AVALIAÇÃO DAS OCORRÊNCIAS DE ARGILA PARA USO EM CERÂMICA VERMELHA NA REGIÃO OESTE DO PARANÁ

Loyola, Luciano Cordeiro de; Moreira, Gustavo

Minerais do Paraná S.A. / MINEROPAR

Rua Máximo João Kopp, 274 – Bloco 3 / M

82.630-900 – Curitiba – PR

E-mail: luciano@mineropar.pr.gov.br

RESUMO

A MINEROPAR está mapeando e caracterizando jazidas e ocorrências de

argila com o intuito de colaborar com um grande projeto desenvolvido pelo

SINDICER do Oeste do Paraná junto com o SEBRAE de Cascavel, que visa

aumentar a competitividade e sustentabilidade do setor da indústria de cerâmica

vermelha daquela região. Das rochas do subsolo, vulcânicas da formação Serra

Geral, formaram-se argilas que se caracterizam por serem plásticas e cauliníticas, e

que respondem de forma diversa na atividade cerâmica, quando comparadas com

argilas de várzea ou sedimentares. Sobrepondo este tipo de argila ocorre também

material mais grosseiro, chamado regionalmente de areia, que ajuda na composição

da massa cerâmica. A atuação da MINEROPAR dará o subsídio que colaborará

para que aconteça o entendimento entre mineradores, prestadores de

serviço,fabricantes de equipamentos e entidades estatais de fiscalização, visando o

uso racional das jazidas, de maneira compatível com as legislações ambiental e

mineral.

Palavras-chave: Argilas, Cerâmica Vermelha, Paraná, Oeste, Jazidas.

INTRODUÇÃO

No ano de 2004 o SINDICER de Nova Santa Rosa em conjunto com o

SEBRAE de Cascavel elaborou um projeto que visa o desenvolvimento das

1

cerâmicas da região. O objetivo é que estas empresas produzam atendendo as

legislações vigentes, aumentado sua sustentabilidade e competitividade.

O cadastramento da atividade mineral foi o primeiro passo nas ações

executadas pela MINEROPAR, a avaliação do potencial existente para lavras de

argila, que está em execução, servirá de parâmetro a partir do qual outras ações de

fomento poderão ser planejadas e implementadas.

Neste aspecto as ações visando a legalização das jazidas, seu melhor

aproveitamento e o uso racional das argilas fornecem a linha que norteia este

estudo.

Também se espera avaliar e indicar a melhor maneira de aproveitar as argilas

existentes nas lavras, seu melhor beneficiamento e os equipamentos adequados

para a sua industrialização.

A ocorrência de argilas para uso em cerâmica vermelha se dá de duas

maneiras: a) depósitos de argilas transportadas; b) argilas residuais.

Os depósitos de argilas transportadas, encontradas ao longo das margens de

lagos, rios ou várzeas, formou-se pela ação das águas. Ricas em ferro, elas têm

granulometria extremamente fina, com elevada plasticidade e teores apreciáveis de

matéria orgânica, fatores responsáveis pelas suas cores escuras, em tons de cinza e

preto. Com a formação do lago de Itaipu e de outras represas, muitos depósitos

deste tipo ficaram submersos.

Os depósitos disponíveis atualmente lavrados nesta região são de argilas

residuais ou primárias, oriundas da alteração das rochas subjacentes. São argilas

plásticas, de coloração cinza escuro, cinza claro, creme, marrom e avermelhadas.

As jazidas dessas argilas ocorrem principalmente em áreas planas, ao longo

de pequenos rios ou nascentes, com pouca declividade e onde o lençol freático

aflora próximo à superfície. Nestes pontos o terreno é pouco acidentado, sem sulcos

erosivos.

METODOLOGIA DE TRABALHO

O mapeamento das áreas de argila na região do Oeste do Paraná que está

sendo desenvolvido, programa as seguintes atividades:

Aquisição (cópia) das fotos aéreas que a mapoteca da MINEROPAR não possui;

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Passagem dos 95 pontos obtidos no cadastramento realizado em 2004 para os mapas e fotos aéreas;

Interpretação e seleção das aéreas favoráveis para a ocorrência de argilas;

Trabalho de campo com a verificação in loco das áreas selecionadas, com a avaliação do seu potencial e coleta de 50 amostras selecionadas;

Análises laboratoriais: química, granulométrica e Análise Diferencial, Análise Térmica Diferencial e Análise Térmica Gravimétrica;

Execução da confecção dos mapas finais do trabalho e o relatório final do projeto.

O QUE SÃO ARGILAS RESIDUAIS

Argilas residuais ou primárias são aquelas que são encontradas no local em

que se formaram, devido às condições adequadas de intemperismo, topografia e

natureza da rocha matriz. Elas são o resultado da ação do intemperismo físico e

químico, em que atua a água, oxigênio, anidrido carbônico e ácido orgânicos,

fornecidos em quantidades variáveis a depender do clima e vegetação, além do

tempo geológico em que atuaram estes processos.

A MINEROPAR está atualmente desenvolvendo trabalho de mapeamento

geológico nas regiões Oeste e Sudoeste do Paraná. Os resultados até agora

alcançados mostram que os depósitos de argila ocorrem sobre rochas do fácies

Campo Erê, formação Serra Geral, constituído de andesitos basálticos. A areia seria

fruto da alteração de um dos níveis desta unidade geológica, extremamente silicoso.

Ao final deste mapeamento geológico e do mapeamento de ocorrências de argilas,

esta teoria poderá ser confirmada.

Estudos desenvolvidos anteriormente nesta região e em outras do Paraná,

onde ocorrem estes tipos de argila, corroboram a classificação destas argilas como

sendo residuais:

São encontrados depósitos deste tipo de argila em mesetas, sem nenhuma

outra superfície topograficamente acima destes depósitos;

A composição química destas argilas é bem mais complexa do que os solos

que hipoteticamente poderiam ser a fonte de uma argila transportada;

Em pesquisas com sondagens a trado, furos feitos em aclives próximos as

regiões planas onde são encontradas as argilas, também se encontraram

pacotes de argilas, abaixo da camada de solo. Nestes casos, a argila

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possui menos água livre presente, pois o nível do lençol freático não está

próximo;

Pesquisas em áreas da Bacia do Paraná, municípios de Guamiranga e

Prudentópolis, onde ocorrem soleiras de rochas vulcânicas do tipo gabro,

foram encontradas ocorrências de argilas com as mesmas características

daquelas ocorrências do Oeste do Paraná.

TIPOS DE OCORRÊNCIA DE ARGILAS RESIDUAIS

O perfil esquemático de uma jazida, mais comumente encontrado mostra no

topo um material conhecido pelos ceramistas como “areia”, e pode ser classificado

como tal em uma classificação granulométrica, pois é uma areia fina, bem

selecionada, constituída por sílica e outros minerais resistentes originados da

decomposição das rochas subjacentes.

Abaixo desta areia, vem a argila “gorda” ou plástica que, boa parte do ano fica

encharcada, abaixo do lençol freático. Trata-se de uma argila caulinítica, de

granulometria muito fina. O grau de umidade e a granulometria da mesma lhe

conferem uma plasticidade bastante elevada. Os solos destes locais são chamados

de “terra branca” pelos moradores locais.

Logo abaixo, diretamente sobre a rocha matriz, tem a “piçarra”, material

inconsistente, muito úmido, com pedaços da rocha subjacente, de coloração

amarela a cinza ou avermelhada.

Quando a camada superior deste perfil de solo contém muita matéria orgânica,

a argila apresenta também uma coloração escura, preta a cinza escuro.

Como existe uma passagem gradual do material arenoso para a argila plástica

e, desta para a piçarra, estes perfis podem apresentar maior ou menor espessura

deste ou daquele material.

Nas páginas seguintes estão representados esquematicamente os perfis de

como são encontradas as ocorrências de argilas residuais. Esta esquematização foi

feita após pesquisa de campo no município de Missal (1).

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Tipos de Ocorrências de Argilas Encontradas na Região Oeste do Paraná Tipo Tipo

01 2 0,25 m Solo castanho. 0,50 m

Solo cinza, arenoso muito fino.

1,50 m

Argila cinza clara plástica

1,50 m

Argila cinza c/ intercalações de argila avermelhada e às vezes, fragmentos de rocha.

Material argiloso, com óxido de ferro e muitos fragmentos de rocha.

Material argiloso amarelado, com óxido de ferro e fragmentos de rocha.

Tipo 3

Tipo 4

0,25 m Solo cinza, arenoso 0,25 m Solo marrom escuro. muito fino.

3,00 m

Argila marrom escuro

3,50 m

Argila cinza clara a cinza amarronada, plástica, contendo pequenos nódulos de óxido de ferro. Pacote com 1,50m até 5,00m de espessura.

Material argiloso amarelado, com óxido de ferro e fragmentos de rocha.

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Tipo Tipo

05 6 0,25 m 0,25 m

Solo de coloração cinza, arenoso fino,.

Solo marrom, arenoso muito fino.

1,50 m

Areia fina, cinza, com pequenos nódulos de óxido de ferro.

2,00 m

Argila cinza plástica.

Material argiloso, cinza amarelado, com muito óxido de ferro e fragmentos de rocha.

4,50 m

Argila cinza amarronada plástica

Tipo 7

0,25 m solo cinza claro, arenoso muito fino.

1,50 m

Argila cinza clara a prêta

Material argiloso, com óxido de ferro e fragmentos de rocha.

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Foto 1: Imagem de pacote de argila cinza escuro com a areia formando a parte superior do pacote.

Foto 2: Outra imagem de pacote de argila, com a areia formando a parte superior do pacote. Neste caso a argila é marrom clara a cinza.

Foto 3: Argila plástica preta com pequena camada de areia.

Foto 4: Aspecto geral de uma lavra de argila. A argila deste local é de coloração cinza clara com uma pequena camada de areia superior..

Foto 6: aspecto da chamada “piçarra”. Material de alteração de rocha, encontrada na base das jazidas de argila da região.

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QUALIDADE DAS ARGILAS RESIDUAIS

Ao desenvolver trabalho de pesquisa no município de São Miguel do Iguaçu (2),

região Oeste do Paraná, a MINEROPAR caracterizou física e quimicamente diversas

amostras de ocorrências e de jazidas em exploração. A caracterização química

serviu de base para tentar se entender o comportamento físico das argilas e verificar

suas similaridades em função da aparência ao natural. Os resultados químicos analíticos da Tabela 1 não mostraram diferenças significativas

que possam explicar suas diferenças de plasticidade e coloração.

Ensaios Químicos SiO2 Al2O3 Fe2O3 Cao MgO K2O Na2O TiO2 MnO P.F.

Amostras LL

Tipo de Material

% % % % % % % % % %

544 Argila marrom a cinza clara 42,80 26,90 11,60 0,12 0,34 0,13 <0,10 4,00 0,03 13,48

548 Argila cinza plástica 48,60 28,70 4,00 0,05 0,25 0,15 <0,10 4,60 0,03 13,34

549 Argila marrom com

pontos creme e vermelhos

42,10 27,30 12,10 0,10 0,28 0,15 <0,10 3,80 0,03 13,47

551 Argila amarela a

creme , muito plástica

47,60 25,40 8,90 0,04 0,24 0,09 <0,10 4,50 0,02 12,58

553 Argila cinza, muito plástica 48,60 27,50 4,90 0,15 0,39 0,09 <0,10 3,50 0,02 13,08

555 Argila branca a creme claro 49,10 28,80 3,30 0,13 0,45 0,18 <0,10 5,30 0,04 12,41

556 Areia e argila cinza plástica 50,60 23,50 8,00 0,26 0,52 0,18 <0,10 3,90 0,03 11,59

557 Areia e argila cinza 52,40 19,80 10,60 0,30 0,43 0,14 <0,10 4,10 0,03 11,96559-a Argila cinza plástica 53,90 19,70 5,30 0,22 0,58 0,26 <0,10 6,30 0,05 11,69

559-b Argila plástica verde (piçarra) 47,00 23,10 8,90 0,45 1,10 0,58 <0,10 4,70 0,06 12,57

570 Argila cinza 46,10 24,90 11,20 0,15 0,33 0,08 <0,10 4,40 0,02 12,33572 Argila cinza, plástica 49,70 28,30 4,20 0,07 0,33 0,13 <0,10 4,90 0,03 12,13

573 Argila cinza clara a amarela 43,60 30,50 9,00 0,05 0,29 0,11 <0,10 4,10 0,03 11,74

575 Areia 62,50 12,90 10,20 0,21 0,53 0,20 <0,10 4,90 0,05 8,13579 Argila preta, plástica 46,90 26,10 3,60 0,38 0,56 0,12 <0,10 5,90 0,05 14,44

Tabela 1: Resultados de análises químicas de materiais cerâmicos coletados em São Miguel do Iguaçu, Laboratório Lakefield Geosol Ltda.

Eles mostram que são argilas cauliníticas (alto teor de Al2O3) com presença de

sílica livre (areia) e teores variáveis de Fe2O3.

Os teores presentes de TiO2, CaO, MgO e K2O são originários ainda da

composição da rocha matriz que as originou.

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A amostra LL-579, argila plástica considerada de boa qualidade pelos

ceramistas, apresentou constituição química assemelhada com as demais argilas

pesquisadas. Ressalta-se a Perda ao Fogo (P.F. na tabela), pois é percentualmente

mais elevada. Explica-se este fato pela presença de matéria-orgânica.

Agumas argilas têm teores mais elevados de MgO e K2O, o que pode ser

importante para os resultados cerâmicos após queima.

Quando a MINEROPAR executou trabalhos nesta região (Oeste do Paraná)

em 1986 (3), as amostras coletadas naquela oportunidade foram testadas para

análises cerâmicas após queima em ensaios com corpos de prova prensados e

extrudados. Os resultados entre os dois métodos, para os mesmos materiais, foram

muito diferentes, como pode ser observado nas tabelas a seguir.

AMOSTRA

PERDA AO FOGO

(%)

RETRAÇÃO LINEAR

(%)

MÓDULO DE

RUPTURA (Kgf/cm2)

ABSORÇÃO DA

ÁGUA (%)

POROSIDADE APARENTE

(%)

DENSIDADE APARENTE

(g/cm3)

COR “MUNSELL SOIL COLOR CHART”

AC-599/A 9,01 2,83 102,55 18,25 30,65 1,84 5YR6/6 TelhaAC-599/B 4,55 -0,17 23,16 16,44 27,70 1,76 5YR6/8 TelhaAC-599/C 6,53 0,50 41,40 17,38 29,14 1,79 5YR6/8 TelhaAC-600/A 5,72 1,00 58,59 18,71 31,52 1,79 5YR7/5 TelhaAC-600/B 6,16 0,00 26,45 20,47 31,71 1,70 2,5YR6/6 TelhaAC-600/C 5,56 0,00 48,50 18,27 30,84 1,79 5YR6/6 TelhaAC-601 5,03 -0,50 49,24 17,49 29,56 1,80 2,5YR6/6 TelhaLL-471 5,44 -0,17 34,85 16,79 28,76 1,81 5YR5/8 TelhaLL-472 6,04 0,17 37,00 18,03 30,73 1,81 5YR5/8 TelhaLL-473 6,38 -0,33 35,09 24,44 34,78 1,65 10R6/6 RóseaLL-474 7,85 0,83 53,60 19,29 32,45 1,82 5YR6/8 TelhaM-14 6,80 0,83 59,50 14,88 26,52 1,91 5YR6/8 TelhaTabela 2: Resultados laboratoriais, características dos corpos de prova após queima a 850ºc. Ensaios físicos laboratório da MINEROPAR, Amostras prensadas.

AMOSTRA

PERDA AO

FOGO (%)

RETRAÇÃO LINEAR

(%)

MÓDULO DE

RUPTURA (Kgf/cm2)

ABSORÇÃO DA ÁGUA

(%)

POROSIDADE APARENTE

(%)

DENSIDADE APARENTE

(g/cm3)

COR “MUNSELL SOIL COLOR CHART”

AC-599/A 9,88 4,17 34,62 15,66 27,03 1,91 5YR6/6 TelhaAC-599/B 4,81 -0,33 25,54 15,45 27,23 1,85 5YR6/8 TelhaAC-599/C 7,24 1,17 51,89 16,32 28,80 1,90 5YR6/8 TelhaAC-600/A 6,15 2,00 56,13 16,63 28,10 1,80 5YR7/6 TelhaAC-600/B 7,13 0,33 30,29 20,18 33,44 1,78 2,5YR7/6 TelhaAC-600/C 6,36 0,50 46,63 18,40 30,71 1,78 5YR6/6 TelhaAC-601 6,62 0,17 66,24 16,52 28,24 1,83 2,5YR7/6 TelhaLL-471 6,02 0,50 35,88 15,35 27,30 1,89 5YR5/8 TelhaLL-472 6,91 0,50 31,38 16,32 27,97 1,84 5YR5/8 TelhaLL-473 7,28 0,00 33,06 22,33 36,27 1,75 10R6/6 RóseaLL-474 8,68 1,67 49,63 17,65 30,20 1,87 5YR6/8 TelhaM-14 7,67 1,33 68,24 14,39 26,48 1,99 5YR6/8 TelhaTabela 3: Resultados laboratoriais, características dos corpos de prova após queima a 950ºc. Ensaios físicos laboratório da MINEROPAR, Amostras prensadas.

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AMOSTRA RETRAÇÃO

LINEAR (%)

TENSÃO DE RUPTURA (Kgf/cm2)

ABSORÇÃO DA ÁGUA

(%)

POROSIDADE APARENTE

(g/cm3)

MASSA ESPECÍFICA APARENTE

(g/cm3)

COR “MUNSELL SOIL COLOR CHART” E

OBSERVAÇÃO VISUAL

AC-599/A 8,23 42,44 13,55 21,91 1,62 5YR4/6 MarromAC-599/B 3,94 25,79 19,65 33,62 1,71 5YR6/6 Verm. ClaroAC-599/C 7,26 92,24 17,34 40,76 1,76 5YR5/6 Verm. ClaroAC-600/A 8,90 36,50 16,81 28,96 1,72 5YR6/6 BegeAC-600/B 8,66 88,55 18,88 33,03 1,75 2,5 YR5/8 VermelhoAC-600/C 8,98 36,99 15,89 27,22 1,71 5YR5/8 Verm ClaroAC-601 6,96 35,23 20,46 34,51 1,69 2,5YR6/8 VermelhoLL-471 7,10 98,33 16,85 30,86 1,83 2,5YR4/3 Verm. TijoloLL-472 7,73 111,42 13,39 25,07 1,87 5YR4/6 MarromLL-473 10,90 31,04 20,43 34,08 1,67 2,5YR5/6 VermelhoLL-474 9,39 135,35 16,10 28,74 1,78 5YR4/6 MarromM-14 7,99 89,08 14,86 27,08 1,82 2,5YR5/6 MarromTabela 4: Resultados laboratoriais, características dos corpos de prova após queima a 850ºc. Ensaios físicos laboratório das Usinas Piloto, UFPR, Amostras extrudadas.

AMOSTRA RETRAÇÃO

LINEAR (%)

TENSÃO DE RUPTURA (Kgf/cm2)

ABSORÇÃO DA ÁGUA

(%)

POROSIDADE APARENTE

(g/cm3)

MASSA ESPECÍFICA APARENTE

(g/cm3)

COR “MUNSELL SOIL COLOR CHART” E

OBSERVAÇÃO VISUAL

AC-599/A 9,48 65,57 9,58 17,43 1,82 2,5YR5/8 MarromAC-599/B 4,10 26,20 19,83 33,63 1,71 5YR6/8 Verm. ClaroAC-599/C 7,75 122,17 16,38 35,80 1,78 5YR6/8 Verm. ClaroAC-600/A 9,54 193,42 14,05 25,24 1,80 5YR6/8 Verm. ClaroAC-600/B 9,34 138,85 17,83 30,40 1,74 2,5YR6/8 Verm. ClaroAC-600/C 9,65 197,61 13,38 24,87 1,86 5YR6/8 Verm. ClaroAC-601 7,00 111,62 18,96 32,83 1,73 2,5YR6/8 VermelhoLL-471 7,36 113,74 16,29 29,13 1,79 2,5YR5/8 Verm. TijoloLL-472 8,33 209,50 11,40 21,15 1,86 2,5YR4/8 VermelhoLL-473 11,36 147,26 17,94 29,88 1,67 2,5YR6/6 VermelhoLL-474 10,14 229,46 11,36 20,78 1,81 2,5YR4/8 Verm. TijoloM-14 8,14 137,69 14,00 25,62 1,83 5YR5/8 VermelhoTabela 4: Resultados laboratoriais, características dos corpos de prova após queima a 950ºc. Ensaios físicos laboratório das Usinas Piloto, UFPR, Amostras extrudadas CONCLUSÕES DESTE TRABALHO

A interpretação dos resultados dos trabalhos executados anteriormente, do

cadastramento de jazidas e ocorrências de argilas de 2004, e da avaliação regional,

iniciada em 2005, permite que se cheguem as seguintes conclusões:

As argilas disponíveis nesta região são residuais ou primárias, todas oriundas

da alteração das rochas subjacentes;

Os depósitos dessas argilas residuais variam em sua espessura, características

de coloração, plasticidade, presença e espessura de níveis arenosos e presença

de blocos e/ou fragmentos de rocha;

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As argilas, apesar de diferenças visuais e de tato, são assemelhadas

quimicamente. As diferenças percentuais de Fe2O3 não refletem a cor in natura;

A presença de areia na massa cerâmica melhora a qualidade do material

queimado. A proporção correta da mistura depende de cada cerâmica.

As argilas mais escuras são de acordo com os ceramistas melhores para se

fabricar telhas e tijolos, devido provavelmente à presença de matéria-orgânica,

que lhe facilita sua conformação. Porém, devido à escassez de argilas escuras,

as olarias estão utilizando argilas claras, marrons e pintalgadas (mistura de

colorações no pacote de argila)

O que diferem os locais onde podem ocorrer estes depósitos de outros que não

os possuem, é a rocha matriz e o relevo, que controla a declividade, a posição do

depósito em relação ao derrame vulcânico e ao tamanho da rede de drenagem;

Os depósitos são encontrados principalmente ao longo de pequenos rios ou

nascentes, com pouca declividade e onde o lençol freático aflora próximo à

superfície. Nestes pontos o terreno é pouco acidentado, sem sulcos erosivos.

Não são típicos depósitos de várzea, pois tem muito pouca influência da

deposição de materiais transportados de áreas topograficamente mais elevadas.

A grande presença de argila nestes locais, faz com que estas áreas apresentem

saturamento de água, pela própria condição de impermeabilidade do material;

Estas terras, chamadas de terra branca pelos agricultores, têm uma

produtividade agrícola muito menor que os demais solos que ocorrem nestas

regiões.

Aceitando-se as premissas acima descritas, e considerando que existe a

necessidade social e econômica da continuidade da existência deste tipo de

atividade para a sociedade local, conclui-se que é imprescindível a discussão das

condicionantes envolvidas (ambientais, econômicas e sociais), para chegar-se a

uma decisão sobre o padrão de procedimentos que os mineradores locais deverão

respeitar para continuar com sua atividade.

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REFERÊNCIAS

1. LOYOLA, L.C. et al. Avaliação do potencial de matéria-prima cerâmica no município de Missal. Etapa II. Curitiba : MINEROPAR, 2002, 24 p.

2. LOYOLA, L.C.; Falcade, D. Avaliação do potencial de matéria-prima cerâmica no município de São Miguel do Iguaçu. Etapa II. Curitiba : MINEROPAR, 2002.

3. LOYOLA, Luciano Cordeiro de (Coord.). O setor da cerâmica vermelha no Paraná. Curitiba : IPARDES, 1997, 185 p. Convenio

MTb/SEFOR/CODEFAT/SERT_PR/MINEROPAR.

EVALUATION OF CLAY OCCURRENCES IN THE WEST REGION OF STATE OF

PARANÁ

ABSTRACT

The occurrences of clay in the West Region of Paraná are the residual kind. A

project made by the ceramists try to develop these industries. MINEROPAR is

mapping the occurrences in order of understand all the factors envolved in that

mining and ceramic companies. The objective is give assistance for the main

purpose of the project.

Key-words: Paraná, red clay, ceramic.

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