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quarta-feira, 22 de outubro de 2008

Gesso-Historial-Geologia-Tecnologia-Mineração-etc

1 - INTRODUÇÃO







O gesso é o sulfato natural mais comum. Encontra-se muito disseminado, quer em depósitos sedimentares estratiformes por todo o mundo quer associado a calcários, xistos, arenitos, margas e argilas.

O gesso utilizado comercialmente é geralmente um material de elevado teor, a maior parte do qual pode ser utilizado sem qualquer tipo de beneficiação mineralúrgica.

Na composição do gesso ( CaSO4 · 2H2O ) entram 79% de sulfato de cálcio e 21% de água.

O termo gesso é utilizado genericamente para designar todos os materiais de sulfato de cálcio. A sua variedade cristalina e transparente é chamada de selenite, ao passo que a variedade maciça designa-se por alabastro e pode ser facilmente trabalhável. A variedade fibrosa e sedosa é chamada de espato acetinado. A gipsite é uma mistura de cristais de gesso e de argila.

Associada ao gesso anda normalmente a anidrite, ( CaSO4 ), que não contém água na sua estrutura. Quando o gesso é calcinado a temperaturas elevadas é convertido em anidrite.

O gesso calcinado comercial ( CaSO4 · 1/2 H2O ) é um produto semi-hidratado que se obtém pela calcinação parcial do gesso, a temperaturas da ordem dos 350°F. Quando se lhe adiciona água, o produto obtido designa-se habitualmente por plaster of paris ( “estuque de Paris” ) e apresenta um aspecto pastoso, que solidifica depressa formando gesso.

O gesso pode ser obtido como subproduto da fabricação, por exemplo, do ácido fosfórico, do ácido cítrico e do óxido de titânio (ilmenite).

O chamado cimento de Keene é gesso com alguns aditivos acelerantes, sendo produzido por métodos especiais de calcinação a altas temperaturas.

A todos estes minerais e materiais se dá o nome genérico de gesso







2 - HISTORIAL




O gesso tem vindo a ser utilizado pela humanidade desde os seus primórdios, quer pelos chineses, pelos assírios ou pelos gregos, que o utilizavam para fins decorativos em ornamentos e estatuária.

O gesso chegou igualmente a ser usado pelos antigos egípcios na construcção das suas famosas pirâmides. No início da civilização grega, Teofrastus descreveu a queima do gesso e a preparação do estuque, ainda hoje a principal aplicação do mineral.

Em tempos mais recentes, o estuque passou a ser conhecido como plaster of Paris devido aos grandes depósitos de gesso em Montmartre, Paris. Por este mesmo nome era conhecido na Inglaterra do século XIII, embora o primeiro registo de manufatura do estuque em Inglaterra date do reinado de James II (1633-1701).

No século XVIII o gesso era utilizado nos solos agrícolas como corretor.

Já no século XX, com o avanço das técnicas de construcção de estruturas pré-fabricadas, o gesso volta a ganhar importância no mercado dos materiais de construção.




3 - DIMENSÃO E ORGANIZAÇÃO DO MERCADO




A indústria do gesso é mundial, com o consumo a localizar-se principalmente nos grandes centros indústriais e urbanos dos países mais desenvolvidos. Segundo dados de 1983, os EUA eram o principal produtor mundial de gesso ( 15% da produção mundial ), seguindo-se-lhe o Canadá ( 10% ), a França ( 8% ), o Irã e a ex URSS ambos a representarem 7% da produção mundial.

Em Portugal, existem algumas zonas com um importante potencial ao nível da exploração de gesso, tais como Leiria e Óbidos ( gesso pardo ) e também Figueiró dos Vinhos ( gesso branco ) .

Não me foi contudo possível obter quaisquer informações sobre minas em atividade significativa.



4 - RESERVAS-RECURSOS : GEOLOGIA







O gesso e a anidrite ocorrem em jazidas dispersas por todo o mundo.

A maior parte dos países junto ao Mediterrâneo possuem grandes depósitos de gesso. Grandes reservas ocorrem na parte oriental de Espanha, nas ilhas Baleares, em Itália, na ex-Jugoslávia e na Grécia. A ex-URSS também era possuidora de grandes reservas de gesso, assim como grande parte da Europa Oriental. No México existem reservas significativas, principalmente na ilha de São Marcos e na península de Yucatan.

Em termos de geologia, os depósitos de gesso podem ser encontrados em qualquer era geológica, mas são mais comuns no Pérmico. Por exemplo, nos EUA o gesso e a anidrite podem ser encontrados em qualquer era geológica excepto no Câmbrico. Estão frequente e intimamente relacionados com as rochas armazém do petróleo.

A maior parte dos depósitos maciços de gesso e de anidrite ocorrem como grandes corpos, lenticulares e estratificados, formados por evaporação da água em bacias com algumas ligações directas ao mar. Estas bacias podem apresentar diâmetros desde alguns Km até centenas de Km.

As formações evaporíticas clássicas envolvem a deposição de anidrite, com a sua posterior hidratação por acção das águas meteóricas, resultando na formação do gesso a profundidades até cerca de 1000 pés abaixo da superfície topográfica.

A profundidade a que se dão os fenómenos de hidratação referidos depende da topografia, da estrutura e do clima, uma vez que estes factores afectam a penetração das águas superficiais.

A água do mar contém apenas 0.13% de sufato de cálcio. Uma importante alteração nas características químicas dos depósitos evaporíticos revelou que um ambiente do tipo sebka-supratidal pode dar origem a depósitos espessos de anidrite, sem a presença nem de bacias nem de acumulações espessas de cloretos.









5 - TECNOLOGIA




5.1 - Prospecção e desenvolvimento



Os depósitos de gesso devem ser prospectados no sentido de serem determinadas as características físicas e químicas dos corpos mineralizados. É igualmente importante a determinação da espessura explorável bem como da razão gesso/anidrite.

O conhecimento da profundidade de hidratação é importante para a mineração, uma vez que a presença de uma pequena percentagem de anidrite é suficiente para fazer com que o gesso seja impróprio para a fabricação de estuque. A análise dos logs das sondagens desempenham um papel fundamental neste domínio.

Nos depósitos junto à superfice começa-se por remover as terras de cobertura, desenvolvendo-se então uma única ou várias bancadas ( corta a céu aberto ).

Segue-se a construção de acessos e de pistas de rolagem.

Para os depósitos situados em profundidade abrem-se, em geral, poços, sendo o método de desmonte o clássico câmaras e pilares.



5.2 - Mineração



A maior parte do gesso provém de minas ( cortas ) a céu aberto. Em 1983 apenas 13% das minas de gesso eram subterrâneas, produzindo cerca de 18% do gesso disponível.

As taxas de remoção das terras de cobertura eram de 1.6:1, sendo a espessura dessas terras de cobertura, para camadas de gesso com 8 pés, de 13 pés.

A mineração é, em geral, mecanizada, utilizando equipamentos de grande capacidade.

Todo o material desmontado nas minas é gesso cru, sendo os rejeitados deixados in situ.


5.3 - Processamento


O pocessamento do gesso cru depende do fim a que este se destina.

O gesso para cimento é britado a granulometrias entre 3/8 polegadas e 1 1/2 polegadas.

Para o gesso na agricultura ou para a fabricação de filtros o gesso é pulverizado a 100 MESH ou ainda menos.

A maior parte do gesso cru é usado tal-qual, embora aquele que apresente teores mais baixos seja concentrado por lavagem, por flutuação ou por britagem selectiva e crivagem, quer a seco quer húmida.

Por estes processos a dolomite, o calcário, o xisto e mesmo a anidrite são removidos com vista à obtenção de um gesso comercializável.

Com a calcinação,a fracção infra-100 MESH é aquecida em fornos para a remoção de três quartos da água de cristalização, formando-se o semi-hidratado CaSO4 · 1/2 H2O. Durante o processo de calcinação o gesso é aquecido a temperaturas da ordem dos 120°C durante cerca de duas horas, após o que a temperatura sobe para 180°C. O produto assim obtido é misturado com vários aditivos, incluindo retardantes ou acelerantes, donde resulta a fabricação do estuque, cimento ou outros produtos.



6 - USOS E APLICAÇÕES



Como já se disse, o gesso é um dos mais comuns materiais para a construção civil, sendo usado um pouco por todo o mundo para revestir paredes interiores e tetos, quer sob a forma de estuque quer sob a forma de outros produtos.

No ínicio da década de 50 o gesso do tipo X passou a ser um dos materiais de preferidos na construção de edifícios altos e de dependências oficiais, devido ao seu menor peso e à sua resistência ao fogo.

O gesso cru é utilizado fundamentalmente na fabricação de cimento, na agricultura e no fabrico de filtros.

No cimento Portland o gesso é usado para retardar a solidificação do betão.



Na agricultura, o gesso é utilizado na neutralização de solos alcalinos e salinos, no aumento da permeabilidade de solos argilosos e como fornecedor de enxofre e suporte catalítico para fertilizantes com aplicação no cultivo de leguminosas.

O estuque, na sua base, é cálcio modificado com retardantes ou acelerantes e contendo vários elementos ligantes tais como fibra de vidro, pigmentos coloidais, etc. Os retardantes, normalmente tipo goma, subprodutos, podem aumentar o tempo de solidificação até 6 horas. Por seu lado, os acelerantes tais como sais metálicos ou anidrite, podem reduzir o tempo de solidificação a menos de 5 minutos.

O estuque é embalado e vendido segundo várias designações comerciais. Estes produtos são manufacturados em máquinas que se podem ajustar consoante as características do material pretendido, permitindo uma enorme flexibilização em termos de oferta ao consumidor.




7 - SUBPRODUTOS E COPRODUTOS



Durante a mineração do gesso cru, camadas de calcário ou de argilas encontradas na cobertura podem ser comercializadas como “road metal”.




8 - FATORES ECONÔMICOS


O gesso cru é um mineral de baixo custo de exploração e alta tonelagem, que requer uma estrutura integrada de mina e de instalações fabris localizadas estrategicamente junto ao mercado a que se destina. O preço do gesso decresceu 24% entre 1963 e 1979 e 22% entre 1980 e 1983, reflectindo as poupanças em termos de custos para as operações integradas em larga escala.

O preço dos materiais à base de gesso entregues directamente no local da realização das obras é muito competitivo. Isto permitiu aos produtores de gesso competirem com outros tipos de materiais de construção da mesma classe, como o contraplacado, etc.

Durante muitos anos as placas de gesso estavam facilmente disponíveis ao consumidor a preços nominais. Com o aumento dos custos energéticos a partir de 1973, tendência geral da inflação e a procura de habitações e edifícios acima da média, os preços do gesso aumentaram a uma taxa média anual de 9% entre 1973 e 1983.

O elevado custo da mão-de-obra especializada na instalação de paredes interiores de estuque ou de outros materiais similares e o desenvolvimento de equipamentos de processo contínuo fizeram com que materiais do tipo telas de revestimento-“wallboard”- fossem os preferidos na construção.



9 - FATORES OPERATIVOS




O forte isolamento, o uso de equipamentos e processos que poupam energia, a redução na utilização da água e a diminuição no peso final da tela de revestimento fizeram com que o consumo de energia baixasse cerca de 15% no período entre 1973 e 1983, cifrando-se então nos 2 milhões de BTU (British Thermal Units) por pé quadrado de tela.

O consumo de gás natural, o combustível preferido na indústria, subiu de 71% em 1973 para 82% em 1983 (percentagens das necessidades energéticas totais).

Tal como foi apurado pela Gypsum Association dos EUA, os combustíveis usados pela indústria de gesso foram os seguintes ( dados de 1983 em necessidades energéticas totais ) :

Gás natural ....................... 82%
Electricidade ..................... 6%
Fuel óleo nº2 ..................... 3%
Fuel óleo nºos 4 e 6 ........... 3%
Propano ............................ 3%
Carvão .............................. 4%





10 - PREVISÕES



Não se conseguiu obter quaisquer dados que permitam avaliar a evolução do mercado do gesso para além daquela que se prevê registar nos EUA, pelo que este espaço fica em aberto até haver estatísticas mais completas.








BIBLIOGRAFIA







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