O minério de cobre é um dos mais pesquisados ao redor do mundo, pois ele é relativamente raro e na sua forma metálica tem propriedades como alta durabilidade, resistência à corrosão, ductibilidade e maleabilidade.

Todos esses fatores fazem com que ele seja um excelente material para ser empregado em ligas metálicas e nas mais diversas aplicações possíveis. Por isso, ele é o terceiro elemento mais utilizado no mundo. Nesse texto, você vai descobrir os métodos usados para encontrar (prospectar) o minério de cobre, quais os principais minérios de cobre, como ele se forma e outros assuntos.

A descoberta das primeiras descobertas de minérios de cobre no Brasil ocorreram inicialmente no Ceará, Rio Grande do Sul e na Bahia, no século XIX. Com o passar dos anos novas jazidas foram descobertas e hoje o Brasil é um dos maiores produtores de minério de cobre. O Chile é o maior produtor mundial, seguido pelo Peru e pelos Estados Unidos.

As minas de produção de minério de cobre no Brasil ocorrem apenas nos Estados do Pará, Goiás e Bahia, segundo a edição mais recente do Anuário Mineral Brasileiro (edição de 2018, referentes aos dados consolidados do ano de 2017) publicado pela Agência Nacional de Mineração.

Essa é também a ordem da produção bruta de minério pelos Estados citados que totaliza, para o ano em questão, 111.340.233 toneladas de minério bruto assim distribuídos na produção nacional: Pará 68,8%, Goiás 30,0% e Bahia 1,2%.

Apenas cerca de 1% da produção bruta é beneficiada (1.283.760 t), que é a produção anual das usinas de tratamento. As principais empresas produtoras no Brasil são a Vale, a Lundin Mining Corporation que em 2019 comprou a mineração Mineração Maracá e a Mineração Caraíba.

Podem ser citados 07 (sete) principais tipos de depósitos minerais de cobre. São eles: porfirítico, sedimentares, vulcanogênicos, de segregação magmática, de escarnitos, filonianos e de cobre nativo. Todos eles apresentam distintas histórias de formação geológica (DNPM, 2001). 

Dentre os tipos citados, os de maior relevância econômica, de onde se extraem de 85 a 90% da produção mundial mineral, são (DNPM, 2001):

• Porfiríticos: associado à intrusão ígnea.

Os minerais de cobre se apresentam dispersos nas rochas. São os mais abundantes. Geralmente associados ao molibdênio. Representam cerca de 60% das reservas mundiais de cobre. O mineral de cobre geralmente é a calcopirita (CuFeS2) disseminada.

• Sedimentares ou estratiformes: associado a rochas sedimentares.

Neste tipo de depósito há predominância de sulfetos, principalmente a pirita (entre 10% a 90%).  Em torno de 15% das reservas mundiais são provenientes deste tipo de depósito.

• Vulcanogênicos: Representam aproximadamente 15% das reservas mundiais de cobre, formados por precipitação química de metais com outros elementos a partir de exalações vulcânicas.

Abaixo, a imagem mostra a distribuição dos dois principais tipos de depósitos de cobre (USGS, 2008, adaptado).

As principais formas atuais de prospecção do minério de cobre são: mapeamento geológico, prospecção geoquímica e prospecção geofísica. O mapeamento geológico consiste na análise em campo das exposições de rochas, ocorrências minerais, análise de materiais de trincheira e análise testemunhos de sondagem.

A prospecção geoquímica consiste na análise de diversos materiais, como: Sedimento de corrente, concentrados de bateia, solos, rochas, água de superfície e subterrânea, além da vegetação.

O objetivo dela é detectar áreas com enriquecimento ou empobrecimento de elementos químicos que direta ou indiretamente indiquem a presença de concentração de minerais economicamente viáveis. A partir disso, podem-se definir áreas com maior teor de cobre e dessa forma, definir alvos para estudos mais específicos, como o mapeamento geológico e a prospecção geofísica.

A prospecção geofísica visa realizar medidas em propriedades físicas características dos materiais geológicos, de forma indireta. Os principais métodos geofísicos são: eletromagnético aéreo e terrestre e a eletrorresistividade. A geofísica é uma excelente aplicação para a prospecção de minérios de cobre devido a ela ser um método de investigação indireta que investiga elevadas profundidades, pois, o cobre não costuma ocorrer próximo à superfície.

O cobre nativo (metal puro) é raramente encontrado na crosta terrestre. O cobre é considerado um metal geoquimicamente escasso, com abundância inferior a 0,006% na crosta terrestre. Apesar de relativamente escasso, é encontrado em “grandes concentrações” constituindo os depósitos (Skinner, 1969).  A calcopirita (CuFeS2) é o mineral de cobre mais comum, sendo também a principal fonte mineral de cobre.

Os minerais podem se dividir basicamente em sulfetados, oxidados, carbonatados e silicatados. Os  sulfetados são os mais importantes para a indústria de extração do cobre. A Calcopirita, a calcocita e a bornita são os principais minerais sulfetados de cobre. Secundariamente estão os minerais oxidados e carbonatados. Os minerais portadores de cobre são encontrados em pequenas concentrações nos minérios de cobre.

 É difícil encontrar minérios com teores acima de 1% ou 2% de cobre. A maioria dos minérios apresenta teor próximo de 0,5%. Os minerais de cobre também podem receber a classificação de primário e secundário. Os primários também chamados de sulfetados são encontrados em maiores profundidades.

Os secundários são de origem mais superficial, e comumente são: os oxidados, os carbonatados e os silicatados. O cobre é extraído de minerais sulfetados através de processos pirometalúrgicos como redução, fusão, entre outros. Como o minério disponível é muito diluído (concentração menor que 2%) a massa a ser processada seria muito grande.

O enriquecimento ocorre através de várias etapas físicas, constituindo o processo de beneficiamento mineral que envolve: britagem, peneiramento, moagem, flotação, sendo esta última a etapa. O concentrado obtido apresenta geralmente teor entre 30 e 35% (DAVENPORT, 2002).

Tabela III.8 – Principais minerais de cobre (Davenport, 2002 e Dana,1969)  

As operações de lavra nas minas de cobre podem ser a céu aberto, subterrânea ou mista. Atualmente, cerca de três quartos da produção mineral de cobre provém de minas a céu aberto. O restante, cerca de 25% é obtido a partir de minas subterrâneas (DNPM, 2009).

A decisão pelo método de lavra a ser utilizado está ligado a vários fatores:

• localização do corpo de minério (profundidade);
• distribuição e forma do corpo de minério;
• profundidade e extensão do capeamento (custo para remoção do estéril);
• teor do minério;
• características do minério e rochas participantes do depósito;
• topografia.

A lavra a céu aberto envolve as seguintes etapas (SME, 2002):

• decapeamento;
• perfuração;
• detonação;
• carregamento;
• transporte.

A lavra subterrânea envolve os seguintes sistemas:

• galerias;
• câmaras e poços;
• dispositivos de contenção de estéril.

O beneficiamento de minérios sulfetados seguido da pirometalurgia é responsável por 80% da produção mineral de cobre. A rota hidrometalúrgica é utilizada para produção de 20% do cobre a partir de minerais oxidados e carbonatados. As principais etapas de beneficiamento de minérios sulfetados envolvem a cominuição, flotação e separação sólido/líquido.

As etapas de cominuição utilizadas no processamento de minérios sulfetados de cobre são a britagem primária, realizada geralmente através de britadores giratórios, a etapa de moagem que na maioria dos casos utiliza moinho SAG (moinho semi-autógeno) juntamente com britagem de pebbles (realizada em britadores de cone) e moagem de bolas.

Alternativamente em substituição ao SAG e britagem de pebbles aparece a prensa de rolos precedida de britagem secundária (em britador de cone). Após as etapas de cominuição, onde os minerais de cobre já se encontram liberados, o minério é processado na etapa de flotação.

A etapa mais importante de beneficiamento de minérios sulfetados de cobre é a concentração por flotação. Atualmente a flotação é feita através de células de flotação de grande capacidade (células tipo tanque) e também em colunas de flotação, geralmente utilizadas para as etapas de limpeza.

Os principais reagentes utilizados incluem coletores, espumantes e modificadores. O concentrado obtido na etapa de flotação passa pelo processo de separação sólido/líquido através do espessamento e da filtragem, geralmente realizada em filtros prensa.

O cobre é largamente utilizado para transmissão de energia elétrica, dentro de residências e prédios comerciais, como também nos sistemas de geração de energia convencional e de energia renovável devido a sua excelente capacidade de condução de eletricidade e resistência à corrosão. Além disso, é empregado para a produção de materiais condutores de eletricidade (fios e cabos), e em ligas metálicas como latão e bronze.

Por ser um dos elementos mais utilizados no mundo, a tendência é que o cobre seja cada vez mais pesquisado. A pesquisa e a prospecção mineral para esse tipo de metal deve ser conduzida por uma equipe de geólogos experientes, pois, ele é um dos metais mais complexos em relação a sua exploração e ao conhecimento que se deve ter para iniciar trabalhos de pesquisa mineral.

Se você ou sua empresa estão pesquisando ou querem iniciar projetos para pesquisar possíveis ocorrências de cobre, conte conosco.