Importância dos minerais industriais para a Humanidade

Historial

A importância para a história da Humanidade da qualidade dos instrumentos líticos é tal que a evolução humana primitiva é habitualmente caracterizada pela respectiva tipologia, donde as designações de Paleolítico, Mesolítico e Neolítico, épocas correspondentes a conceitos ligados à evolução da tecnologia da pedra.

A tecnologia da pedra nos tempos primitivos evoluiu no sentido da maior perfeição dos instrumentos, da sua melhor adequação às tarefas diárias e da maior durabilidade e resistência e, naturalmente, também no sentido da melhor qualidade da matéria-prima.

A matéria-prima mineral de eleição foi, inicialmente, o quartzo e o sílex, que são substâncias minerais duras e com fractura conchoidal, o que facilitou o fabrico de superfícies cortantes. A partir do Paleolítico, o Homem primitivo aprendeu a seleccionar esta matéria-prima e a criar um sistema para o seu transporte e troca, por vezes a grande distância.

A tecnologia de fabrico dos primeiros instrumentos evoluiu lentamente, produzindo-se objectos mais elaborados, cortantes, raspantes ou perfurantes. A pedra foi também usada em lajes de cobertura ou como corta-ventos aquando dos primeiros acampamentos temporários de Australopitecos.

Cerca do ano 10 000 a.C., quando os efeitos da glaciação do Wurm já eram menos pronunciados, devido à fusão de grande quantidade de gelo e consequente subida do nível dos mares, verificaram-se transformações importantes na tecnologia da pedra e na utilização de novos recursos minerais não metálicos. Trata-se do período Holocénico ou Neolítico, esta última designação utilizada pelos arqueólogos. Ocorrem então modificações importantes. A tecnologia da pedra é melhorada não só ao nível do corte como do acabamento. O Homem descobre o polimento da pedra, utilizando areia para o efeito, que é também uma matéria prima não metálica: assim começou a executar instrumentos de grande beleza e qualidade, fabricados a partir de cherte, de obsidiana, de quartzo e de jade.

A descoberta da cerâmica neste período vem criar novas tecnologias e fomentar a utilização de novas matérias-primas não metálicas, o barro e a areia muito fina. A expansão geográfica desta nova indústria foi notável, assim como a diversificação de formas e de ornamentação, assumindo diferenças regionais/culturais importantes; este aspecto é confirmado por estudos recentes das pastas utilizadas no fabrico dos corpos cerâmicos ou dos minerais pesados nelas contidos.

Outra tecnologia então adquirida foi a do estuque que utilizava mais matérias primas não metálicas. Durante os 50 séculos que medeiam até à actualidade, a tecnologia da construção foi-se desenvolvendo, com a aplicação de diferentes materiais não metálicos e com outras utilizações. Saliente-se o aparecimento dos ligantes, de entre os quais merecem especial referência o cimento romano e o cimento portland. O primeiro, fabricado com cal e cinzas vulcânicas (pozolana), daí a designação de cimento pozolânico, foi o ligante utilizado na época romana, caracterizado por grande resistência e durabilidade, propriedades que lhe conferem um uso ainda actual. O segundo, descoberto no fim do séc. XVIII, que utiliza como matérias-primas o calcário margoso e o gesso; está na base da civilização industrial actual e permitiu o grande desenvolvimento das construções no séc. XIX e, sobretudo, no séc. XX.

Definição

Mineral industrial é qualquer rocha, mineral ou outra substância que ocorre na natureza e que possui valor económico, com exclusão dos minérios metálicos, dos minerais energéticos e das gemas. Para este autor, no conceito referido, são englobados não só os minerais bem como os compostos (óxidos, carbonatos, etc.) que sendo obtidos a partir deles têm uma aplicação industrial. Incluem-se desde os agregados para a construção civil e para as obras públicas, bem como as matérias-primas de maior valor económico, tais como: feldspato, volastonite, caulino, mica ou barita.

Alguns autores relacionam os minerais e as rochas industriais com os não metálicos. É o caso de BARNES (1988), que os define como sendo aqueles minerais não metálicos menos nobres, que são a base de todos os aspectos da nossa economia doméstica. O mesmo acento surge em HARBEN and BATES (1984), autores do livro “Geology of the Nonmetallics”.

Os minerais industriais, que incluem também pedras e rochas, podem ser definidos como todos os materiais que ocorrem na natureza e são utilizados para construir estruturas ou fornecer produtos, úteis para a sociedade industrializada.

KUZVART (1984), considera que as características marcantes dos minerais industriais se baseiam nas suas propriedades físicas (densidade, cor, forma das partículas, etc.) de modo que não são apenas os aspectos geológicos, mas também a avaliação tecnológica das matérias primas que é de grande importância no estudo dos minerais industriais.

Minerais industriais

Designam-se por minerais industriais, os minerais e as associações de minerais que oHomem utiliza para fins industriais, de modo a poder com eles ou com compostos deles derivados, fabricar por processos tecnológicos simples ou complexos, os produtos ou materiais que satisfaçam os requisitos impostos por uma melhor qualidade de vida. Este foi conceito foi adoptado no presente texto.

Os minerais industriais foram tradicionalmente designados por minerais não metálicos. Todavia, a classificação ou separação dos recursos minerais em recursos minerais metálicos e não metálicos é bastante artificial e imprecisa.

Alguns dos minerais usados pelo Homem possuem nitidamente brilho metálico, extraindo-se deles os metais mais comuns, tais como: Fe, Cu, Ni, Pb; outros mais frequentes e utilizados em maior volume não possuem brilho metálico. Porém, os metálicos tradicionalmente chamados minérios, incluem alguns minerais que embora com brilho não metálico são ainda ou foram considerados minérios metálicos, como sucede com a siderite e a malaquite; por outro lado é hábito incluir nos não metálicos alguns minerais com brilho metálico, como a pirite, como fonte de enxofre. Para além do Fe, a pirite pode conter outros metais, tais como, Zn, Sn, Cu, Au e Ag, daí o seu elevado interesse industrial.

Outro critério que foi utilizado para distinguir minerais não metálicos e minerais metálicos é o da génese. A maioria dos minerais não metálicos é de origem sedimentar; mas a sua génese pode ser ígnea (fluorite, autunite, etc.) ou metamórfica, como é o caso dos asbestos. Os minerais metálicos têm génese relacionada, principalmente, com os ambientes ígneos ou metamórficos.

Alguns autores consideraram como característica importante para separação dos dois grupos de recursos minerais antes referidos, o respectivo modo de exploração, subterrânea ou em mina ou a céu aberto; em regra, os minerais metálicos são explorados em mina, todavia alguns são explorados a céu aberto; por outro lado, os minerais não metálicos são normalmente explorados a céu aberto mas alguns, como é o caso do sal gema, podem ser explorados em subterrâneo.

Utilizou-se também como critério de individualização entre minerais metálicos e não metálicos o respectivo preço unitário; alto dos minerais metálicos e baixo ou muito baixo dos minerais não metálicos. Todavia, hoje, em regra. o preço unitário de muitos minerais não metálicos é muito superior ao de muitos minerais metálicos.Outros critérios poderiam ser citados para procurar separar os minerais metálicos dos não metálicos, mas a todos eles não escapam algumas excepções.

Importância de minerais indústrias

Esta contraposição dos minerais industriais aos metálicos tem a sua explicação. De facto, as matérias- primas minerais que foram consumidas pelo Homem e que constituíram a base de muitas civilizações eram metálicas (Idades do Bronze e do Ferro, etc.). A própria Revolução Industrial baseou-se, para além do carvão (recurso energético) em metais, tais como ferro, cobre, zinco, chumbo e tungsténio. A importância dos minerais industriais foi aumentando progressivamente em alguns países a partir do final do séc. XIX, mas foi no século XX que os minerais industriais começaram a revelar o seu potencial em muitas aplicações, em particular como substitutos dos minerais metálicos. Por esta razão eram denominados como não metálicos em oposição aos metálicos.

No entanto, a evolução tecnológica tem sido tal que alguns dos minerais metálicos passaram a ser englobados nos minerais industriais. Actualmente existe um número interessante de minerais metálicos que também são considerados como minerais industriais.

Actualmente os minerais industriais são aplicados em todos os sectores da nossa sociedade. Grande parte dos produtos que utilizamos no dia-a-dia, têm na sua composição uma fracção mineral (papel, plásticos, etc.). Muitos processos industriais utilizam minerais para melhorar a qualidade do produto final (caso das cervejeiras que utilizam diatomito como auxiliar de filtragem). Em alguns sectores, como os da construção civil e da cerâmica, a sua presença é mais notória, mesmo assim passa desapercebida para a população em geral.

Os minerais industriais são de grande importância para a sociedade industrial em que nos inserimos. Praticamente todos os sectores industriais utilizam minerais sendo completamente impossível manter o nível de vida actual sem a utilização dos minerais industriais. Pelo facto dos minerais e rochas industriais incluírem um grande número de minerais e de rochas, do seu número estar a crescer gradualmente e do seu campo de aplicações ser extremamente vasto, faz com que aqueles sejam difíceis de definir.

Ausência dos minerais industriais

Os minerais influenciam directamente na vida e o desenvolvimento de um país, e necessita-se de proporções cada vez maiores destes para atender as necessidades da população crescente. As construções monumentais, a evolução tecnológica e científica, os meios de comunicação, nada disso seria igual. É uma tarefa árdua pensar em nosso cotidiano sem tais elementos, considerados benefícios do progresso das civilizações.

Na sua ausência poderiam ocasionar vários problemas para a vida do homem visto que, existe a relação entre Minerais com a natureza e minerais com a economia:

• Os sistemas biológicos. Por exemplo, o sódio é um componente relevante de todos elementos que fazem parte de um todo Não é possível esquecer que, por outro lado, estas substâncias são parte integrante o organismos vivos, pois a condução cardíaca e os impulsos nervosos não seriam possíveis na ausência deste mineral.
• Uma consideração semelhante corresponde ao potássio, um mineral que integra a actividade muscular e a funcionalidade ideal do coração.

A relação dos minerais com a economia:

Sobre minerais em relação ao ser humano, nós achamos que as ligações são muito mais profundas do que realmente parecem a olho nu. Isso porque, como a vida do ser humano foi foi incorporando mais e mais minerais e seu uso também se tornou mais e mais eficiente, mais complexa, mais durável. Hoje não há possibilidade de o ser humano viver sem estes elementos, uma vez que grande parte da nossa vida quotidiana depende dela: a forma como obtemos a comida, as ferramentas que utilizamos em todos os momentos, a tecnologia, a construção de edifícios e Casas, valores monetários, etc.

Classificação de Substâncias Industriais

O grupo de minerais e rochas industriais é altamente artificial, pois inclui minerais, essencialmente não metálicos e rochas, mas inclui alguns metálicos, com baixo coeficiente económico mas por vezes com preço elevado, de características físico-químicas variadas e génese bastante diferente. A classificação de um grupo deste tipo é bastante difícil de ser uniforme e sobretudo natural, pelo que as propostas de taxionomia abundam e não têm aceitação universal.

A dificuldade de concepção de uma classificação dos minerais e rochas industriais reside na conciliação da enorme diversidade geológica com o largo espectro de aplicações que os caracterizam. De facto, os vinte tratados mais importantes sobre recursos não metálicos organizam os recursos descritos. em dez tipos de classificações (KUZVART. 1984), a saber:

• Alfabética
• Químico-mineralógica
• Mineralógica-petrográfica
• Químico-física
• Genética-petrográfica
• Física
• Genética
• Tecnológica-económica
• Regional-geológica
• Genérica-económica

Qualquer destas classificações está longe de ser perfeita e todas elas têm vantagens e desvantagens, donde se pode concluir da inutilidade de procurar usar uma classificação sem defeitos, de modo a ser aceite por todos os que se interessam pelos minerais e rochas industriais. Julgamos que o problema reside no facto dos seus autores, que podemos considerar como pertencentes à “Escola Geológica”, apenas considerarem os critérios geológicos-petrográficos-mineralógicos-genéticos, dando pouca importância aos aspectos tecnológicos.

Somos de opinião que as classificações de tipo geológico não são importantes, porque aquilo que determina a classificação correcta dos minerais e rochas industriais, são as características tecnológicas. Por esta razão, é mais lógico estabelecer, por exemplo, uma classificação em termos de aplicações e não em termos meramente geológicos. Vejamos, de um modo sintético, as propostas de classificação até agora desenvolvidas.

As classificações alfabéticas (Ladoo-Myers, 1951; Gillson, 1960; Lefond. 1975 cit. KUZVART, 1984), permitem a fácil obtenção de informações, sobretudo a leigos; mas as diversas espécies mineralógicas ficam caoticamente arrumadas no que se refere aos respectivos aspectos genéticos, tecnológicos, geográficos ou geológicos.

A classificação químico-mineralógica (Brana, 1967; citado por KUZVART, 1984), segue as classificações mineralógicas, colocando sucessivamente os halogenetos, os hidróxidos. etc., até aos silicatos, o que leva a incluir em grupos distintos minerais geneticamente afins. A classificação mineralógica-petrográfica (Jancocic e Vakanjac, 1969, citado por KUZVART, 1984) é bastante artificial e sem qualquer base tecnológica ao considerar minerais, rochas, cristais e elementos nativos.

A classificação química-física (Kline, 1970. citado por KUZVART, 1984) bem como a genético-petrográfica de Kozlowski (1974) é muito heterogénea. O mesmo sucede com a classificação física (Morawiecki, 1968; citado por KUZVART, 1984) que omite todos os aspectos tecnológicos, económicos e genéticos.

Muitos autores têm usado classificações genéticas ou tecnológico-económicas (Tatarinov, 1955,e outros). A primeira baseada na origem das substâncias (magmática, pegmatítica, meteorização), faltando-lhe apenas critérios económicos e tecnológicos. A segunda, com base na utilização dos materiais (construção, industriais, etc.) é isenta de elementos sobre génese, o que aproxima substâncias com diferente origem.

Algumas classificações regionais-geológicas têm procurado basear-se nas províncias minerogenéticas fornecendo pois elementos referentes a aspectos genéticos de geologia regional mas omitindo as características tecnológicas. Refere-se, ainda a classificação outrora bastante usada, a genético-económica de BATES (1969) que utiliza características da génese dos minerais (endógenos e exógenos ou sedimentares), petrográficas (minerais e rochas) faltando-lhe, infelizmente, elementos económico-tecnológicos.

Wright and Burnett (1962) utilizaram o preço unitário e a quantidade produzida para desenvolver uma classificação ternária com a finalidade de apresentar o campo dos minerais e rochas industriais aos industriais e especialistas neste ramo da ciência.

Fisher (1969), apresentou uma classificação mais elaborada, tendo usado o preço unitário, o valor local e o volume de produção como critérios para distinguir seis grupos. Esta classificação é uma das mais detalhadas até agora concebidas.

Divisão por grupo de minerais industrias

Os minerais e rochas industriais divididos em quatro grupos:

1. Matérias primas minerais que são usadas na indústria em diferentes graus de qualidade (talco, asbestos, diamante) ou rochas (diatomito, ocre, dolomito);
2. Matérias primas que servem como fonte de elementos não metálicos (pirite como fonte de enxofre, fluorite como fonte de flúor, apatite como fonte de fósforo) ou como compostos simples (borato para H₃BO₃ ou B₂0₃);
3. Matérias primas de carácter não metálico que são fonte de metais, assim como decompostos onde eles participam, e que são utilizadas em aplicações para além dametalurgia (berilo como fonte de BeO, magnesite como fonte de MgO, bauxito como fonte de AI₂0₃);
4. Materiais de construção (granito, areia e cascalho).

Classificação dos minerais

Tabela 1 e 2 apresentam os Minerais indústrias e sua aplicação

Leia Também Sobre:

• Propriedades geológicas, físicas, químicas dos minerais
• Hidróxidos
• Modelos de variogramas e sua classificação
• Importância da Geologia estrutural
• Comportamento tensão-Deformação
• Grau de metamorfismo e a Zoneografia de terrenos metamórficos
• Obtenção, Propriedades e Aplicações do Oxigénio
• História da descoberta do Oxigénio
• Misturas: tipos de Misturas
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Referências Bibliográficas

1. BATEMAN, A. (1950) – Economic Mineral Deposits. John Wiley and Sons, Nova Iorque, 2ª Ed.
2. BATES, R. (1969) – Geology of the Industrial Rocks and Minerals. Eds. Harper, New York.
3. BATES, R. (1994) – Overview of the industrial minerals. In Industrial Minerals and .Rocks, Ed. D. D. Carr, SME, Stappleton, EUA.
4. KUZVART, M. (1984) – Industrial Minerals and Rocks. Developments in Economic Geology, vol. 18, EIsevier, Amsterdam.
5. MANNING, D. (1995) – Introduction to Industrial Minerals. Chapman and Hall. London.