouco ou nenhum interesse do poder público nesta atividade econômica. Hoje em dia, apesar dos avanços, ainda existem diversos entraves burocráticos que dificultam o processo de legalização pa das minerações locais. O maior dos empecilhos ao bom andamento do processo é o longo período de tempo para avaliação das solicitações pelo DNPM3 (em torno de 2 anos, ou mais). Em 2002 (Silva & Margueron, 2002), segundo DRM-RJ, existiam 168 empresas ligadas a água mineral. ra atividade mineira na região, dentre elas: 103 pedreiras, 54 serrarias, 10 areais e uma fonte de As rochas ornamentais da região são conhecidas como Olho de Pombo, Pinta Rosa, Granito Fino blocos e paralelos. Co e Pedra Madeira, comercializadas como "pedras de revestimento", na forma de lajotas, lajinhas, A ausência de tecnologias de extração e beneficiamento adequadas é o principal problema da u ns atividade na região. Mesmo com o atual tratamento de efluentes (descritas no capítulo 11), e o desenvolvimento de um APL – Arranjo Produtivo Local (descrito no capítulo 12), percebe-se a falta de políticas governamentais de incentivo à industria de rochas ornamentais, que gera uma grande receita para a região. A falta de planejamento de lavra ocasiona um grande desperdício. Blocos enormes são fraturados pelo uso incorreto de explosivos. lta Além disso, a questão da falta de tecnologia na extração e beneficiamento ocasiona constantes acidentes com os funcionários das referidas empresas. Inclusive num dos dias de visita à Mineração Cachoeira Alegre (setembro de 2008), ocorreu um acidente com um dos funcionários. Todos esses fatores contribuem para a baixa lucratividade das empresas ligadas à atividade na região. Uma curiosidade relevante do mercado de rochas ornamentais da região é o nome dado às rochas comercializadas durante o início das extrações. Quando os primeiros caminhões saíram da região em direção a São Paulo e Rio de Janeiro, os mesmos possuíam as placas de Miracema, 3 Departamento Nacional do Patrimônio M ineral 11 outro município da região. Assim, o produto final passou a ser chamado de “Pedra Miracema”. Somente após um longo período as rochas passaram a ser chamadas de “Pedra Paduana”, em referência ao município produtor (Nacif, A., 2010). ra Ob ra pa Co Foto 2 – Frentes de lavra e disposição aleatória do rejeito (UTM 0788041S e 7618631W). lta u ns 12 7 - ASPECTOS GEOLÓGICOS 7.1 - GEOLOGIA REGIONAL Segundo Tupinambá (2007), a região de Santo Antônio de Pádua localiza-se no segmento setentrional da Faixa Ribeira, aproximadamente no limite nordeste da Zona de Cisalhamento Paraíba do Sul e da Faixa Ribeira com a Faixa Araçuaí. As rochas desta região experimentaram uma evolução policíclica durante o ciclo Transamazônico e Brasiliano (Hasui & Oliveira, 1984 apud Silva, 1999), caracterizadas por um trend estrutural NE-SW, resultado da interação entre o Ob Cráton do São Francisco e outras placas e/ou microplacas e/ou arco de ilhas situados a sudeste deste Cráton, bem como com a porção sudoeste do Cráton do Congo (Mantesso-Neto et al, 2004). Esta ultima colisão provocou o empilhamento de terrenos de leste para oeste-noroeste. As ra rochas aflorantes nesta região do segmento setentrional da Faixa Ribeira são gnaisses granulíticos intercalados com gnaisses quartzo-feldspáticos, conhecida como unidade Santo Eduardo, e caracterizada por metamorfismo em condições de fácies anfibolito superior à granulito. Essas rochas foram interpretadas como de origem predominantemente sedimentar (Grossi Sad et pa ali, 1980 apud Silva ,1999). Os litotipos encontrados na área recebem diferentes denominações, isso devido as diversas interpretações para o posicionamento estratigráfico das rochas. Grossi Sad et ali (1980) incluem os gnaisses da Unidade Santo Eduardo no Complexo Paraíba do Sul. ra Campos Neto & Figueiredo (1991) posicionaram os gnaisses granulíticos da região de Santo Antônio de Pádua no Complexo Juiz de Fora, porém esta denominação pode não estar correta. Segundo Tupinambá (1993), a origem da controvérsia a respeito da posição estratigráfica dos Co gnaisses granulíticos que ocorrem no Cinturão Ribeira seria devida às datações Rb/Sr obtidas por Cordani et ali (1973) apud Silva (1999), fornecendo idades de 1.923 Ma para os gnaisses granulíticos da região de Três Rios. Estudando a seqüência metamórfica aflorante entre Itaperuna u ns e Italva, ao norte da região de Santo Antônio de Pádua, Tupinambá (1993) apud Tupinambá 2007 verificou nas assembléias da Unidade Santo Eduardo, a transição da fácies anfibolito superior para a fácies granulito de Italva para Itaperuna (de leste para oeste). Assim, torna-se evidente que critérios baseados no grau metamórfico não são apropriados para a distinção entre os Complexos Juiz de Fora e Paraíba do Sul, ao menos na região setentrional do Cinturão Ribeira. Desse modo, lta a interpretação estratigráfica adotada é aquela proposta por Grossi Sad et ali (1980) e Tupinambá (1993), que correlaciona as unidades metamórficas da região de Santo Antônio de Pádua ao Complexo Paraíba do Sul (Porcher, 1997). Além da seqüência parametamórfica, foram ainda reconhecidas, em pequena proporção, rochas ortoderivadas de fácies granulito (Unidade Bela Joana) e anfibolito superior (Leptinitos Serra das Frecheiras e granada-biotita gnaisses). 7.2 - SÍNTESE DAS CARACTERÍSTICAS LITOLÓGICAS 7.2.1 - Unidade Santo Eduardo 13 Os gnaisses granulíticos constituem o principal litotipo da Unidade Santo Eduardo. São caracterizados por coloração verde-acastanhado e pela ocorrência de piroxênio. A presença de lentes pegmatóides com textura oftalm ítica e de grandes augen de plagioclásio (de 5-7 cm de diâmetro maior) é outra feição característica. Essas, por vezes, estão levemente oblíquas ao bandamento, sugerindo tratar-se de veios pegmatóides. A granada é um mineral comum, mas nem sempre presente. Ocorre, geralmente, na forma de grandes porfiroblastos alongados (em geral de 1-2 cm de diâmetro maior), em bandas de todas as composições. Hornblenda e biotita Ob estão sempre presentes (Porcher 1997, apud Silva 1999). Ocorrem variações entre as rochas que ocorrem nas porções externas e internas das zonas de cizalhamento transcorrente (Porcher 1997, apud Silva 1999). No exterior das zonas de cizalhamento o bandamento dos gnaisses granulíticos ra é bem definido e irregular, marcado por intercalações de bandas félsicas, geralmente dominantes, e lentes descontínuas e contínuas de composição máfica, sendo comum também a ocorrência de lentes de pegmatoides félsicos com presença de augen de feldspato, e dispostas paralelamente ou subparalelamente ao plano do bandamento. Ocorrem dobras apertadas a isoclinais localmente pa transpostas, a atitude das charneiras dessas dobras é geralmente subhorizotal, e a direção NESW. Bandamentos miloníticos ocorrem localmente, observando-se lineações minerais marcadas por granadas, com direções E-W. Ao longo das zonas de cisalhamento transcorrente, os gnaisses ra granulíticos apresentam trama milonítica, marcada pelo alongamento de lentes máficas, pela intercalação de bandas máficas e félsicas, por fitas de quartzo, e pelo alongamento de porfiroclastos de plagioclásio e piroxênio. A foliação é muito regular e planar (laminada), onde a Co intensidade da deformação é alta (ultramilonitos). A lineação de estiramento é marcada por agregados minerais estirados (feldspato ou quartzo, em geral) ou pelo alongamento de lentes máficas. Dobras isoclinais intrafoliais transpostas são observadas em muitos afloramentos, u ns constituindo parte da trama composta. As lineações de estiramento de charneiras das dobras são geralmente paralelas, mostrando atitude NE-SW subhorizontal (Porcher, 1997 apud Silva 1999). Além dos gnaisses granulíticos acima descritos, ocorrem ainda abundantemente na Unidade Santo Eduardo, gnaisses quartzo-feldspáticos (granada-biotita-plagioclásio gnaisses e biotitaplagioclásio-K-feldspato gnaisses). Esses formam bandas mapeáveis, intercaladas com os lta gnaisses granulíticos. São rochas geralmente claras, acinzentadas ou rosadas. O bandamento é decimétrico, bem definido, marcado pela intercalação de bandas quartzo feldspáticas com bandas máficas. O aspecto é muitas vezes de um "migmatito estromático". Fora da zona de cisalhamento principal ocorrem zonas de cisalhamentos transcorrentes discretas, com movimentação dextral, ou por bandas de cisalhamento com movimentação sinistral, que parecem ser feições tardias. A proporção dos gnaisses quartzo feldspáticos em relação aos gnaisses granulíticos aumenta de NW para SE. São os gnaisses que ocorrem na área em estudo. 7.2.2 - Unidade Bela Joana 14 São gnaisses charnoquíticos, de coloração verde-acastanhado, com deformação milonítica limitada. Apresentam bandamento bastante homogêneo, marcado por bandas máficas e félsicas de espessura milimétrica a centimétrica. Lentes félsicas do bandamento podem estar dobradas isoclinalmente ou boudinadas. Veios mais jovens cortam esse bandamento. Segundo o mapeamento de Grossi Sad et ali (1980), essas rochas foram reconhecidas como intrusivas (Porcher 1997, apud Silva 1999). Ob 7.2.3 - Leptinitos Serra das Frecheiras Os Leptinitos da Serra das Frecheiras são gnaisses félsicos, de coloração rosada a ra esbranquiçada, que podem apresentar lentes máficas. A textura destas rochas é tipicamente fina e equigranular. No corpo posicionado ao longo da zona de cisalhamento transcorrente, a trama milonítica está bem desenvolvida, sendo caracterizada por uma foliação homogênea. A lineação de estiramento é conspícua, sendo marcada por delgadas fitas de quartzo e agregados de biotita pa e feldspato estirados. Localmente ocorrem lentes máficas que podem estar estiradas ou marcar dobras isoclinais com charneira subhorizontal, paralela à lineação (Porcher 1997, apud SILVA 1999) ra 7.2.4 - Ortognaisses com Biotita Co São gnaisses cinzas, inequigranulares, marcados pela orientação de biotita e por porfiroblastos de feldspato. Essa rocha contém xenólitos de gnaisse granulítico, o que confirma a sua natureza intrusiva. A intensidade de deformação é variável, atingindo, por vezes, o estágio milonítico. A u ns estrutura planar registrada nesses ortognaisses é concordante com a orientação da foliação regional. Em geral, não foram observadas lineações de estiramento, mas quando presente, esta é marcada por agregados de biotita, de atitude NE-SW subhorizontal (Porcher, 1997). 7.3 – EVOLUÇÃO TECTÔNICA lta O noroeste do estado do Rio de Janeiro situa-se no segmento setentrional da Faixa Ribeira, estando correlacionado também com a evolução do segmento sul da Faixa Araçuaí. A Faixa Ribeira na região central é compartimentada em quatro terrenos tectono-estratigráficos denominados: Ocidental, Oriental, Paraíba do Sul/Embu e Cabo Frio. Estes são separadas ora por falhas de empurrão com mergulhos mais íngremes >30º graus, ou por zonas de cizalhamento oblíquas transpressivas. Os terrenos Ocidental, Oriental e Paraíba do Sul foram amalgamados entre ca. 600 e 570 Ma, já o Cabo Frio foi acrescionado no final da colagem orogênica entre ca. 530 e 510. Esta docagem é 15 caracterizada pelo imbricamento de escamas crustais com vergência para oeste, em direção a margem do Cráton São Francisco. Todos estes terrenos representariam paleoplacas que convergiram durante a colagem do supercontinente Gondwana na transição do Cambriano para o neoproterozóico. O terreno Ocidental corresponderia a paleoplaca inferior (Sanfranciscana), representado pelo domínio tectônico Juiz de Fora, formado por rochas Paleoproterozóicas do Complexo Juiz de Fora e pela Megasseqüência Andrelândia. O terreno Oriental corresponde a placa superior, onde se instalou o arco magmático responsável Ob pela colisão Arco/Continente, onde estão dispostas rochas geradas em ambientes de arco magmático e metassedimentos neoproterozóicos, que foram subdivididos em três terrenos distintos: ra Domínio Cambuci, alocado na posição basal compreendendo uma seqüência metavulcano-sedimentar com lentes de mármore e ortognáisses calcioalcalinos formados em ambientes de arco magmáticos. Domínio Costeiro constituído por metassedimentos pelíticos de fácies granulíto e anfibolito pa de alto grau, com intercalações de quartzitos impuros intrudidos por ortognaisses e metagrabos do arco magmático Rio Negro (ca. 790 a 620 Ma). Klippe de Italva aflorando sobre o Domínio Costeiro e compreendendo um conjunto ra metavulcanosedimentar com mármores calcíticos, anfibolitos (ca. 840 Ma) e para gnaisses com provável contribuição vulcânica. Co O terreno Paraíba do Sul aflora como uma Klippe sinformal complexamente dobrada sobre o Terreno Ocidental, sendo constituído por ortognaisses paleoproterozóicos do Complexo Quirino e por um conjunto metassedimentar rico em intercalações de mármores dolomíticos e de idade u ns ainda incerta, denominado de Complexo Paraíba do Sul. O terreno Cabo frio não aflora no noroeste do estado, sendo limitado por uma falha rúptil de direção NWW-SEE na região de Macaé. lta 16 ra Ob pa Figura 2. Mapa da compartimentarão tectônica da região sudeste brasileira, modificado de Heilbron et al. 2004a, b. Legenda: 1-Coberturas Fanerozóicas; 2- Rochas Alcalinas do K/Eoceno; ra 3 a 4: Faixa Brasília: 3-Domínio Externo, 4- Domínio Interno; 5 a 7: Craton do São Francisco e Domínio autóctone: 5- Megasseqüência Andrelândia autóctone, 6- Supergrupo Bambuí, 7Embasamento cratônico; 8 a 15: terrenos da Faixa Ribeira: 8- Terreno Ocidental/Domínio Co Andrelândia, 9- Terreno Ocidental/Domínio Juiz de Fora, 10- Terreno Paraíba do Sul, 11- Terreno Apiaí, 12- Terreno Embú, 13- Terreno Oriental: Ca- Domínio Cambuci, IT- Klippe Italva, CosDomínio Costeiro, 14- Terreno Oriental/Arco magmático Rio Negro, 15- Terreno Cabo Frio. Retirado de Tupinambá (2007). lta u ns 17 7.4 - GEOLOGIA LOCAL A área estudada encontra-se no noroeste da Folha SF-23-X-D-VI-2, do mapeamento geológico sistemático (escala 1:50.000), realizado pelo DRM (1980), para o Estado do Rio de Janeiro. Segundo DAYAN (2002), na região de Santo Antônio de Pádua, a Unidade Santo Eduardo/Complexo Paraíba do Sul apresenta-se cortada por um feixe de falhas transcorrentes, ramificadas assintomaticamente a partir da Zona de cisalhamento Paraíba do Sul, encontrando-se Ob a área estudada cortada pela falha de Itajara-Pirapetinga. O litotipo dominante que ocorre ao longo dessa estrutura é um gnaisse bandado de protolito sedimentar, de cor cinza escuro, contendo quartzo, feldspato (predominantemente Plagioclásio), hornblenda, hiperstênio, biotita, e as vezes granada. Dentre os acessório encontramos apatita, allanita, titanita, zircão e opacos. A ra rocha é porfiroclástica, onde os feldspatos formam boudins com até 15 cm de comprimento. A foliação da rocha é observada pela visível orientação paralela dos minerais máficos, com mergulhos de 60-80° para a direção 130°. Ao longo da área de estudo encontramos apenas a pa litofácies “Olho de Pombo”, mas existem outras variações nos arredores denominadas de “Granito Fino” e “Pinta Rosa” exploradas comercialmente como rocha para revestimento, sendo seus nomes oriundos destes minérios. A litofácies “Granito Fino” representa a borda do corpo com textura equigranular e granulometria fina. As litofácies “Olho de Pombo” e “Pinta Rosa” ra representam as porções centrais do corpo, com textura inequigranular porfirítica, com feldspatos brancos na primeira e rosa na segunda. Essas rochas são monotonamente homogêneas, exibindo foliação bem marcada, o que confere à rocha a característica fissilidade explorada nas pedreiras. Co Existem ainda porções de gnaisses as quais têm feições migmáticas e estromáticas. Estes domínios também fazem parte dos gnaisses bandados e comumente constituem as chamadas “encaixantes” dos gnaisses “olho-de-pombo”. u ns Outro litotipo não encotrado na área de estudo, porém de grande importância econômica para a região é um gnaisse quartzo feldspático chamado comercialmente de “Pedra Madeira”, que apresenta uma enorme variedade de cores, com tonalidades que variam do branco, cinza-claro, esverdeado-claro a rosado. Essa variedade justifica o interesse dos mineradores da região e sua extração. Ela se encontra disposta na “falha de Santo Antônio de Pádua”, contida, como a falha lta “Itajara-Pirapetinga”, em um dos ramos do feixe terminal de falhas pertinente ao Lineamento Paraíba do Sul. Esta rocha ocorre como corpos lenticulares cujas as espessuras não ultrapassam os 30 metros. Segundo Grossi Sad et ali, 1980 apud Silva 1999, na área da Mineração Cachoeira Alegre onde foi desenvolvido o trabalho de graduação são encontrados os já acima citados gnaisses quartzofeldspáticos milonitizados chamados comercialmente de “Granito Olho de Pombo”. A rocha apresenta textura bem desenvolvida, comumente laminada e bandada. Granulação média a grosseira, podendo chegar a fina nas zonas de contato. A coloração é geralmente cinza-claro, encontrando-se tipos mais escuros em consequência de maiores teores de máficos. 18 Petrograficamente apresenta-se um biotita-k-feldspato-gnaisse, caracterizando-se pela presença de pequenos porfiroclastos de k-feldspato branco (ortoclásio), imersos em matriz de granulação fina, com plagioclásio, quartzo e biotita. Ocorrem em abundancia porfiroclástos milimétricos, boudinados e/ou arredondados, constituídos de feldspato translúcido, na maioria das vezes plagioclásio. Ocorrem também em menor quantidade blastos maiores, hipidiomórficos ou boudinados, comumente k-feldspato. O quartzo aparece estirado, muitas vezes formando níveis descontínuos. Ocorrem ainda biotita e um mineral oxidado, provavelmente um sulfeto. Os porfiroclastos tem até 0,3 cm de eixo maior, são achatados no plano da foliação e bem orientados Ob planarmente. A foliação é definida pela orientação da biotita (+ hornblenda) e de lentículas quartzo-feldspáticas. Os gnaisses quartzo-feldspáticos milonitizados ocorrem ao longo de toda a área. A Foliação N60ºE/65ºSE, apresenta-se bem definida ao longo de toda a área, sendo que por ra alguns planos de fogo mal dimensionados podem ocorrer fraturas com atitudes N50ºW/50ºNE interferindo na lavra. ra pa lta u ns Co Foto 3 – Granitóide milonítico “Olho de Pombo”. 19 8 - A EXTRAÇÃO DAS ROCHAS NA REGIÃO E NA MINERAÇÃO CACHOEIRA ALEGRE ra Ob ra pa Co Foto 4 – Vista Parcial da Frente de Lavra da Mineração Cachoeira Alegre u ns 8.1 – DESCRIÇÃO DO CICLO DE EXTRAÇÃO Segundo o trabalho realizado pela Engenheira Geóloga Rosana Elisa Coppêde Silva em 1999, a extração na Mineração Cachoeira Alegre segue os seguintes processos: lta O processo de extração se inicia com o primeiro corte da pedreira feito com maçarico, e os cortes de levante e lateral feito com o uso de explosivo (pólvora negra). O corte de fundo é o mais simples e o que necessita de menor quantidade de explosivo, por exibir uma foliação muito penetrativa. O flame Jet (maçarico) é empregado para o desenvolvimento inicial dos canais e cortes primários nesta rocha silicatada. Consiste na abertura de uma fenda com profundidade de até 6 metros, 10 cm de largura e comprimento desejado, através da chama térmica do maçarico (1100°C), que provoca na rocha uma dilatação preferencial dos minerais que estão sob a ação do calor, sendo expulsos na forma de cavacos. No caso das pedreiras da região, os resultados são bons, pois a rocha possui alto teor de quartzo e baixo teor de 20 biotita. No desmonte com carga explosiva utiliza-se pólvora negra para os cortes primários e secundários. Neste caso, os furos primários individualizam bancadas, que serão desdobradas em pranchas (“folhas”) através de cortes secundários. São espaçados de 60 a 80 centímetros, e a razão de carregamento é de cerca de 80 gramas de explosivo por metro cúbico. Os furos secundários são espaçados de 1 a 1,5 metros e cada furo contém 60 gramas de explosivo. No entanto, em alguns casos, o explosivo é desnecessário devido à forte foliação da rocha. Depois de isolada a bancada, os funcionários iniciam o fatiamento, feito com martelo e cunha Ob (manualmente). Essas fatias ou “folhas” serão abertas em duas ou três lajotas, através de uma ferramenta. A derrubada das “folhas” se faz manualmente, assim como o esquadrejamento (cunhas e ponteiras) e a movimentação e carregamento do caminhão. As lajotas são então transportadas para as serrarias, onde serão beneficiadas (cortadas) ra em tamanhos padronizados, a saber: Lajotas (50 x 50 cm), Lajinhas (11,5 x 11,5 cm). Outras medidas são comercializadas sob encomenda ou à partir do reaproveitamento de blocos quebrados. ra pa lta u ns Co 21 ra Ob ra pa lta u ns Co Figura 3 – Retirado de Silva, 1999. 8.2 - BENEFICIAMENTO Tanto nas visitas realizadas quanto na bibliografia consultada, pôde-se observar que no processo de extração das rochas utiliza-se pouca ou nenhuma tecnologia. Os blocos são extraídos com 22 dimensões máximas de aproximadamente 60 cm x 60 cm x 40 cm, que são posteriormente separadas em lajes de 60 cm x 60 cm x 5 cm, para que os trabalhadores consigam colocá-los sobre os caminhões. Este fato gera um grande problema para a indústria mineira de Santo Antônio de Pádua, como a falta de diversidade de produtos, devido às restrições nas medidas dos blocos. A maioria das empresas de beneficiamento (serrarias) corta os materiais nas dimensões de 11,5cm x 23 cm (lajinhas) ou 50 cm x 50 cm (lajotas), em 90% dos casos (Silva, 1999). As lajes ao chegarem da pedreira são divididas em oito pedaços, dando origem aos bloquinhos de 11,5 cm x 23 cm x 4 cm, que serão rachados com utilização de espátula e martelo, na direção da Ob foliação da rocha, gerando as lajinhas (11,5 cm x 23 cm x 1,5 cm, em geral). Produtos com outras dimensões só podem ser feitos sob encomenda, conforme as condições da pedreira no momento. O beneficiamento das lajes é feito nas “serrarias”, que operam com máquinas de corte circular ra com disco diamantado, resfriados à água, cujo corte alcança a profundidade máxima de 10 cm. Este tipo de equipamento limita a produção a pequenas peças de no máximo 50 cm x 50 cm x 4 cm. Além das máquinas de corte possuírem poucos recursos, as pedreiras não têm equipamentos adequados para a movimentação e carregamento de grandes blocos. Há uma grande pa preocupação com relação ao rejeito produzido pelas serrarias, conhecidos como “aparas” de rochas. Algumas empresas britam este material, porém não há na região uma construção civil que comporte a brita de todo esse rejeito. ra lta u ns Co 23 9 – PANORAMA DO APROVEITAMENTO DO REJEITO DAS EXTRAÇÕES DE GRANITO4. A indústria do beneficiamento de granito gera uma enorme quantidade de rejeitos que poluem e degradam o meio ambiente. O estudo de novas formas de aproveitamento dos rejeitos finos das serrarias pode detectar novas potencialidades em cada região, e é encarado hoje como atividade complementar que pode contribuir para diversificação dos produtos, diminuição dos custos finais, Ob além de resultar em novas matérias-primas para uma série de setores industriais. O uso de matérias primas alternativas, provenientes da reciclagem dos rejeitos gerados pelas indústrias mineiras não é nova, e tem sido efetuada com sucesso em vários países. As razões que motivam esses países, em geral, são: o esgotamento das reservas confiáveis; a conservação de fontes não ra renováveis; melhoria da saúde e segurança da população (ENBRI 1994, apud MENEZES 2002); a preocupação com o meio ambiente e a necessidade de compensar o desequilíbrio econômico provocado pela alta do petróleo, notadamente nos países onde há marcante escassez de pa matérias-primas. Segundo Sauterey 1978 apud MENEZES (2002), a construção civil é o ramo da atividade tecnológica que pelo volume de recursos naturais consumidos, parece ser o mais indicado para absorver rejeitos sólidos, como os das rochas granític as ornamentais. O ra reaproveitamento de resíduos, de maneira integral ou como coadjuvante em ramos industriais cerâmicos, que englobam em grande parte a construção civil, pode contribuir para diversificar a oferta de matérias-primas para produção de componentes cerâmicos e reduzir os custos da construção civil, o que é de vital importância, principalmente em um país com elevado déficit Co habitacional como o Brasil. A indústria da mineração e beneficiamento de granitos é uma das mais promissoras áreas de negócio do setor mineral, apresentando um crescimento médio da produção mundial estimado em 6% ao ano, com uma movimentação de US$ 6 bilhões/ano, no mercado u ns internacional e cerca de US$ 13 bilhões na cadeia produtiva dos países produtores (Filhos, 1999, apud MENEZES 2002). Todavia esse setor industrial gera elevada quantidade de rejeitos na forma de lama, com elevados teores de SiO 2, Al2O3, Fe2O3 e CaO, que podem provocar diversas agressões ambientais, se não adequadamente descartados (Calmon 1997, apud MENEZES lta 2002) . O Brasil é um dos maiores produtores mundiais de granito, tanto na forma de blocos como em produtos acabados. Todo o crescimento desse setor no país não impede, mas pelo contrário, parece favorecer que as indústrias brasileiras de beneficiamento atinjam níveis altíssimos de desperdício, havendo a formação de rejeitos na forma de pó de 20% a 25% em massa do total beneficiado, o que intensifica a quantidade de rejeitos gerados e o perigo de danos ambientais. A lama do beneficiamento do granito é em geral descartada em córregos, ravinas, lagos e rios, havendo a formação de grandes depósitos a céu aberto. A lama da serragem enquanto fluída, afoga plantas e animais, além de depreciar o solo. Quando seca, sua poeira inspirada é danosa à 4 Gran ito, nesse caso está sendo usado como nome co mercial 24 saúde, principalmente aos funcionários das serrarias. ra Ob ra pa lta u ns Co Foto 5 – Pilha de rejeito 25 10 - APROVEITAMENTO DE REJEITOS DA EXTRAÇÃO NA MINERAÇÃO CACHOEIRA ALEGRE PARA FABRICAÇÃO DE SEIXOS ARTIFICIAS. 10.1 - A CONCEPÇÃO DA IDÉIA Durante uma exposição de rochas ornamentais na cidade de Verona (Itália), em 2005, promovida pelo SEBRAE, que na época apoiava o APL - Arranjo Produtivo Local para as empresas de Ob mineração da região de Santo Antônio de Pádua, o empresário Assif Nassef, juntamente com o seu irmão João Luiz Belloti Nacif, pôde observar os seixos rolados artificiais em exposição. Ao se interessar pelo produto, fez contato com o minerador, e agendou uma visita à jazida. O ra empresário o recebeu e mostrou todo o processo de fabricação dos seixos. Tendo em vista que a utilização do rejeito é extrema importância no contexto ambiental, econômico e tecnológico do mercado de rochas ornamentais e de revestimento, o empresário João Luiz Belloti Nacif responsável pela mineração Cachoeira Alegre ao voltar para o Brasil entrou em contato com pa alguns órgãos de incentivo ao empreendedor para dar início à montagem do projeto de fabricação de seixos em caráter experimental. Essa iniciativa acabou sendo contemplada com uma pequena verba Publica Estadual (FAPERJ). ra 10.2 - APOIO FINANCEIRO Co A FAPERJ - Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado do Rio de Janeiro investiu 500 mil reais no projeto de inovação tecnológica desenvolvido na Mineração cachoeira Alegre, porém como foram feitas inúmeras exigências, apenas parte da verba foi liberada. u ns As inúmeras exigências impostas pelos técnicos da FAPERJ incluem a compra de novos equipamentos. No entanto, o empresário já possuía os equipamentos necessários para a realização dos primeiros testes. Segundo o dono da Empresa a aquisição de novos equipamentos significam enorme desperdício de dinheiro.. Como o empresário ainda aguarda a liberação do restante da verba, o mesmo ainda não pôde dar 10.3 – PROTÓTIPO lta continuidade desejada ao projeto. 10.3.1 - A CRIAÇÃO DO PROTÓTIPO A construção do protótipo de aparo das arestas dos blocos para a fabricação dos seixos rolados teve caráter totalmente artesanal. O custo total para a fabricação do mesmo, de acordo com o empresário, foi de 25 mil reais e envolveu a compra de sucatas de diversas fábricas da região, 26 além de um simples processo de adaptação daquelas. É importante observar que o tambor oco onde são depositadas as rochas, para a posterior moagem, foi comprado de uma antiga fábrica de papel, onde era utilizado como rolo de prensagem. 10.3.2 - MONTAGEM DO PROTÓTIPO Abaixo são descritas as etapas de montagem do protótipo (foto 5). Adaptação de um antigo cilindro (oco) usado numa fábrica de papel sobre um suporte; Abertura de uma janela dentro do recém adaptado tambor; Soldagem de inúmeros vergalhões que por atrito forçam o aparo das arestas dos blocos Ob introduzidos; Adaptação de uma bomba para injeção de água no tambor, o que facilita o processo de ra moagem dos blocos; Montagem de uma correia ligada a um motor para a rotação do tambor. pa 10.3.3 - FUNCIONAMENTO DO PROTÓTIPO ra Antes de serem colocados na máquina, os blocos maiores são quebrados manualmente com martelo e cunha. Já com cerca de 10 centímetros, eles são “batidos” com água, o que facilita a moagem das arestas por em média 30 minutos. Não foi possível saber a velocidade de rotação por minuto da máquina. lta u ns Co 27 ra Ob ra pa Foto 6 – vista parcial do protótipo. (UTM 0789087S e 7619333W) lta u ns Co Foto 7 – Blocos angulosos a serem aproveitados à esquerda e seixos artificiais à direita. 10.4 - FASE EXPERIMENTAL DE BENEFICIAMENTO DO REJEITO Como já exposto anteriormete, a mineração Cachoeira Feliz hoje (junho de 2010) trabalha apenas com a extração do granitóide Olho de Pombo, mas como era de fundamental importância o teste da máquina, outras rochas eram trazidas de pedreiras vizinhas. O minério pedra madeira 28 apresentando variedades “branca”, “verde”, “rosa” e “amarela” foi muito utilizado já que o produto final tem geralmente características diferentes. ra Ob ra pa lta u ns Co 29 11 – ASPECTOS GERAIS DO APROVEITAMENTO DO REJEITO DAS SERRARIAS DE SANTO ANTÔNIO DE PÁDUA O rejeito fino das serrarias da região de Santo Antônio de Pádua foi, até 2003, responsável pela contaminação do Rio Pomba e seus afluentes, além da formação de enormes pilhas encontradas próximas as serrarias. Em 2003 (CARVALHO 2003), foram instaladas em 46 serrarias, unidades de tratamento de efluentes, evitando o despejo de 720 toneladas de rejeito fino por mês. Cerca de Ob 95% da água das serrarias passou a ser reciclada, enquanto o resíduo sólido é depositado em tanques de decantação, e posteriormente removido com o auxílio de bombas auto-esconvantes para uma área próxima ao tanque. Após um período de secagem de 15 dias, o resíduo ainda ra apresenta 40% de umidade, problema causado pelo mau armazenamento do mesmo. O resíduo sólido das serrarias da região vem sendo utilizado na fabricação de tijolos para fins estruturais e de bloquetes para calçamento de ruas e calçadas. Até o presente momento (2010), essa tem sido a única alternativa de uso para desses resíduos. Na formulação da mistura para a pa fabricação desses tijolos ecológicos, utiliza-se uma quantidade muito pequena de resíduo, o que dificulta o aproveitamento total do mesmo, já que produção de tijolos no município de Santo Antônio de Pádua é bastante reduzida. Estudos realizados pelo Instituto Nacional de Tecnologia ra (INT) e pela Universidade Estadual do Norte Fluminense (UENF) para o projeto RETECMIN-RJ colocaram em teste outras formas de aproveitamento, além da utilizada em Santo Antônio de Pádua. Foi verificada a possibilidade de utilização dos resíduos finos na fabricação de argamassa, Co cerâmica vermelha e na formulação de borracha. 11.1 – Composição e características dos resíduos das serrarias u ns O resíduo tratado da pedra Miracema, neste caso o gnaisse milonítico “Olho de Pombo”, é formado por biotita, responsável pela cor escura da rocha, além de quartzo, feldspatos (microclina, anortita e albita), minerais traços e opacos (VIERA 2003 apud CARVALHO 2003). As características desses resíduos são: 85% das partículas possuem tamanho menor que 44μm. A densidade aparente é 1,43 g/cm3. A quantidade de óxidos alcalinos (K2O e Na2O) é um pouco superior a 8%. O CaO da amostra é originário dos feldspatos (plagioclásios) e não atua como fundente lta por sua elevada temperatura de fusão. Quando se faz necessária a queima, a quantidade de Fe2O3 (4,4%) dá coloração avermelhada ao produto As baixas perdas ao fogo indicam pouca quantidade de argila no resíduo. 30 11.2 – Formas de aproveitamento do resíduo fino das serrarias 11.2.1 - Cerâmica Vermelha No processo de fabricação da cerâmica vermelha, os resíduos podem substituir a argila “magra”5. Foram realizados ensaios com argila do município de Rio Bonito, utilizando-se 10%, 20% e 30% de resíduo na mistura com o feldspato. A adição dos finos de serraria permitiu a redução de cerca Ob de 25% da perda ao fogo da cerâmica, além de diminuir a retração linear da mesma. A menor retração linear pode ser explicada pela redução do teor de óxidos fundentes da mistura. A participação da Universidade Estadual do Norte Fluminense neste caso objetivou a fabricação de telhas vermelhas, usando cerca de 30% do resíduo na massa, o que diminuiu a plasticidade, ra evitando retrações. A secagem se torna mais rápida, diminuindo o gasto energético e também a retração linear. Durante a queima da mistura com 30% de resíduo (M30RG) a 1100°C, a tensão de ruptura das peças foi muito próxima da obtida para a massa cerâmica padrão (MORG). A esta pa temperatura se dissolvem parcialmente as partículas de quartzo, aumentando a resistência mecânica do produto final. (Carvalho, 2003) ra 11.2.2 - Fabricação de borracha A utilização dos resíduos como carga em formulações de borracha foi avaliada comparativamente Co a outras cargas normalmente utilizadas. Verificou-se a possibilidade do uso do resíduo em até 40% em volume nas formulações elastoméricas. No entanto, a utilização do resíduo provocou uma forte redução da resistência à tração da borracha. Essa redução pode ser explicada pelo 11.2.3 - Argamassa industrial u ns problema de acoplamento entre a cadeia polimérica e o resíduo. O uso dos resíduos na formulação da argamassa substituindo o calcário apresentou excelentes lta resultados. Em ensaios realizados, a resistência à compressão da argamassa produzida com resíduos das serrarias foi superior a fabricada com calcário. Em um teste realizado por um fabricante de argamassa industrial, a argamassa produzida com o rejeito fino das serrarias foi aplicado em um tijolo cerâmico comum, sem chapisco, seco e escovado. Na aplicação da argamassa, foram adicionados 14,3% de água, sendo que a mistura final apresentou boa trabalhabilidade e aderência a fresco. 5 Argila “magra” – argila fácil de mo ldar 31 12 – A IMPORTÂNCIA DOS ARRANJOS PRODUTIVOS LOCAIS (APL) 12.1 – Características de um APL Arranjo Produtivo Local – APL - é caracterizado por conglomerados ou clusters de empresas de proximidade física e boa relação com os agentes públicos locais, além de mesma dinâmica econômica. As características fundamentais para tornar um APL satisfatório são: Alta concentração geográfica (preferencialmente, todo o cluster deve localiz ar-se em um Ob só município); Ter um número significativo de empreendimentos no território, além de indivíduos que atuam em torno de uma atividade produtiva predominante; ra Existência de todos os tipos de empresas e instituições de apoio, relacionados com o produto/serviço do cluster; Empresas altamente especializadas (cada empresa realiza um número reduzido de pa tarefas); Presença de muitas empresas de cada tipo; Total aproveitamento de materiais reciclados ou subprodutos; ra Grande cooperação entre empresas; Uniformidade de nível tecnológico; Cultura da sociedade adaptada às atividades do cluster. Co As fontes locais de competitividade são importantes para o crescimento das empresas e para o aumento da produtividade. A partir de 1990, a idéia de aglomeração tornou-se extremamente ligada ao conceito de competitividade. Distritos industriais, clusters, e arranjos produtivos u ns tornaram-se uma unidade de análise e um objeto de ação de políticas industriais. Essas iniciativas chamam a atenção de organizações publicas e privadas de incentivo a pesquisa, observadas tanto em aglomerações espaciais hi-tech, como na região do vale do Silício (EUA), ou em setores tradicionais como o da mineração. Em agosto de 2004 foi instalado o Grupo de Trabalho Permanente para Arranjos Produtivos lta Locais - GTP APL, pela Portaria Interministerial nº 200, de 03/08/2004. Envolvendo 23 instituições, com o apoio de uma Secretaria Técnica, lotada na estrutura organizacional do MDIC – Ministério do Desenvolvimento, Indústria e Comércio Exterior, e tem como objetivo adotar uma metodologia de apoio integrado a arranjos produtivos locais, com base na articulação de ações governamentais. 12.2 - APL - Santo Antônio de Pádua As primeiras ações publicas de apoio ao produtor de rochas ornamentais no município de Santo 32 Antônio de Pádua ocorreram à partir de 1992, sendo que até 1997 estas ações ocorriam de maneira tímida, mesmo com o apoio do DRM-RJ, SENAI6 E SEBRAE7 (PEITER, 2005). O poder público que na época deveria fomentar a atividade mineira da região encontrava-se ainda perdido na questão das responsabilidades que caberiam a cada esfera, Federal, Estadual e Municipal. Para tentar organizar a comunicação e as responsabilidades de cada órgão, a RETECMIN - Rede de Tecnologia Mineral do Rio de Janeiro investiu, financiado pelas agências de apoio a pesquisa Federal e Estadual, FINEP 8 E FAPERJ9, respectivamente, num projeto que almejava reunir as equipes técnicas das instituições públicas que atuavam na região de Santo Antônio de Pádua. Ob Outro problema que afetava a área era a disputa pela água dos córregos da região por parte dos mineradores e agricultores. Para tentar resolver esta questão, o CETEM10, em parceria com o INT - Instituto Nacional de Tecnologia instalou entre 2000 e 2001, 45 unidades de tratamento de ra efluentes nas serrarias da região, para o reaproveitamento da água usada no resfriamento dos equipamentos usados nas serrarias. A fundação do SINDGNAISSE - Sindicato de Extração e Aparelhamento dos Gnaisses do Noroeste do Rio de Janeiro, em 1999, formalizou um importante elo entre o poder publico e os pa mineradores. Os projetos desenvolvidos pelo RETECMIN na região também tiveram grande importância, e permitiram que novos recursos fossem aprovados, dando continuidade aos projetos que já existiam, e estimulando novas pesquisas. Dentre os recursos aplicados, destacaram -se os ra do Fundo Federal mineral, coordenado pelo DRM-RJ, e o trabalho de orientação de melhores práticas de gestão de negócios, consorciamento de empresas e oportunidades de exportações, executado pelo SEBRAE (REGAZZI et al.,2004 apud PEITER 2005) . Co A legalização da atividade mineira no município foi fundamental para as melhores condições de produção, de segurança ao trabalhador e de proteção ao meio ambiente. De forma a facilitar o licenciamento ambiental e mineral que permitiria aos mineradores sair da u ns ilegalidade, os órgãos públicos, como foi citado no capitulo 6.2, organizaram uma campanha de orientação para os empresários, porém a mesma não obteve um resultado satisfatório. Apenas em 2003 (PEITER, 2005), após a denúncia proposta pelo Ministério Público Federal (MPF) recém instalado na região, ocorreu uma pressão mais efetiva para que houvesse um maior respeito às leis. No entanto, percebendo as dificuldades de adaptação dos micro e pequenos produtores ao lta conjunto de leis, o membro do MPF, acatou a sugestão do DRM-RJ, FEEMA (atual INEA), DNMP, Prefeitura de Santo Antônio de Pádua e SINDGNAISSE 11 de propiciar a adequação das atividades mineiras do APL, mediante a assinatura de um Termo de Compromisso de Ajustamento de Conduta Coletivo (TAC), procedimento já utilizado em situações semelhantes. Através desse documento, os empresários recebiam uma autorização de funcionamento e se comprometeriam a 6 SENAI – Serviço Nacional de Aprendizagem Industrial SEBRAE – Serviço Brasileiro de Apoio às Micro e Pequenas Empresas 8 FINEP – Financiadora de Estudos e Projetos 9 FAPERJ – Fundação de Apoio à Pesquisa do Estado do Rio de Janeiro 10 CETEM – Centro de Tecnologia Mineral 11 SINDGNA ISSE – Sindicato de Ext ração e Aparelhamento dos Gnaisses do Noroeste Flminense 7 33 efetuar as mudanças necessárias, se adequando às normas e regulamentos minerais e ambientais vigentes, dentro de um prazo estipulado. Para que essas exigências fossem cumpridas, a rede de apoio ao APL novamente se organizou. O SEBRAE/RJ ofereceu recursos para que as equipes técnicas do SENAI e CETEM efetuassem diagnósticos nas pedreiras e serrarias da região, tendo os empresários contribuído com apenas um terço dos investimentos. Assim, foi criado o primeiro APL ligado a extração de rochas ornamentais do País. Ob 12.3 – Visão do Empresariado em relação atuação do Poder Público Entrevista transcrita com Assef Nacif, empresário da região ra “Hoje vemos um novo cenário, antigamente apenas as Universidades recebiam verba para pesquisa, gastos na maioria das vezes com diárias, passagens, as vezes internacionais, e para não chegar a lugar algum. Este fato não ajudava em nada o mundo real, o mundo das empresas, que é onde isso será transformado, gerando empregos. Não adianta fazer pa pesquisa em laboratório, onde o pesquisador ganha conhecimento, mas de fato não ajuda em nada o País. Então graças a deus parece que houve uma mudança positiva, que é fazer esse dinheiro chegar à indústria, no ponto principal, que é desenvolver técnicas de ra inovação, dentro do conceito, que não é reinventar a roda, mas sim como exemplo um APL de rocha ornamental no município de Santo Antônio de Pádua, que mesmo já existindo na Itália, e em outros Estados do Brasil, é fundamental para região. Hoje o conceito da Co FAPERJ, e de ciência, tecnologia e fomento a inovação, gratifica. É possível enxergar que tem alguém vendo a situação atual de investimento na indústria de outra forma, com outro foco, o da realidade. O senhor, professor Lucio é da Universidade Rural. Não adianta u ns pesquisar simplesmente para dentro da Universidade, para os equipamentos, e implementos, porque na maioria das vezes essa pesquisa já foi feita e refeita, e após isso fica guardada nos arquivos sem a menor utilidade. A pesquisa tem que ser voltada pra sociedade. E desta forma, como está sendo feito hoje, pela FAPERJ, todo o investimento retorna para a sociedade. O dinheiro passa a não ser mas de fundo perdido, é todo voltado lta para a sociedade. Principalmente quando as empresas dão a destinação correta ao investimento, inova, e demonstra isso, todo o investimento retorna a sociedade de alguma maneira, não só pela inovação tecnológica, porque tenho certeza absoluta que esse projeto não irá parar aqui, com certeza, como somos um pólo de rochas ornamentais, outras pessoas viram aqui, outras pessoas irão ver isso dando frutos, e também vão desenvolver a sua unidade de produção, desta forma o mercado é que vai dizer de quem vai comprar. O fato é que todos vão poder fazer uso desse novo conceito de beneficiamento de rejeito.” 34 13 – CONCLUSÃO Ao final dos estudos e de uma breve imersão no contexto mineiro da região de Santo Antônio de Pádua conclui-se que: O ritmo atual de crescimento do mercado de rochas ornamentais e de revestimento é muito superior comparado ao das décadas passadas. As intervenções públicas conjuntas realizadas pelo DRM-RJ, BPFMA – Batalhão de Ob Polícia Florestal e Meio Ambiente e o atual INEA – Instituto Estadual do Ambiente (antiga FEEMA) ocorridas a partir de 1996, que visavam a legalização da atividade na região, ficaram marcadas como a primeira manifestação de apoio governamental ao setor em décadas de abandono. ra Os órgãos de incentivo à pesquisa e indústria como a FAPERJ, SENAI, SEBRAE, RETECMIN mostraram que ações públicas dão excelentes resultados e os empresários estão na maioria interessados em participar de treinamentos, palestras e pa workshops. O trâmite burocrático não vem acompanhando o crescimento da indústria. Ainda é comum a longa espera para a legalização de uma mineração. Porém, alguns fatos ra ocorridos como a assinatura do TAC - Termo de Ajustamento de Conduta coletivo em 2004 pelos empresários responsáveis pelas minerações, em que cada um se compromete a cumprir metas impostas pelos órgãos fiscalizadores competentes foram Co fundamentais para a legalização da atividade. Mesmo tendo sido assinado em 2004, esse documento que vem sendo renovado até os dias de hoje (junho de 2010) mostra que com seriedade a mineração pode se tornar um negócio rentável e sustentável. Iniciativas de inovação tecnológicas como a montagem do equipamento protótipo de u ns aproveitamento do rejeito da extração da Mineração Cachoeira Alegre financiada pela FAPERJ é a prova de que a verba pública bem aplicada pode render frutos à sociedade. lta Na serraria da Mineração Cachoeira Alegre o rejeito fino é aproveitado, sendo encaminhado à indústria de argamassa local que o aproveita em sua mistura. Para o aproveitamento dos blocos produzidos durante o corte das rochas o responsável pela Empresa tem planos para instalar em breve um britador, o que seria de grande importância, já que na área se acumula uma grande pilha deste tipo de rejeito. O projeto de inovação tecnológica desenvolvido pelo responsável da Mineração Cachoeira Alegre é funcional. Os seixos artificiais produzidos através da moagem do rejeito da extração da Pedreira apresentam-se visualmente e texturalmente como os formados na natureza. 35 A criação do protótipo para o aproveitamento do rejeito da extração das rochas na Mineração Cachoeira Alegre tem grande importância para a economia e a preservação do meio ambiente da região de Santo Antônio de Pádua. O baixo custo relativo envolvido na fabricação do protótipo pode contribuir para que essa iniciativa isolada ocorra em outras minerações, inclusive em estados como o Espírito Santo, produtor de rochas ornamentais, e vizinho da região noroeste Fluminense. ra Ob ra pa lta u ns Co 36 14 - BIBLIOGRAFIA CAIADO M. A. C., MENDONÇA A. S. F., ANAIS 18° CONGRESSO BRASILEIRO ENGENHARIA SANITÁRIA E AMBIENTAL, SALVADOR, BA (1995) 185. In: MENEZES R.R, H.S FERREIRA, NEVES G. DE A., FERREIRA H. C. (2002). USO DE REJEITOS DE GRANITOS COMO MATÉRIA-PRIMA PARA CERÂMICAS (THE USE OF GRANITE WASTES AS CERAMIC RAW MATERIALS). Ob CALMON J. L., TRISTÃO F. A., LORDÊLLO F. S. S., SILVA F. V. MATTOS, ANAIS II SIMPÓSIO BRASILEIRO DE TÉCNOLOGIAS ARGAMASSAS, SALVADOR, BA (1997) 40. In: MENEZES R.R, H.S FERREIRA, NEVES G. DE A., FERREIRA H. C. (2002). USO DE REJEITOS DE ra GRANITOS COMO MATÉRIA-PRIMA PARA CERÂMICAS (THE USE OF GRANITE WASTES AS CERAMIC RAW M ATERIALS). pa CAMPOS NETO, M.C. & FIGUEIREDO, M.C.H. 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