Tântalo

Coralie Heinis Dias
Eng. de Minas, Doutoranda em Geologia Econômica no IGC/UFMG
co.dias.minas@gmail.com
Mario Luiz de Sá Carneiro Chaves
Geólogo, Prof. Titular, CPMTC-IGC/UFMG
mlschaves@gmail.com
Daniel Kroeling Rodrigues Cardoso
Graduando em Eng. de Minas no IGC/UFMG
dkrc@eng-min.grad.ufmg.br

Índice

1. ASPECTOS GERAIS

O tântalo foi descoberto em 1802, pelo cientista sueco Anders G. Ekerbeg, ao estudar minerais da região de Ytterby, em seu país. Jön Berzelius isolou o elemento pela primeira vez em 1820 porém acreditava-se que tântalo (Ta) e nióbio (Nb) eram os mesmos elementos até que o químico suíço J.C. Marignac comprovou a natureza química diferente destes em 1844. Na verdade, os dois elementos possuem características semelhantes e, por isso, ocorrem associados no mineral columbita-tantalita, um óxido de nióbio, tântalo e ferro que varia de composição, desde a columbita pura (Fe,Mn)Nb2O6, até a tantalita pura (Fe,Mn)Ta2O6.

Seu nome é derivado do personagem da mitologia grega Tântalo (filho de Zeus e pai de Níobe) que, por desagradar aos deuses, foi condenado a ficar eternamente com fome e sede mergulhado de joelhos com água até o pescoço, sob uma árvore carregada de frutos. Quando se dobrava para beber, a água drenava e, quando levantava as mãos para apanhar frutos, os galhos se moviam para fora do seu alcance. Esta similaridade com o comportamento não reativo do tântalo – estar entre reagentes e não ser afetado por eles – foi a origem do seu nome.

Possui notáveis características de inércia química, elevadas resistência, dureza e ductilidade, em associação à propriedade elétrica de capacitância. Em temperaturas abaixo de 150°C o tântalo é quase completamente imune ao ataque químico, mesmo pela agressiva água régia. Somente é atacado pelo ácido fluorídrico ou mediante fusão alcalina. Trata-se de um metal raro (abundância média de 1,7 ppm na crosta terrestre), cinza, com gravidade específica de 16,65 g/cm3, maleável, dúctil, muito resistente, bom condutor térmico e resistente à corrosão. O elevado ponto de fusão do tântalo (2.996°C) só é excedido pelo do tungstênio (3.410°C) e pelo do rênio (3.180°C). De tal modo, foi usado em filamentos das lâmpadas incandescentes até ser substituído pelo tungstênio.

Segundo dados do site mindat.org (2018), existem 39 espécies minerais válidas contendo o elemento tântalo, sendo 32 delas da classe dos óxidos. Destas, a de maior importância econômica como minério desse metal é a tantalita, termo genérico dado às espécies que possuam quantidade em massa de tântalo superior ao nióbio. Pode ser constituída de ferrotantalita, de composição ideal FeTa2O6 ou ainda manganotantalita, MnTa2O6.

2. MINERALOGIA

Conforme já citado, os elementos tântalo e nióbio possuem características similares e podem se apresentar associados. Uma dessas associações é a série isomórfica columbita-tantalita (Figura 1), que ocorre comumente em veios pegmatíticos associada a rochas graníticas, apresentando paragênese com cassiterita, quartzo, feldspato, mica, berilo, turmalina e espodumênio, principalmente (Alecrim 1982).

Figura 1. Amostras de Nb-tantalatos coletadas na Mina da Cachoeira, Araçuaí-Itinga.

A cor do mineral varia de preto a cinza-escuro e apresenta brilho submetálico. Ele pertence ao sistema de cristalização ortorrômbico e possui hábito prismático em cristais curtos ou tabulares. Apresenta clivagem segundo o plano {010}, dureza 6 e a densidade varia entre 5,2 a 7,9 g/cm3 (Klein & Dutrow 2012). Uma das formas para se estimar o conteúdo de nióbio ou tântalo em uma amostra reside no uso de Tabelas nas quais são plotados valores de densidade versus porcentagens dos dois elementos (Figura 2), devido ao fato de que quanto maior a porcentagem de tântalo, maior sua densidade.

Figura 2. Variação da densidade relativa da columbita-tantalita segundo a composição (Klein & Dutrow 2012).

Esse mineral pode apresentar todos os valores em porcentagem da combinação entre os dois elementos químicos, sendo que o tântalo possui hoje maior valor econômico. Isso se deve ao fato de que a produção e exportação de nióbio no Brasil já são dominadas pelo beneficiamento do mineral pirocloro da Companhia Brasileira de Metalurgia e Mineração (CBMM), em sua mina e planta de beneficiamento localizadas em Araxá – MG. Assim, atualmente, torna-se inviável extrair o nióbio da columbita-tantalita.

Segundo Martins et al. (2011), nos minerais desta série as razões entre os elementos Mn e Fe, e ainda Nb e Ta, demonstram certa tendência de fracionamento em um determinado pegmatito ou grupo pegmatítico. Assim, espera-se que as razões Mn/Fe e Ta/Nb aumentem acompanhando o grau de fracionamento químico presente. Neste sentido, a fase manganotantalita representaria o grau mais elevado de fracionamento em um pegmatito.

Conforme dados do site mindat.org (2018), os minerais mais comuns contendo o elemento tântalo em sua estrutura são os listados na Tabela 1. São apresentados também os teores de seus óxidos maiores.

Tabela 1. Principais minerais contendo tântalo e seus conteúdos dos óxidos predominantes (dados em% em peso, conforme Anthony et al. sem data).

Minerais Comp. Química Ta2O5 Nb2O5 FeO MnO SnO2 Sb2O3
Manganotantalita MnTa2O6 86,17 0 0 13,83 0 0
Ferrotantalita FeTa2O6 86,02 0 13,98 0 0 0
Ixiolita(1) (Ta,Nb,Sn,Fe,Mn)4O8 61,47 10,50 8,08 5,4 12,27 0
Ferrotapiolita(1) (Fe,Mn)(Ta,Nb)2O6 85,21 1,32 9,67 4,17 0,02 0
Wodginita Mn2+Sn4+Ta2O8 66,60 0 0 10,69 22,71 0
Stibiotantalita Sb(Ta,Nb)O4 60,25 0 0 0 0 39,75
Dados de composição ideal, exceto (1) Composição de amostra de Skogböle, Finlândia (Dados de Palache et al. 1944 in Anthony et al. sem data).

3. RESERVAS

Os minerais da série columbita-tantalita são formados em rochas graníticas e principalmente em pegmatitos graníticos derivados dessas a partir de fluidos residuais enriquecidos em elementos raros e incompatíveis. Mais especificamente, em pegmatitos da família petrogenética LCT (lítio, césio e tântalo) proposta por Černý (1991). Tais elementos, segundo London (2008), constituem a mais característica assinatura do enriquecimento produzido pelo fracionamento geoquímico entre grupos pegmatíticos distintos, e geralmente se encontram nos pegmatitos mais afastados de sua fonte magmática. Pela sua elevada densidade, tais minerais podem ainda ser concentrados em depósitos aluvionares.

Em Minas Gerais, os depósitos de tantalita (e columbita) estão relacionados à Província Pegmatítica Oriental do Brasil e ao Distrito Estanífero de São João del Rei (Alecrim 1982) (Figura 3). A Figura 4 mostra a distribuição das principais ocorrências de minerais de tântalo em Minas Gerais. O principal trabalho que levantou as ocorrências de columbita-tantalita no estado foi o “Projeto Leste”, executado pela CPRM (Netto et al. 1998; pontos 001 a 073 da Tabela 2). Apesar de enfocar os depósitos de minerais de lítio, ocorrências de columbita-tantalita são citadas pelo projeto “Avaliação do Potencial do Lítio no Brasil: Área do Médio Rio Jequitinhonha, Nordeste de Minas Gerais”, também conduzido pela CPRM (Paes et al. 2016; pontos 080 a 090 da Tabela 2); os demais pontos foram obtidos no site jazida.com (2018) e ainda do trabalho de Francesconi (1972).

Figura 3. Mapa de Minas Gerais mostrando a distribuição das áreas com ocorrências de minerais de tântalo no estado, envolvendo os distritos pegmatíticos de 1) Araçuaí; 2) Conselheiro Pena; 3) São José da Safira; 4) Santa Maria de Itabira; 5) São João del Rei.

Figura 4. Principais ocorrências de tântalo no estado de Minas Gerais. A numeração se refere aos itens da Tabela 2. Mapa geológico modificado de Pinto & Silva 2014.

Tabela 2. Principais ocorrências de tântalo no estado de Minas Gerais (localizadas nos mapas da Figura 4).

Status Situação econômica Toponímia Município Latitude Longitude
1 Mina Ativa Golconda I/Ailton Governador Valadares -18,69944665 -18,69944665
2 Mina Ativa Ferreirinha I Governador Valadares -18,73162771 -18,73162771
3 Mina Ativa Ipê Governador Valadares -18,74382824 -18,74382824
4 Garimpo Ativo Japonês Governador Valadares -18,72638844 -18,72638844
5 Garimpo Ativo Verde Marilac -18,47329624 -18,47329624
6 Garimpo Ativo Rasga Saco Marilac -18,48573447 -18,48573447
7 Garimpo Paralisado Mineração Alfa Galiléia -18,85499778 -18,85499778
8 Garimpo Paralisado Caracol Novo Cruzeiro -17,26213879 -17,26213879
9 Garimpo Paralisado Topetas/Córrego Jururu Novo Cruzeiro -17,27194319 -17,27194319
10 Garimpo Paralisado Alcobaça Nacip Raydan -18,50222252 -18,50222252
11 Garimpo Ativo Jaguaruçu Jaguaruçu -19,65018272 -19,65018272
12 Esperança Mesquita -19,18323011 -19,18323011
13 Garimpo Ativo Serrinha / Chiar São José da Safira -18,29188663 -18,29188663
14 Garimpo Ativo Cabeceira do Córrego Safirinha São José da Safira -18,29468297 -18,29468297
15 Garimpo Ativo Alair São José da Safira -18,31172051 -18,31172051
16 Garimpo Ativo Zé Alemão São José da Safira -18,23939519 -18,23939519
17 Garimpo Ativo Benedito Água Boa -18,2382352 -18,2382352
18 Garimpo Ativo Lincoln Água Boa -18,23543093 -18,23543093
19 Garimpo Ativo Guiazinho São José da Safira -18,17887013 -18,17887013
20 Garimpo Paralisado Pedregal Água Boa -18,20227667 -18,20227667
21 Garimpo Ativo Palmeirão Água Boa -18,20845358 -18,20845358
22 Garimpo Paralisado Perdido I São José da Safira -18,38379201 -18,38379201
23 Garimpo Paralisado Morcego São José da Safira -18,38975397 -18,38975397
24 Garimpo Paralisado Molhado São José da Safira -18,32980653 -18,32980653
25 Garimpo Paralisado Cutia São José da Safira -18,33308765 -18,33308765
26 Garimpo Paralisado Milton Godinho São José da Safira -18,33375591 -18,33375591
27 Garimpo Paralisado José Gonçalves São José da Safira -18,27140669 -18,27140669
28 Garimpo Paralisado Córrego do Barro I São José da Safira -18,26405232 -18,26405232
29 Mina Ativa Cruzeiro São José da Safira -18,26481744 -18,26481744
30 Garimpo Paralisado Xá-Peixe Malacacheta -18,06526628 -18,06526628
31 Garimpo Paralisado Mutuca Malacacheta -18,06109691 -18,06109691
32 Mina Ativa Pau d’Alho Malacacheta -18,06734453 -18,06734453
33 Mina Ativa Gatinho II Malacacheta -18,13071124 -18,13071124
34 Garimpo Paralisado Passa Bem Ladainha -17,66434534 -17,66434534
35 Garimpo Paralisado Carrapato Poté -17,87335709 -17,87335709
36 Garimpo Paralisado Tanque Poté -17,87878331 -17,87878331
37 Garimpo Paralisado Barragem Ladainha -17,63413947 -17,63413947
38 Mina Ativa Faria I Governador Valadares -18,72799832 -18,72799832
39 Mina Ativa Olho-de-Gato Governador Valadares -18,81999333 -18,81999333
40 Garimpo Ativo Odilon I. Governador Valadares -18,68203072 -18,68203072
41 Garimpo Paralisado Jacó Governador Valadares -18,71274492 -18,71274492
42 Garimpo Paralisado Crescêncio Coroaci -18,59314256 -18,59314256
43 Garimpo Paralisado Pimenta II Governador Valadares -18,81035004 -18,81035004
44 Garimpo Paralisado Cabeceira do Córrego Ferreirinha Governador Valadares -18,75081126 -18,75081126
45 Garimpo Paralisado Faz. São Miguel Governador Valadares -18,72786896 -18,72786896
46 Garimpo Paralisado Natal Governador Valadares -18,7155797 -18,7155797
47 Garimpo Paralisado José Pedra III Governador Valadares -18,70635999 -18,70635999
48 Garimpo Paralisado Mundo Velho Nacip Raydan -18,48537938 -18,48537938
49 Garimpo Paralisado Serra do Lourenço Nacip Raydan -18,46415965 -18,46415965
50 Garimpo Paralisado Chafariz Nacip Raydan -18,47530075 -18,47530075
51 Garimpo Paralisado Rita Pereira Nacip Raydan -18,50209257 -18,50209257
52 Garimpo Paralisado José Pinto Nacip Raydan -18,50152434 -18,50152434
53 Garimpo Paralisado São Matias Nacip Raydan -18,49402279 -18,49402279
54 Garimpo Ativo Veadinho IV Marilac -18,45088325 -18,45088325
55 Garimpo Paralisado Confusão Marilac -18,49924302 -18,49924302
56 Garimpo Paralisado Monte Claro I Marilac -18,50296669 -18,50296669
57 Mina Ativa Mineração Vala Danta Resplendor -19,31868593 -19,31868593
58 Garimpo Paralisado Mancha Vermelha Galiléia / S.G. Baixio -18,92308459 -18,92308459
59 Garimpo Ativo Cara Suja Goiabeira -18,92272796 -18,92272796
60 Garimpo Ativo Azarias I Goiabeira -19,02817057 -19,02817057
61 Garimpo Ativo Batista III Galiléia -18,97892854 -18,97892854
62 Garimpo Paralisado Hermes/E. Pomarolli Divino das Laranjeiras -18,6743452 -18,6743452
63 Garimpo Ativo Telírio Divino das Laranjeiras -18,67765676 -18,67765676
64 Garimpo Ativo Itatiaia I Conselheiro Pena -19,23582497 -19,23582497
65 Garimpo Paralisado Fiote II / Jonas Lima Conselheiro Pena -19,19862474 -19,19862474
66 Garimpo Ativo Cascalho I Conselheiro Pena -19,21548399 -19,21548399
67 Garimpo Paralisado Eugênio Batista Conselheiro Pena -19,1518887 -19,1518887
68 Garimpo Paralisado Palmital / Agostinho Ferreira Conselheiro Pena -19,10493416 -19,10493416
69 Garimpo Paralisado Faz. do João Bosco Conselheiro Pena -19,01121614 -19,01121614
70 Garimpo Paralisado Ivani Froes Nacip Raydan -18,47954461 -18,47954461
71 Garimpo Ativo Fazenda São Vicente de Paula Ferros -19,23078471 -19,23078471
72 Garimpo Ativo Marcil Antônio Dias -19,5423155 -19,5423155
73 Garimpo Paralisado Fazenda Paiva Marliéria -19,708728 -19,708728
74 Mina Ativa Volta Grande Nazareno -21,08656213 -21,08656213
75 Mina Desativada Minas Brasil São Tiago -21,09579042 -21,09579042
76 Mina Desativada Paiol Ritápolis -21,04864622 -21,04864622
77 Concessão de Lavra Ocorrência I Coronel Xavier Chaves -21,01404207 -21,01404207
78 Mina Ativa AMG Mineração Conceição da Barra de Minas -21,09031866 -21,09031866
79 Garimpo Ativa Sandelminas Mineração Conceição da Barra de Minas -21,1144412 -21,1144412
80 Garimpo Intermitente Lavra do Zué/Dim Salinas -16,11699651 -16,11699651
81 Garimpo Inativa Lavra do Severino Araçuaí -17,02097251 -17,02097251
82 Mina Paralisada Lavra do Barreiro Itinga -16,79606073 -16,79606073
83 Mina Exaurida Lavra do Jenipapo (Lavra Velha) Itinga -16,64879757 -16,64879757
84 Mina Inativa Lavra de Nezinho de Chicão Itinga -16,80606075 -16,80606075
85 Mina Inativa Lavra do Maxixe Itinga -16,80408019 -16,80408019
86 Mina Inativa Lavra do Algodão Itinga -16,80130847 -16,80130847
87 Mina Inativa Lavra do Urubu Itinga -16,71542045 -16,71542045
88 Garimpo Intermitente Lavra da Generosa Itinga -16,74426469 -16,74426469
89 Garimpo Intermitente Lavra do Alair Araçuaí -16,72956053 -16,72956053
90 Garimpo Ativa Lavra do Baixão Itinga -16,71581369 -16,71581369
91 Mina Ativa Mina da Cachoeira – CBL Araçuaí-Itinga -16,77756674 -16,77756674

No âmbito da Província Pegmatítica Oriental do Brasil, as áreas mais relevantes de ocorrência de columbita-tantalita são as dos vales dos rios Jequitinhonha e Doce, onde inserem-se respectivamente o Distrito Pegmatítico de Araçuaí e os pegmatitos do Leste de Minas, comumente distribuídos em “campos pegmatíticos” distintos. Nestes, segundo Netto et al. (1998), os minerais de tântalo são subprodutos da lavra dos pegmatitos, raramente aparecendo como o principal produto. Em alguns casos, entretanto, devido ao seu elevado valor agregado, poderiam custear todas as despesas envolvidas na lavra. Ressalta-se que, apesar do grande número de ocorrências levantadas, não existe registro de uma lavra principal que tenha produzido tantalita em Minas Gerais.

De tal modo, a maioria dos depósitos e ocorrências listados na Tabela 2 foram levantados por Netto et al. (1998), e se inserem em pegmatitos da Província Pegmatítica Oriental do Brasil, nos distritos pegmatíticos de Araçuaí, Conselheiro Pena, São José da Safira e Santa Maria de Itabira. Os pegmatitos desta larga região se associam a granitos das suítes G2, G4 e G5 (conforme Pedrosa-Soares et al. 2009, 2011), gerados durante a evolução do Orógeno Araçuaí entre 630-480 Ma.

3.1. Distrito Pegmatítico de Araçuaí

As ocorrências de columbita-tantalita neste distrito (Figura 3) estão concentradas no Campo Pegmatítico de Itinga, além de uma no Campo Pegmatítico de Curralinho, definido em Paes et al. (2016), e outras duas no Campo Pegmatítico de Lufa, definido em Netto et al. (1998).

O Campo Pegmatítico de Itinga localiza-se a sudoeste desse município, e sua parte principal se enquadra na Folha Itaobim (Paes et al. 2008). É caracterizado pela abundância e variedade de minerais de lítio, porém em várias lavras a produção de columbita-tantalita já teve destaque no passado, como por exemplo na Lavra do Barreiro (Paes et al. 2016). Na Mina da Cachoeira, única produtora nacional de espodumênio, nióbio-tantalatos são reportados por Dias & Chaves (2015), sendo que a fase ferrotantalita representou 19% das amostras analisadas e a manganotantalita não foi observada.

No campo Pegmatítico de Curralinho, localizado no nordeste da Folha Salinas (Pedrosa-Soares & Oliveira 2012), Paes et al. (2016) relatam, com base no precário conhecimento da sua atividade de mineração, uma produção histórica voltada preferencialmente para columbita-tantalita e gemas de turmalina, com destaque para a Lavra do Zué/Dim (Ponto 80, Tabela 2).

Netto et al. (1998) citam a produção de columbita-tantalita em algumas lavras do Campo Pegmatítico Lufa, embora paralisadas à época. Tais autores atribuem menor importância a este campo, não possuindo tradição na extração de gemas. Localiza-se no centro-oeste da Folha Novo Cruzeiro (Morais Filho 1997), e o aproveitamento econômico nas lavras citadas se dava em depósitos de eluvião e aluvião.

3.2. Distrito Pegmatítico de Conselheiro Pena

Neste distrito, Netto et al. (1998) relatam a produção de columbita-tantalita nos campos pegmatíticos citados a seguir (Figura 3).

O Campo Pegmatítico de Itatiaia – Barra do Cuieté situa-se no médio Rio Doce, abrangendo a porção noroeste da Folha Conselheiro Pena (Oliveira 2000). Segundo Netto et al. (1998), ao fim da década de 1970 a garimpagem encontrava-se ainda em franca atividade, mas praticamente estagnada à época do Projeto Leste, sendo o principal mineral extraído o feldspato industrial.

O Campo Pegmatítico de Resplendor se situa na Folha Conselheiro Pena (Oliveira 2000). De acordo com Netto et al. (1998), os pegmatitos da região são historicamente conhecidos pela produção de mica, e columbita-tantalita não é comum na mineralogia dos corpos, sendo relatada apenas na Mineração Vala Danta (Ponto 57; Tabela 2), cujos pegmatitos são os mais conhecidos e estudados.

O Campo Pegmatítico de Goiabeira localiza-se no centro-sul da Folha Itabirinha de Mantena (Vieira 1997) e Conselheiro Pena (Oliveira 2000), onde as atividades são direcionadas para a extração de turmalinas verdes e azuis, água-marinha e quartzo (Netto et al. 1998). Segundo estes autores a columbita-tantalita está presente na associação mineral de algumas das lavras cadastradas por eles, sendo aproveitada economicamente em apenas três delas.

O Campo Pegmatítico de Galileia – Mendes Pimentel está situado na Folha Itabirinha de Mantena (Vieira 1997), e despertou o interesse de mineralogistas pela descoberta e identificação de novas espécies minerais, destacando-se brazilianita de qualidade gemológica (Netto et al. 1998). Columbita-tantalita é descrita na associação mineral de algumas poucas das lavras cadastradas, incluindo a de Telírio (Ponto 63, Tabela 2), famosa pela produção de brazilianita, porém somente teve aproveitamento econômico na Mineração Alfa, que explotou cassiterita e columbita-tantalita até o final da década de 1960, segundo Netto et al. (1998), com aproveitamento racional da lavra e usando inclusive desmonte hidráulico.

3.3. Distrito Pegmatítico de São José da Safira

Este distrito produz principalmente gemas de turmalina, berilo e minerais industriais. Ocorrências de columbita-tantalita são relatadas em todos os campos pegmatíticos definidos neste distrito por Netto et al. (1998, Figura 3).

Praticamente todos os pegmatitos cadastrados pelo Projeto Leste no Campo Pegmatítico da Serra do Cruzeiro (Folha Santa Maria do Suaçuí – Silva 1997) exibem columbita-tantalita em sua paragênese mineralógica, porém é priorizada a produção de gemas neste campo. Apenas alguns garimpos realizam a extração de minerais industriais, dentre eles a columbita-tantalita.

O Campo Pegmatítico de Santa Rosa se localiza entre o sul das folhas Teófilo Otoni (Paes 1997) e Malacacheta (Guimarães et al. 2012b) e o norte das folhas Santa Maria do Suaçuí (Silva 1997) e Itambacuri (Signorelli 1997), sendo reconhecido internacionalmente pela excelente qualidade das turmalinas que produz (Netto et al. 1998). Também apresenta columbita-tantalita em grande parte de seus pegmatitos cadastrados, porém aproveitada economicamente em poucos destes.

No Campo Pegmatítico de Poté – Ladainha, localizado na porção mediana da Folha Teófilo Otoni (Paes 1997), Netto et al. (1998) observam que não há relatos da existência de grandes corpos pegmatíticos potencialmente econômicos. Tais autores ressaltam a produção precária de columbita-tantalita em vários de seus garimpos, além de quartzo e berilo.

O Campo Pegmatítico de Golconda, situado na Folha Marilac (Ribeiro 1997), teve as primeiras minerações iniciadas em 1908, tendo o ápice da produção de mica, berilo e outros minerais durante a Segunda Guerra Mundial, utilizados na indústria bélica. A partir do final da guerra, passou a ser mundialmente reconhecido pela produção de água-marinha e turmalina de qualidade gemológica (Netto et al. 1998). Os pegmatitos possuem em geral porte grande e alguns apresentam columbita-tantalita na zona intermediária, como por exemplo os da Golconda/Ailton (uma das lavras mais antigas, iniciada em 1908; Ponto 1, Tabela 2), e de Ferreirinha (Ponto 2, Tabela 2).

O Campo Pegmatítico de Marilac localiza-se na porção sul da Folha Santa Maria do Suaçuí (Silva 1997) e parte da porção norte da Folha Marilac (Ribeiro 1997). A maioria dos pegmatitos cadastrados por Netto et al. (1998) são de porte médio a grande e exibem columbita-tantalita em sua assembleia mineralógica, tendo sido aproveitada economicamente em vários deles.

No Campo Pegmatítico de Nacip Raydan, situado na porção sul da Folha Santa Maria do Suaçuí (Silva 1997) e norte da Folha Marilac (Ribeiro 1997), Netto et al. (1998) não relataram o aproveitamento econômico de columbita-tantalita, sendo essa descrita como ocorrência na associação mineral de alguns dos pegmatitos cadastrados neste campo.

3.4. Distrito Pegmatítico de Santa Maria de Itabira

Os pegmatitos deste distrito são preferencialmente geradores de esmeralda, alexandrita e água-marinha, sendo a columbita-tantalita descrita apenas como mineral acessório, sem aproveitamento econômico (Figura 3).

O Campo Pegmatítico de São Domingos do Prata – Antônio Dias situa-se na Folha Coronel Fabriciano (Silva 2000). Segundo Netto et al. (1998), atingiu o ápice de sua produção durante a Segunda Guerra Mundial com a procura por mica. Água-marinha e esmeralda são os minerais mais explorados, sendo que columbita-tantalita é raramente encontrada.

O Campo Pegmatítico de Itabira – Ferros ocupa a porção oeste das folhas Ipatinga (Oliveira & Leite 2000) e Coronel Fabriciano (Silva 2000) e a porção leste das folhas Conceição do Mato Dentro (Guimarães et al. 2012a) e Itabira (Baltazar et al. 2005), e assumiu grande importância com a descoberta de esmeralda na faixa Itabira – Nova Era e de alexandrita na região de Hematita (Netto et al. 1998).

3.5. Distrito Pegmatítico de São João Del Rei

O Distrito Pegmatítico de São João del Rei (chamado de “província” por Francesconi 1972) engloba uma área de cerca de 1.400 km2 situada na porção centro-sul do estado de Minas Gerais (Figura 3). Os pegmatitos se distribuem em uma faixa com mais de 55 km de comprimento (Paes et al. 2016). Abrange os municípios de Nazareno, São Tiago, Resende Costa, Cassiterita (atual Conceição da Barra de Minas), São João del Rei, Ritápolis e Coronel Xavier Chaves, cujos pegmatitos são minerados principalmente para cassiterita e columbita-tantalita e outros Nb-tantalatos.

Paes et al. (2016) ressaltam as diferenças de idade e mineralizações desta região e as da Província Pegmatítica Oriental do Brasil. Ávila (2000, in Pereira et al. 2007) fornece uma idade paleoproterozoica de 2.121 ± 7 Ma para o corpo granitoide Ritápolis, o provável responsável pela geração dos pegmatitos.

Segundo Francesconi (1972), os minerais do grupo da columbita-tantalita destacam-se como os mais importantes nos pegmatitos da região, tendo sido encontrados distribuindo-se em várias frações granulométricas por quase todos os pegmatitos estudados pelo autor. Ele afirma ainda que as amostras estudadas destes minerais tendem predominantemente para a fase tantalita, evidenciando assim o enriquecimento em Ta destes pegmatitos.

4. APLICAÇÕES

O tântalo constitui um elemento químico metálico que apresenta características de extraordinária resistência ao calor, alta capacitância elétrica e altíssima resistência à corrosão e à interação química. Seu uso principal é sob a forma de pó para a manufatura de capacitores, os quais são empregados em telefones celulares, computadores, pagers, telas de TV, câmeras digitais, e muitos outros equipamentos eletrônicos (Lima 2009).

Por outro lado, sob a forma de metal, é empregado, por exemplo, na manufatura de lâminas de turbinas a jato, peças de mísseis e reatores nucleares. Ultimamente tem se ampliado o campo de aplicação do tântalo na composição de ligas (tântalo-níquel) resistentes à corrosão, na fabricação de ferramentas de usinagem e válvulas de rádio, bem como na indústria joalheira.

Pesquisas recentes da agência norte americana NASA (National Aeronautics and Space Administration 2018) desenvolveram e patentearam materiais cerâmicos à base de tântalo para uso em sistemas de proteção térmica (Figura 5) em naves espaciais. As estruturas de revestimento obtidas com este metal são capazes de reduzir o fluxo de calor nos veículos espaciais durante seu retorno à atmosfera terrestre.

Figura 5. Exemplos de aplicações de materiais cerâmicos à base de tântalo em sistemas de proteção térmica usados em naves espaciais (Fonte: NASA 2018).

Em adição, na eletrônica embarcada associada à indústria automobilística, destaca-se o equipamento de segurança airbag, em cuja aplicação a importância do tântalo está associada à necessidade de liberação de energia de forma imediata. Finalmente, sua alta resistência à interação química e à adsorção de gases torna-o fundamental na indústria de máquinas e ferramentas, e de equipamentos para processos químicos, assim como na produção de materiais para implantes cirúrgicos em medicina e odontologia (Lima 2009).

5. ASPECTOS ECONÔMICOS

Segundo dados do Sumário Mineral de 2015 (Pontes 2016), o Brasil é o terceiro maior produtor da substância (Tabela 3), com 10% da produção mundial, atrás apenas de Ruanda, com 50,9%, e Congo (Kinshasa), com 16,9%; observa-se que a produção mundial, em 2014, diminuiu 6% em relação a 2013. No mercado mundial destaca-se também a produção de Moçambique, com 7,2%.

Tabela 3. Reservas e produção mundial de tântalo (Pontes 2016).

Discriminação Reservas(1) (t) Produção(2) (t)
Países 2014(p) 2013(r) 2014(p) (%)
Brasil 34.279(3) 185 118 10,03
Ruanda – 600 600 50,98
Congo (Kinshasa) – 200 200 16,99
Moçambique – 115 85 7,22
China – 60 60 5,10
Nigéria – 60 60 5,10
Etiópia – 8 40 3,40
Burundi – 20 14 1,19
Canadá – 5 –
Austrália 67.000 – –
TOTAL 101.279 1.253 1.177 100

(1) Ao total das reservas mundiais foi acrescentado o valor de reserva conforme os dados do RAL/DNPM (2018); (2) produção em metal contido nas ligas de Ta; (3) reserva lavrável em metal contido somente das empresas em operação. Não inclui o valor das reservas aprovadas pelo DNPM de empresas que não estão em operação; (p) preliminar; (e) estimado; (r) revisado.

Adicionalmente, o mercado é abastecido por materiais reciclados (20%-25%) e por minérios da Rússia, do sudeste da Ásia e pelo “coltan” (columbita-tantalita) derivado de áreas de conflitos étnicos de países da África Central (Kivu, na República Democrática do Congo, militarmente ocupada por Ruanda e Uganda desde 1998), também denominado de “tântalo de sangue”, como analogia aos “diamantes de sangue”, expressão que ficou conhecida com a exploração ilegal de diamantes em Serra Leoa, Congo e Angola.

As reservas mundiais, em 2014, eram de aproximadamente 101 mil toneladas de metal contido, segundo Pontes (2016). As reservas brasileiras de tântalo contido estavam estimadas em 34 mil toneladas. O Brasil contava com 33% das reservas mundiais de tântalo, atrás apenas da Austrália com 66%. As principais reservas brasileiras estão localizadas na Mina de Pitinga (Mineração Taboca), no município de Presidente Figueiredo (AM), atualmente de propriedade do grupo peruano MINSUR S.A.

A produção nacional de tântalo diminuiu aproximadamente 36% em relação a 2013, atingindo 118 t de Ta contido nas ligas (Tabela 4). Já a liga Fe-Nb-Ta, produto elaborado a partir do concentrado columbita-tantalita, teve um decréscimo de 12% na sua produção. Segundo números da SECEX – Secretaria de Comércio Exterior (MDIC 2018), que englobam em um único montante o comércio exterior dos minérios de nióbio, tântalo e vanádio, o volume das importações nacionais dessas substâncias em 2014 sofreu um decréscimo com relação a 2013, de cerca de 25%, representando um valor de US$ 32.883.

Tabela 4. Principais estatísticas – Brasil (Pontes 2016).

Discriminação Unidade 2012(r) 2013(r) 2014(p)
Produção Concentrado (t) 118 185 118
Importação Bens Primários(1) (t) 201 91 127
(US$ 103-FOB) 1.871 958 1.033
Manufaturados de Ta (t) 32 34 31
(US$ 103-FOB) 15.036 15.911 11.196
Compostos Químicos de Ta (t) 391 381 359
(US$ 103-FOB) 4.980 5.409 4.151
Exportação Bens Primários(1) (t) 2.098 1.264 940
(US$ 103-FOB) 49.817 56.599 48.898
Manufaturados de Ta (t) 1.467 1.851 2.087
(US$ 103-FOB) 22.937 37.476 30.600
Compostos Químicos de Ta (t) 3 0 921
(US$ 103-FOB) 21 0 9.326
Preço Médio Liga Fe-Nb-Ta (US$/Kg) 20,50 20,00 20,00
Tantalita (Ta2O5 – contido) EUA (US$/Kg) 96,00 94,00 92,50
Tantalita (30-35% Ta2O5) Spot (Londres) (US$/Kg) 40,00 39,00 40,00
(1) Dados agrupam as informações de Ta + Nb + V; (r) revisado; (p) preliminar.

As importações dos manufaturados de tântalo diminuíram em 2014, chegando a cair 29% em relação ao ano anterior e atingindo o valor de US$ 11.196, enquanto os de bens primários tiveram um aumento de 7% e suas importações e alcançaram o montante de US$ 1.033. O país que mais exportou manufaturados de tântalo para o Brasil foi a China com 32% do total, e em seguida Japão e República Tcheca, com 14% e 10% respectivamente (Pontes 2016).

O consumo brasileiro de tântalo é, principalmente, relacionado a produtos industrializados, os quais são importados de países que detêm tecnologia de ponta. Componentes para indústria eletrônica e concentrados para a produção de ligas e óxidos são os mais consumidos.

De acordo com os dados da SECEX – Secretaria de Comércio Exterior (MDIC 2018), as exportações brasileiras de nióbio, tântalo e vanádio aumentaram 7% em relação ao ano de 2013. O destaque positivo ficou por conta da liga de ferro-nióbio, principal produto exportado, que teve uma alta de 8% em relação a 2013. Os principais destinos das ligas de ferro-vanádio e ferro-nióbio brasileiras foram os Países Baixos e a China, com 29% e 22%, respectivamente, seguidos de Cingapura com 16%, além dos Estados Unidos com 14%. Ressalta-se que ainda não existe produção primária de vanádio no Brasil.

Outro destaque positivo foram as exportações dos compostos químicos, que atingiram o valor total de US$ 9.326 (Tabela 4). Com relação aos bens primários, as exportações se reduziram em 13% e atingiram o valor de US$ 48.898. A Tailândia foi o principal destino dos bens primários com 41%. A Alemanha ficou em seguida com 28% e os Estados Unidos em terceiro com 18%. Já os produtos manufaturados tiveram, em 2013, um aumento na quantidade dos produtos exportados de aproximadamente 12%. Em relação aos valores, houve queda, cujo montante atingiu o valor de US$ 30.600, representando um decréscimo de 18% em relação ao ano anterior (Pontes 2016).

Pontes (2014) relata ainda que a AMG Mineração S/A, subsidiária da holandesa Advanced Metallurgical Group (AMG), anunciou que as reservas medidas e indicadas de tântalo, estanho, nióbio e lítio na mina de Volta Grande, localizada em Nazareno (Sul de Minas Gerais), são 153% maiores que o previsto inicialmente. Estudos realizados pela companhia apontam que os recursos alcançam 14,7 milhões de toneladas. Conforme comunicado da empresa, a estimativa é que a vida útil das reservas nessa área alcance 20 anos, levando-se em consideração os atuais níveis de produção, custos operacionais e cenário econômico. A AMG é uma das principais produtoras de tântalo do país.

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