Explorao Mineral de Depsitos de Potssio: Mtodos e Tcnicas

Mina Taquari Vassouras Sergipe- Brasil

Mina Taquari Vassouras Sergipe- Brasil

SIMEXMIN - IV SIMPSIO BRASILEIRO DE EXPLORAO MINERALOuro Preto -2010Colocar aqui o subttulo Nome do apresentador

Pesquisa Mineral Mundial de Potssio desde 1850

Principais descobertas Principais descobertas Jazidas/depsitos Jazidas/depsitos 1850 -1930 1946 -1980Alemanha(1851) Stassfurt Frana (1904) Alscia Espanha (1912) - Suria Russia (1917) Urais EUA (1926) - Novo Mxico Canad(1947)Saskatchewan Congo (1960) - Holle Etipia ( 1960) Dallol Brasil(1974) Sergipe/Amaznia Argentina(1980) - Neuquen

ltima mina de potssioTaquari Vassouras Sergipe- Brasil Incio da produo 1986

Ausncia de pesquisa em grande escala1986 - 2005Reduo da pesquisa exploratria em escala mundial No foram abertas novas minas Iniciativa Brasil Projeto Carnalita de Sergipe com planta piloto

Situao atual da pesquisa mineral: Nova fase exploratria em escala mundial desde 2006

Mtodos de Lavra de Potssio1- Lavra Subterrnea Convencional(Cmaras e pilares; longwall; corte e aterro)

2- Lavra por Dissoluo(Poo vertical) Poo

Caverna Caverna

3- Aproveitamento de salmouras superficiais e subterrneas

Fontes econmicas de potssioPrincipais Depsitos Evaporitos Depsitos pobres em sulfatoLavra subterrnea convencional com beneficiamento atravs de flotao Lavra por dissoluo com cristalizao fracionada

Depsitos ricos em sulfatoLavra subterrnea convencional seguida de processo de flotao

Salmouras superficiais e subterrneasProcessamento de salmouras naturais e evaporao solar

Depsitos pobres em sulfato Minerais predominantesSilvita (KCl)Ocorre frequentemente associada a halita

Principais RochasSilvita e halita com teor mdio m De 30% KCl na mina Taquari Vassouras em SE e 38% KCl em SRL-SE) SRL- SE)

Silvinita (KClNaCl)

o principal minrio de potssio e 70% da produo mundial min pot produ proveniente de depsitos de silvinita. A silvinita secundria na maioria . dep silvinita secund dos depsitos. dep

Carnalita (KClMgCl26H2O) Teor - 26.83% KCl

Carnalita associada com halita emTaquari Vassouras em SE emTaquari com teor mdio de 10% de KCl m

Carnalitito

Atualmente no existe produo de KCl em grande escala proveniente produ de depsitos de carnalitito. dep carnalitito.

Depsitos ricos em sulfatoMinerais predominantesOcorre associada a halita

Principais RochasSilvita com halita

Silvita (KCl)

Silvinita (KClNaCl) Kainitito -60% de Kainita

Carnalita - 26.83% KCl Kainita29.94% KCl

Equivalente a 16,95% K2O KClMgCl26H2O

Kainita com halita

Equivalente a 19,26% K2O MgSO4 kCl 3H2O

Kieserita/ langbeinita com halita

Hard salt

Polihalita- 15,62% K2OK2SO4 MgSO4 2CaSO4 2H2O

Langbeinita-22,69%K2OK2SO4 2Mg SO4

Minerais e Minrio de potssio em Sergipe Testemunhos mina Taquari Vassouras 4

Silvinita KClNaCl 1m

Carnalita KClMgCl2 6H20

Explorao mineral de depsitos de potssio Identificao preliminar de alvos - Geofsica de pooA maioria dos poos perfurados para pesquisa de petrleo nas bacias sedimentares brasileiras, principalmente os anteriores a 1998, no foram perfilados no intervalo de interesse e com todos os perfis necessrios para diferenciar os tipos de sais. Para identificar e diferenciar camadas com potssio e outros sais so necessrios no mnimo os seguintes perfis: Gama, Neutro, Densidade, Snico, Caliper. Dados obtidos com estes perfis: Profundidade e espessura do intervalo mineralizado com estimativa preliminar de teor. A ausncia de alguns destes perfis poder comprometer a qualidade da avaliao do intervalo de interesse, com silvinita e carnalitito . O perfil perfis. gama tem que ser correlacionado com outros

Perfil gama : 00 API 0---------------------------150400 M

420 M

Explorao mineral de depsitos de potssio Identificao preliminar de alvos - Mtodos Geofsicos Dados de levantamento geofsico regional: A Gravimetria/Anomalia de Bouguer um indicador de contorno do depsito com sais, porm no identifica potssio. A Ssmica 2D e 3D permite caracterizar o arcabouo estrutural do depsito e a presena de zonas com anomalias.

Ssmica 2D/3DFreqentemente os depsitos evaporticos apresentam zonas de dissoluo e ou colapso com as seguintes caractersticas: Reduo da espessura da camada Total lixiviao com colapso das camadas sobrejacentes A caracterizao do arcabouo estrutural atravs da reinterpretao das linhas ssmicas fundamental para a consolidao de um programa exploratrio com os seguintes resultados: Os principais refletores no intervalo de interesse, Mapas de contorno estrutural do topo ou base de camadas de interesse, Mapas de ispacas de seqncia evaportica, Caracterizao de reas anmalas com dissoluo e/ou colapso, Identificao de falhamentos que possam atravessar a seqncia evaportica; Identificao da presena de intrusivas.

Ssmica 2D/3DFreqentemente a locao de poos exploratrios antecedida por aquisio ssmica ou reprocessamento e interpretao de ssmica realizada anteriormente. Desta maneira evita se perfurao de poos em zonas de colapso/dissoluo. A interpretao da linha ssmica 2D ou do levantamento ssmico 3D, realizada por geofsico, permite avaliar a continuidade/ integridade estrutural do intervalo de interesse , embora no tenha resoluo para identificar a mineralizao. Otimiza se o planejamento da lavra com excluso das reas anmalas e pores do depsito com mergulho de camada acentuado.

Desafios no desenvolvimento do depsitoFatores crticos para a minerao por soluo de silvinita (Poos verticais) Espessura da camada mineralizada

Fatores crticos para a minerao convencional de silvinita Profundidades at 1200m Necessidade de cobertura de sal acima do teto da lavra Presena de aqufero Elevados teores de carnalita podem impactar o processo Continuidade lateral da camada e teor Inclinao da camada

Inclinao da camada > Complicador para a lavra de camadas poucoespessas

Complexidade estrutural do depsito

Continuidade lateral da camada e teor Presena de carnalita (devido aomagnsio) Alta concentrao de Mg um complicador para o processo de minerao por dissoluo

Combinao

de pequena espessura com elevada inclinao- Necessidade de reavaliar se deve continuar a pesquisa mineral

Intercalao com camadas de sulfatos de potssio

Potssio Fatores de diluio do teor

Desafios no desenvolvimento do depsitoDefinio da malha de sondagem Aps o detalhamento do modelo geolgico estrutural com cobertura ssmica e anlises de perfis geofsicos. O espaamento inicial varivel, porm entre 500m e 3000m Depende da continuidade da camada no depsito

No desenvolvimento da mina Taquari Vassouras a malha da

sondagem subterrnea de 180m para poos com 1000m de avano horizontal

Desafios no desenvolvimento do depsito

Fases do plano de trabalho (Resumo)Reavaliao de dados geolgicos e geofsicos, Ssmica 3D (Reprocessamento de ssmica realizada anteriormente ou aquisio/processamento e interpretao), Avaliao/ Deciso de prosseguir com a pesquisa mediante estudo conceitual preliminar comparando os dados com outros depsitos Definio da malha de sondagens exploratrias com perfilagem e testemunhagem do intervalo de interesse,

Desafios no desenvolvimento do depsitoFases do plano de trabalho (Resumo)Sondagem com testemunhagem no intervalo de interesse: Caracterizao qumica e mineralgica das amostras, Composio qumica do minrio, Geoqumica de Bromo Ensaios de mecnica de rochas/ Estudo geotcnico conceitual, Testes de dissoluo, Clculo de recursos. Nova etapa de sondagem (se necessrio) Estudo conceitual Planta piloto( se for minerao por dissoluo)

Sequncia de pesquisa no desenvolvimento de uma mina subterrnea

3 1

1- Poos verticais2- Galerias de desenvolvimento

3- Sondagens subterrneas

2

Testemunho de sondagem horizontal

RefernciasCARVALHO, A. L. P.; ALVES, E.; PDUA, A. C. Geology of the Taquari Vassouras Potash Mine Sergipe State, Brazil. SME ANNUAL MEETING,1995. Preprint n. 95-177, p. 5. CERQUEIRA, R. M.; CHAVES, A.P V;PESSOA, A .C.;MONTEIRO,J.L A.PEREIRA, J.C; . WANDERLEY,M.L. Jazida de potssio de Taquari Vassouras (SE). In: Schobbenhaus C, Queiroz E.T, Coelho C.E.S. Principais Depsitos Minerais do Brasil 1997.Braslia,DNPM/CPRM,v.IV-C-p277-311. CERQUEIRA, R. M.; PEREIRA, J.C; . PESSOA, A F.C. Jazida de potssio de Santa Rosa de Lima (SE). Geologia e avaliao de reservas. In:Congresso Brasileiro de Geologia, 1986 Anais.Goinia,SBG,5:2168-2181. RUITER, P.A.C. The Gabon and Congo Salt Deposits. Economic Geology 1979, v 74, 419431. SCHULTZ, H.; BAUER, G.; HAGEDORN F.;SCHMITTINGR, P. Potassium Compounds In: Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry. VCH 1993, Vol A-22, p. 39 -103. SZATMARI, P., CARVALHO ,R. S., SIMES.I. A. A comparision of evaporite facies in the Late Paleozoic Amazon and the Middle Cretaceous South Atlantic Salt Basins. Economic Geology 1979 , v74:432-447.