ESCOLA SUPERIOR DE GUERRA
MARCOS ANTONIO DE OLIVEIRA
PROSPECÇÃO, PESQUISA E PRODUÇÃO DE URÂNIO NO
BRASIL:
planejamento, busca e resultados
Rio de Janeiro
2011
MARCOS ANTONIO DE OLIVEIRA
PROSPECÇÃO, PESQUISA E PRODUÇÃO DE URÂNIO NO
BRASIL:
planejamento, busca e resultados
Trabalho de Conclusão de Curso – Monografia
apresentada ao Departamento de Estudos da
Escola Superior de Guerra como requisito à
obtenção do diploma do Curso de Altos Estudos
de Política e Estratégia.
Orientador: Engº Simon Rosental.
Rio de Janeiro
2011
C2011 ESG
Este trabalho, nos termos de legislação
que resguarda os direitos autorais, é
considerado propriedade da ESCOLA
SUPERIOR DE GUERRA (ESG). É
permitido a transcrição parcial de textos
do trabalho, ou mencioná-los, para
comentários e citações, desde que sem
propósitos comerciais e que seja feita a
referência bibliográfica completa.
Os conceitos expressos neste trabalho
são de responsabilidade do autor e não
expressam
qualquer
orientação
institucional da ESG
_________________________________
Geólogo Marcos Antonio de Oliveira
Biblioteca General Cordeiro de Farias
Oliveira, Marcos Antonio de
Prospecção, pesquisa e produção de urânio no Brasil:
planejamento, busca e resultados / Geólogo Marcos Antonio de
Oliveira - Rio de Janeiro: ESG, 2011.
50 f.: il.
Orientador: Engº Simon Rosental
Trabalho de Conclusão de Curso – Monografia apresentada ao
Departamento de Estudos da Escola Superior de Guerra como
requisito à obtenção do diploma do Curso de Altos Estudos de Política
e Estratégia (CAEPE), 2011.
1. Prospecção de Urânio. 2. Pesquisa de Urânio. 3. Produção de
Urânio. 4. Metodologia. 5. Reservas Geológicas. 6 Programa Nuclear
Brasileiro. I.Título.
Dedico estas páginas à minha companheira de sempre, Ana, que ao meu
lado continua a ser a força tranquila das horas mais difíceis, o estímulo para
enfrentar os desafios e o calor de um amor profundo que permitiu a constituição de
uma família unida e cúmplice, formada pelos nossos dois filhos: Gabriel e Mariana.
Esta Monografia é também uma homenagem à minha mãe Alice, ao meu pai
Antonio, à minha sogra Nanú e aos meus irmãos: Mércia, Marta e Marconi. Todos
juntos sempre me devotaram apoio, paciência e compreensão.
AGRADECIMENTOS
Ao Engenheiro, Alfredo Tranjan Filho, Presidente da Industrias
Nucleares do Brasil S/A – INB, e ao Geólogo Otto Bittencourt Netto,
Diretor de Recursos Minerais - DRM/INB, que ao me indicarem para
estagiário do CAEPE/2011, demonstraram quão relevante a INB
considera este Curso da Escola Superior de Guerra (ESG) para o
desenvolvimento de planejamento estratégico com o objetivo de atingir a
missão da Empresa que é a garantia do fornecimento de combustível
nuclear para a geração de energia elétrica no Brasil.
Ao
engenheiro
Simon
Rosental, meu Orientador nesta
Monografia e ex-colega da extinta NUCLEBRÁS, que, desde o início,
dedicou incansável entusiasmo pelo tema aqui abordado, auxiliando-me
com sugestões muito úteis em cada estágio da construção do texto. Além
de sua diligência e competência, trouxe-me uma maturidade de
julgamento da qual vim a depender.
RESUMO
Esta Monografia se propôs responder à questão se as reservas e a produção
nacionais de urânio são suficientes para atender o atual e o planejado Programa
Nuclear Brasileiro. Como se verá, durante o discorrer do tema, demonstrou-se que o
potencial uranífero brasileiro permite assegurar que existe reservas suficientes para
suprir os cenários previsíveis de geração de energia nucleoelétrica bem como gerar
excedentes na produção de concentrado de urânio (“yellow cake”) para exportação,
assegurando, assim, o binômio Segurança Energética-Desenvolvimento. A evolução
do déficit energético doméstico e mundial torna imprescindível um esforço redobrado
na continuidade da avaliação do potencial de urânio do País. A definição de reservas
de urânio conhecidas, bem como a descoberta de novas reservas, além de
constituírem elemento essencial no elenco de soluções energéticas e na garantia do
desenvolvimento e da segurança nacionais, poderão vir a ser um importante fator
geopolítico em termos de comercialização de excedentes na produção de urânio
uma vez que estejam satisfeitas as necessidades internas do Brasil cujo Programa
Nuclear planejado acena para a construção de mais 4 usinas nucleares além das
atuais Angra I e II, em operação, e Angra III em construção. A metodologia utilizada
foi a de pesquisa de dados em relatórios e publicações das instituições federais
ligadas à área nuclear juntamente com pesquisa em artigos de Simpósios e
Seminários nacionais e internacionais publicados por técnicos brasileiros do setor
nuclear.
Palavras Chave: Prospecção de Urânio. Pesquisa de Urânio. Produção de Urânio.
Metodologia. Reservas Geológicas. Programa Nuclear Brasileiro.
ABSTRACT
This Monograph is proposed to answer the question if the national production and
reserves of uranium are sufficient to meet the current and planned Brasilian Nuclear
Program. As discussed during the writing of the subject, it was shown that the
Brasilian uranium potential ensures that there is sufficient reserves to meet
foresecable scenarios of nucleus-power generation as well as engenders surpluses
in the production of uranium concentrate (“yellow-cake”) for exportation, thus
ensuring the binomial Security-Development. The evolution of domestic and global
energy deficit needs increased efforts in the continuing evaluation of the uranium
potential of the country. The definition of known uranium reserves, also constitute an
essential element in the list of energy solutions and, ensuring the development and
national security, might become an important geopolitical factor in terms of trade in
the production of uranium surpluses since domestic needs are met in Brazil which
Nuclear Program planned beckons to build four more nuclear power plants beyond
current Angra I and II, in operation, and Angra III, under construction. The
methodology used was to survey data in reports and publications of the federal
institucions linked to the nuclear research papers in national and international
Symposia and Seminars published by technicians of the Brazilian nuclear sector.
Keywords:
Uranium
Prospection.
Uranium
Research.
Methodology. Geologic Resources. Brasilian Nuclear Program.
Uranium
Production
LISTA DE ILUSTRAÇÕES
FIGURA 1
Ciclo do Combustível Nuclear ............................................................17
QUADRO 1 Histórico da Prospecção e Pesquisa de Urânio no Brasil ..................22
FIGURA 2
Localização das Jazidas de Urânio no Brasil .....................................23
FIGURA 3
Programa de Seleção e Verificação de Áreas ....................................26
FIGURA 4
Programa de Prospecção de Minerais Nucleares – Final da década
de 70.............................................................................................................. 27
FIGURA 5
Programa de Pesquisa de Minerais Nucleares – Final das décadas
de 70 - 80 ...........................................................................................28
FIGURA 6
Programa de Desenvolvimento de Métodos – Final das décadas
de 70 - 80 ...........................................................................................29
QUADRO 2 Contexto Geoeconômico ....................................................................30
FOTO 1
Mina Cachoeira – Caetité (BA) ...........................................................34
FOTO 2
Minério de urânio – Caetité (BA) ........................................................34
FOTO 3
Vista aérea geral da Usina de Beneficiamento de Urânio – Caetité (BA) .....37
FIGURA 7
Fluxograma de Processo ...................................................................38
FOTO 4
Yellow Cake........................................................................................38
FIGURA 8
Potencial uranífero adicional do Brasil ...............................................44
LISTA DE TABELAS
Tabela 1 Evolução das reservas brasileiras ............................................................ 24
Tabela 2 Reservas brasileiras de urânio ................................................................. 32
LISTA DE ABREVIATURAS E SIGLAS
CBTN
Companhia Brasileira de Tecnologia Nuclear
CNEN
Comissão Nacional de Energia Nuclear
CNPq
Conselho Nacional de Pesquisas
CPRM
Companhia de Pesquisa de Recursos Minerais
CTMSP
Centro Tecnológico da Marinha em São Paulo
DNPM
Departamento Nacional da Produção Mineral
DUA
Diuranato de Amônio
EAR
Estimated
Estimados
Additional
Resources:
Recursos
Adicionais
ELETRONUCLEAR Eletrobrás Termonuclear S/A
HTGR
High Temperature Gas Reactor: Reator a Gás de Alta
Temperatura
IBAMA
Instituto Brasileiro de Meio Ambiente e dos Recursos Naturais
Renováveis
INB
Indústrias Nucleares do Brasil S/A
MME
Ministério das Minas e Energia
NUCLEBRÁS
Empresas Nucleares Brasileiras S/A
PGBC
Projeto Geofísico/Geoquímico Brasil-Canadá
PNB
Programa Nuclear Brasileiro
ppm
partes por milhão
PRAD
Plano de Recuperação de Áreas Degradadas
RAR
Reasonably Assured Resources: Recursos Razoavelmente
Assegurados
URA
Unidade de Concentrado de Urânio
USGS
United States Geological Survey = Serviço Geológico dos
Estados Unidos
SUMÁRIO
1
INTRODUÇÃO.................................................................................................. 11
2
A ENERGIA NUCLEAR E SUAS APLICAÇÕES ............................................. 14
3
HISTÓRICO DA PESQUISA DE URÂNIO NO BRASIL ................................... 19
4
METODOLOGIA DA PESQUISA NO BRASIL ................................................. 25
5
RESERVAS BRASILEIRAS DE URÂNIO ........................................................ 31
6
PRODUÇÃO DE CONCENTRADO DE URÂNIO ..................................................33
6.1 LAVRA .............................................................................................................. 33
6.2 BENEFICIAMENTO .......................................................................................... 35
7
SITUAÇÃO ATUAL E PERSPECTIVAS ........................................................... 39
8
8.1
8.2
8.3
8.4
8.5
ÁREAS-ALVOS COM POTENCIALIDADE PARA JAZIMENTO DE URÂNIO ....... 42
PROVÍNCIA URANÍFERA DE LAGOA REAL (BA): JAZIDAS ADICIONAIS ..... 42
PROJETO RIO CRISTALINO (PA).................................................................... 42
PROJETO ARAPIRACA (AL) ............................................................................ 43
PROJETO VENTUROSA (PE) .......................................................................... 43
OUTRAS ÁREAS POTENCIAIS ....................................................................... 44
9
CONCLUSÃO ................................................................................................... 45
REFERÊNCIAS ................................................................................................ 48
11
1
INTRODUÇÃO
A avaliação da magnitude das reservas energéticas renováveis e não
renováveis nacionais trazem grande otimismo face os desafios do crescimento
econômico e do desenvolvimento social sustentável do Brasil. Tem-se a convicção
que, com o devido aporte de planejamento, tecnologia e adequada gestão, nosso
País pode ser autossuficiente em energia, o que se constitui grande fator de
alavancagem e diferencial competitivo no conserto das nações.
A interpretação das notícias internacionais cotidianas nos indica que a busca
da segurança energética pelos países, visando garantir o suprimento de insumos e
fontes primárias, tem sido, provavelmente, o maior motivador das demonstrações de
força, ameaças e conflitos internacionais, passados e atuais.
Em nosso planeta, 39% da energia elétrica é produzida a partir da queima
do carvão, 25% queimando gás ou óleo, 19% a partir de hidroelétricas, 16% nuclear,
e 1% pelas demais fontes.
O Brasil se constitui honrosa exceção, pois nos últimos cinco anos cerca de
90% da eletricidade tem sido produzida pela fonte hídrica, limpa, barata e renovável.
Os cerca de 10% de complementação térmica requerida pelo sistema elétrico vem
sendo, na sua quase totalidade, garantida pelas duas usinas nucleares nacionais
Angra I e Angra II, e pelas termelétricas a gás, cujas contribuições são praticamente
idênticas.
Embora todas as fontes primárias de energia devam concorrer na
composição na matriz de geração de eletricidade para produção de grandes blocos
de energia elétrica, a prevalência da fonte hídrica permanecerá pelas próximas
décadas.
A
contribuição
do
carvão
e
da
energia
nuclear
tornar-se-á,
crescentemente, necessária. Entretanto, o uso do carvão mineral tende a sofrer
crescentes restrições políticas e econômicas tendo em vista as preocupações
ambientais globais com os efeitos das emissões de enxofre, metais pesados e CO2
nas mudanças climáticas. Este fato faz com que a energia nuclear tenda a ter sua
contribuição ampliada.
A disponibilidade de grandes reservas nacionais de Urânio somadas ao
domínio tecnológico do ciclo do combustível permitem afirmar que os desafios a
serem enfrentados pelo Programa Nuclear Brasileiro (PNB) possam ser superados
através da autossuficiência, sem criar dependência de fontes primárias importadas.
12
Mais ainda, esses dois fatores permitem que o País atenda as suas necessidades
simultaneamente, tendo uma participação significativa no mercado internacional
desse energético.
Às atuais reservas geológicas de urânio de, aproximadamente, 310.000t,
obtidas com trabalhos da pesquisa desenvolvidas até 1994, deverão se somar, pelo
menos, 800.000t adicionais, hoje, ainda, especulativas mas com grande
possibilidade de serem confirmadas fazendo crer que somente o Cazaquistão, com
suas cerca de 1 milhão de toneladas conhecidas, poderia superar o Brasil em
termos de reservas minerais de Urânio.
Como se verá adiante, estas reservas adicionais de urânio são oriundas de
duas fontes: a primeira, remete àquelas ocorrências uraníferas associadas a outros
minerais econômicos presentes na rocha e dos quais o urânio vem a ser subproduto,
como as encontradas nos depósitos de columbita/tantalita em Pitinga (AM) com um
volume estimado de 150.000t expressas em U3O8; a segunda, refere-se àquelas
regiões geológicas potencialmente férteis em urânio que, ainda, não foram
pesquisadas mas que exibem semelhanças na gênese e na idade da formação do
urânio em rochas acumuladoras desse mineral em outras jazidas do mundo e que,
por analogia, podem conter este imenso potencial sendo nomeadas, na literatura, de
reservas especulativas.
A dimensão das reservas nacionais de urânio e a provável liderança mundial
do Brasil, em futuro próximo, na posse desse valiosíssimo recurso mineral
energético, associada ao domínio tecnológico do seu processamento, constituem
atributos
sem
os
quais
estariam
comprometidas
a
autossuficiência,
a
autossustentabilidade e expostas à vulnerabilidade e à dependência externa de
eventuais interrupções no fornecimento de combustível, materiais e serviços, ante as
quais estaria comprometida a nossa opção pela indústria nuclear.
A evolução do deficit energético doméstico e mundial torna imprescindível
um esforço redobrado na continuidade da avaliação do potencial uranífero do país. A
refinada definição das reservas de urânio conhecidas, bem como a descoberta de
novas reservas, além de constituírem elemento essencial no elenco de soluções
energéticas e na garantia do desenvolvimento e da segurança nacionais, poderão vir
a ser um importante fator geopolítico em termos de comercialização de excedentes
na produção de urânio uma vez que estejam satisfeitas as necessidades internas do
Brasil cujo Programa Nuclear acena para a construção, até 2030, de mais 4 usinas
13
nucleares além das atuais Angra I e Angra II, em operação, e Angra III, em
construção.
Será objeto desta Monografia, abordar, em 9 Seções, todo o esforço
nacional
desenvolvido
pelas
empresas
estatais
do
setor,
a
extinta
NUCLEBRÁS e sua substituta INB, a fim de demonstrar que o potencial
uranífero por elas pesquisado e aquele a prospectar, permitem assegurar que
existem reservas suficientes de urânio para suprir os cenários previsíveis de
geração nucleoelétrica bem como gerar excedentes na produção de
concentrado de urânio (“yellow-cake”) para exportação, não existindo, para
isso, impedimento legal (artigos 2º, 6º e 23º da Lei 6.189, de 16.12.1974),
assegurando, assim, o binômio Segurança Energética-Desenvolvimento.
14
2
A ENERGIA NUCLEAR E SUAS APLICAÇÕES
Energia Nuclear é a forma de se obter e utilizar energia a partir da fissão do
átomo.
Por fissão, entende-se a cisão do núcleo de um elemento químico provocada
pelo bombardeio de um nêutron. Esta cisão libera outros nêutrons que vão dividir
outros núcleos, na chamada reação em cadeia.
O Urânio é um elemento químico radioativo de número atômico 92, isto é,
tem 92 prótons em seu núcleo. O Urânio encontrado na natureza é uma mistura de
três isótopos, sendo 99,28% de Urânio-238, 0,71% de Urânio-235 e 0,00057% de
Urânio-234.
Só o Urânio-235 é físsil, sendo, aliás, o único elemento físsil encontrado na
natureza, ponto de partida, portanto, para todas as áreas de aplicação nuclear.
Para se ter idéia da potência deste isótopo, para gerar a mesma quantidade
de energia contida em 10g de U-235, seriam necessários 700Kg de petróleo ou
1.200Kg de carvão.
Assim, o emprego da radioatividade e da energia nuclear estão cada vez
mais desenvolvidos em todo o mundo. Coisas simples, incorporadas ao nosso dia-adia, são possíveis devido à radioatividade. Por exemplo: a seringa descartável de
injeção. O que permite a esterilização da seringa dentro de um invólucro, no qual
será vendida nas farmácias, é um tratamento radioativo que elimina todos os germes
e impede sua proliferação. E, ainda, na medicina, são numerosos os tratamentos –
especialmente em casos de câncer – possíveis com o aproveitamento das
propriedades dos isótopos radioativos.
Na alimentação, também, são importantes as pesquisas possibilitadas pelos
radioisótopos. Por um lado, é possível acompanhar toda a trajetória da absorção dos
alimentos por uma planta, definindo-se os nutrientes que essa planta melhor
absorve, da seguinte forma: misturam-se radioisótopos em adubos que serão dados
como alimentos à planta. Depois, ao cientista, basta medir a radioatividade existente
na planta para calcular as quantidades dos diversos adubos por ela absorvidos.
Existem mil e uma outras aplicações da radioatividade na indústria, gamagrafia,
medidores, etc...
Mas, depois da bomba atômica, a aplicação mais conhecida da energia
nuclear está nos reatores para geração de energia elétrica.
15
O papel dos reatores nucleares é gerar calor. Com esse calor, podem-se
mover navios e, sobretudo, produzir energia elétrica.
Para mover navios ou produzir energia elétrica, o reator nuclear funciona
conforme o mesmo princípio de uma caldeira. Só que no lugar do carvão, da lenha
ou do petróleo, o que aquece a “caldeira” é o calor derivado da fissão do núcleo do
urânio ou outro material físsil. A fissão aquece a água, produzindo vapor, que sob
pressão, vai girar as turbinas, pondo em movimento as hélices do navio ou as pás
do gerador de eletricidade. Em princípio, nada diferencia uma central elétrica térmica
convencional de uma central elétrica térmica nuclear, exceto que a primeira usa
petróleo, com suas míseras dez mil quilocalorias por quilo e, a segunda, usa urânio,
com suas sensacionais 19 milhões de quilocalorias por grama de isótopo físsil, para
produzir o vapor que porá o gerador em movimento.
Na siderurgia e, mesmo, em outras indústrias como a química e a
petroquímica, que requerem calor para provocar fenômenos químicos em seus
processos, a energia nuclear poderá vir a ser largamente utilizada, estando em
desenvolvimento reatores específicos para essas aplicações. Esses reatores,
chamados HTGR (High Temperature Gas Reactor), conseguem elevar temperatura
do fluído arrefecedor – gás neste caso – até 1.000ºC (os demais não chegam nem à
metade disso), o que permite a gaseificação do carvão ou a obtenção de hidrogênio
puro a partir d’água.
Para geração de energia elétrica o urânio, desde que é minerado e até
chegar ao reator, passa por um complexo processo de preparação. Após sair do
reator, esse combustível “queimado” enfrenta novos processos, nos quais se
recuperam urânio e plutônio físseis nele contidos e prepara-se o resto para ser,
cuidadosamente, armazenado como rejeito radioativo, no jargão popular chamado
de “lixo atômico”.
Todo esse trabalho é conhecido como Ciclo do Combustível Nuclear
(Figura 1). Suas sete principais fases são:
16
1) MINERAÇÃO/CONCENTRAÇÃO: o urânio é extraído da terra, onde às
vezes se encontra associado a outros minerais de interesse econômico, separado
destes e transformado em Diuranato de Amônio (DUA), um concentrado de urânio,
conhecido popularmente como “yellow cake”, expresso em U3O8.
2) CONVERSÃO: o “yellow cake”, por meio de processos complexos, é
transformado num composto com flúor, conhecido como hexafluoreto de urânio ou
UF6 sólido, que, em torno de 60ºC, se transforma num gás.
3) ENRIQUECIMENTO: o hexafluoreto de urânio é submetido a processos
para elevar seu teor de U235.
4) RECONVERSÃO: é o retorno do gás UF6 (hexafluoreto de urânio) ao
estado sólido sob a forma de pó de dióxido de urânio (UO 2).
5) PASTILHAS: a prensagem do pó de dióxido de urânio (UO 2) transforma-o
em pastilhas que têm a forma de um cilindro de, mais ou menos, um centímetro de
comprimento e de diâmetro.
6) ELEMENTO COMBUSTÍVEL: é a fonte geradora do calor para a geração
de energia elétrica, em uma usina nuclear, devido à fissão de núcleos de átomos de
urânio. É composto pelas pastilhas de UO2 montadas em tubos de uma liga especial
– o zircaloy (liga onde predomina o metal zircônio) – formando um conjunto de
varetas cuja estrutura é mantida rígida por reticulados chamados grades
espaçadoras.
7) GERAÇÃO DE ENERGIA: produção de energia elétrica através da fissão
do núcleo do átomo. As usinas nucleares são unidades termoelétricas - como as
convencionais – compostas de um sistema de geração de vapor, uma turbina para
transformação do vapor em energia mecânica e de um gerador para a transformação
de energia mecânica em energia elétrica. A geração de vapor, não ocorre em
conseqüência da combustão de um material combustível, como o carvão e óleo, e
sim devido à fissão de núcleos de átomos de urânio.
17
Figura 1: Ciclo do Combustível Nuclear.
Apenas duas destas etapas ainda não são realizadas na INB: o
Enriquecimento, que está em fase de implantação, e a Conversão do U3O8 em UF6
que, ainda, é integralmente realizada no exterior.
Não obstante o País já detenha o domínio tecnológico necessário à
execução dessas duas etapas, cujo responsável pelo desenvolvimento do processo
foi o Centro Tecnológico da Marinha em São Paulo (CTMSP), existem dois fatores
limitantes para suas implantações pela INB: a questão da produção em escala
industrial (scale-up) e a dificuldade na obtenção dos recursos necessários aos
investimentos.
O Programa Nuclear Brasileiro (PNB) que foi instituído em 1974 e se torna
ponto de destaque do programa de governo do Presidente Geisel (1974-1979)
conseguiu estruturar um parque industrial nuclear que garantiu a preservação e um
significativo desenvolvimento da tecnologia adquirida pelo Brasil. Este parque,
responsável pela operacionalização do ciclo do combustível, é composto por: duas
usinas nucleares em operação (Angra I e Angra II) e uma terceira a ser finalizada
(Angra III), localizadas no município de Angra dos Reis e operadas pela
ELETRONUCLEAR, por um complexo fabril integrado de produção de elementos
combustíveis para reatores nucleares, localizado em Resende (RJ), operado pela
18
INB e de uma planta de mineração e produção de concentrado de urânio, sob a
forma de diuranato de amônio, o “yellow cake”, localizada em Caetité (BA) e também
operada pela INB.
O governo brasileiro já manifestou intenção de construir até 2030 de quatro
a oito novas usinas nucleares, tendo sido anunciada a construção de duas delas no
Nordeste e outras duas no Sudeste, com potência unitária de 1.000 MW. Com esta
manifesta intenção do governo em incorporar de 4.000 a 8.000 MW oriundos de
geração nucleoelétrica à matriz energética brasileira, a Empresa de Pesquisa
Energética (EPE), apresentou no Plano Nacional de Energia (PNE) - 2030,
resultados de cálculos que chegaram a quantificar em, aproximadamente,
100.407t em U3O8, a quantidade de combustível necessária à operação por 40
anos das três usinas de Angra e mais oito novas usinas de 1.000 MW, cada.
Se, como se verá adiante, a reserva brasileira é de 309.370t em U3O8,
isto resulta em um excedente de 208.963t de U3O8, suficiente para o
atendimento de 24 usinas de 1.000 MW por quarenta anos e que podem ser
exportados, já que não há impedimento legal que impeça a exportação (artigos 2º, 6º
e 23º da Lei 6.189, de 16.12.1974), gerando, assim, os recursos financeiros para a
implantação completa da indústria do ciclo do combustível e, também, para pesquisa
e desenvolvimento.
19
3
HISTÓRICO DA PESQUISA DE URÂNIO NO BRASIL
A prospecção e a pesquisa de urânio no Brasil começaram em 1952,
(Quadro 1) quando o recém criado Conselho Nacional de Pesquisas – CNPq
desenvolveu atividades para determinar a existência de urânio no país. Inicialmente,
as atenções voltaram-se para o Planalto de Poços de Caldas, localizado no sul do
Estado de Minas Gerais, logo após se perceber que a rocha denominada caldasito,
explorado há quase meio século como minério de zircônio, continha algum teor em
urânio.
Esta primeira fase das pesquisas, foi desenvolvida pelo CNPq e pelo
Departamento Nacional da Produção Mineral – DNPM, quando recorreram à
prospecção aérea, técnica então incipiente.
A partir de 1956, o CNPq, através da Comissão Nacional de Energia Nuclear
– CNEN, criada no referido ano, assinou convênio com o Serviço Geológico
Americano – USGS, objetivando determinar o potencial de urânio do Brasil.
Em consequência de uma nova orientação nas pesquisas, face à evolução
do conhecimento da geologia do urânio, houve o interesse pelos metaconglomerados auro-uraníferos do Sinclinal do Gandarela (1954), Bacias Cretácicas
de Tucano-BA e do Rio Grande do Norte (1956) e sequencias sedimentares de
Olinda-PE (1959).
Enquanto durou o convênio com o USGS, de 1956 a 1960, foram
desenvolvidos trabalhos aéreos e feitas as primeiras sondagens geológicas.
Identificou-se algumas ocorrências de urânio na Bacia do Parnaiba (Norte/Nordeste
do Brasil), na Bacia do Tucano, na Bahia, e na Bacia do Paraná (Figueira-PR), no Sul.
A partir de 1958, a CNEN passou a ser a responsável pela execução da
pesquisa uranífera no Brasil. Em 1961, foi assinado convênio com o Comissariado
de Energia Atômica Francês. No período em que o convênio vigorou, de 1962 a
1966, começou a participação mais efetiva de geólogos brasileiros no esforço de
busca de urânio no país, uma vez que só nessa época se formaram as primeiras
turmas de Geologia. Na ocasião foi identificado o urânio associado ao molibdênio,
no Planalto de Poços de Caldas (MG).
Até 1970 havia uma grande disponibilidade de urânio no mercado mundial,
proveniente das minas da África do Sul, Austrália e Canadá, a um preço
extremamente baixo porque a demanda era insignificante. No Brasil, não havia ainda
20
uma definição muito clara quanto ao caminho a seguir em termos de energia nuclear
e de sua utilização no panorama energético brasileiro. Por isso, o número de
técnicos envolvidos e os investimentos feitos foram relativamente pequenos. A partir
de 1970, passou-se a investir, mais fortemente, na prospecção de urânio, quando a
economia brasileira entrou, consistentemente, em fase de crescimento, o que
requeria maior disponibilidade de energia.
Através de reformulação do Ministério das Minas e Energia (MME), em 1970,
foi criada a Companhia de Pesquisa de Recursos Minerais – CPRM, com o objetivo
de executar os trabalhos de pesquisa mineral relacionados aos órgãos
jurisdicionados ao MME, e, assim, a CNEN passou apenas a orientar a prospecção
e pesquisa de urânio, encomendando os trabalhos à CPRM.
No âmbito da CNEN e da Companhia Brasileira de Tecnologia Nuclear –
CBTN, com a aquisição de equipamentos de qualidade e quantidade suficientes
para garantir o melhor desempenho de técnicos, com o aumento do número de
geólogos de 5 para 32 e a formação própria de um contigente de 26 prospectores, a
pesquisa desenvolveu-se num ritmo rápido.
Em Minas Gerais (Caldas, Poços de Caldas e Araxá) foram encontradas,
inicialmente, ocorrências de urânio em rochas alcalinas. Em Araxá, o urânio, ainda
não economicamente viável, está relacionado a jazidas de fosfato, que vieram
impulsionar a indústria de fertilizantes no país.
Assim, foram localizados, até 1974, alguns depósitos de relativa importância
e assegurada uma reserva geológica de urânio da ordem de 11.000 toneladas
expressas em U3O8, relativas ao Planalto de Poços de Caldas e ao Depósito de
Figueira, na Bacia do Paraná.
A partir de 1975, através da recém criada Empresas Nucleares Brasileiras –
NUCLEBRÁS, que chegou a contar em seus quadros com 138 geólogos e centenas
de engenheiros, prospectores e técnicos em mineração, e da sua sucessora
Indústrias Nucleares do Brasil – INB, criada em 1988, a pesquisa de urânio no
território brasileiro se intensificou significativamente, através de sua Diretoria de
Recursos Minerais (DRM), tendo se concentrado nas grandes bacias sedimentares,
orientando a busca no Paraná e no Nordeste.
Desta forma, anomalias de urânio foram detectadas e jazidas definidas. Importa
ressaltar que apesar de todo o esforço exercido, apenas 30% do território brasileiro foi
21
pesquisado, de maneira plena ou parcial. Assim sendo, algumas regiões devem, ainda,
ser prospectadas e outras submetidas à análise geológica mais detalhada.
Há de se enfatizar que a INB e as empresas antecessoras fizeram grande
esforço para colocar em evidência depósitos econômicos de urânio. Guardadas as
devidas proporções, não existiu preocupação em transportar modelos conceituais de
jazidas existentes em outros países, embora na seleção de áreas para prospecção
tenha-se adotado certas analogias. Até o momento, as jazidas avaliadas no Brasil
têm apresentado características próprias.
Em pesquisa geológica trabalha-se muito através de analogia. Entretanto,
adotou-se a idéia de não se limitar aos modelos geológicos já conhecidos. Assim
sendo, descobriu-se os depósitos de Lagoa Real, na Bahia, onde as primeiras
anomalias foram detectadas em 1977, por reconhecimento aéreo. Hoje, a
denominada Província Uranífera de Lagoa Real, apresentando 100.000 toneladas
em U3O8, relativas a 12 dos 35 depósitos de urânio, de baixo a médio teor, que a
compõem, caracteriza um modelo impar (“sui generis”), semelhante em alguns
aspectos, apenas, aos depósitos da Ucrânia e, de certa forma, à ocorrência de
Espinharas de Patos, na Paraíba, e aos depósitos de Plentajokk – Suécia e de Rohil
(Rajasthan), na Índia.
Outro exemplo é a Jazida Itataia, no Ceará, com reserva da ordem de
142.000 toneladas em U3O8 onde o urânio encontra-se intimamente associado à
rocha fosfática (colofanito), contendo cerca de 11% de P2O5 e 0,1% em U3O8. No
momento, a INB, junto à Galvani Mineração S/A, tenta obter licenciamento ambiental
federal (IBAMA/CNEN) para início da lavra da jazida.
Os trabalhos executados até o final da década de oitenta (Quadro 1)
culminaram com a definição de várias jazidas (Figura 2), relacionadas a diversos
ambientes geológicos, totalizando cerca de 310.000 toneladas em U3O8 (Tabela 1).
Como mostrado nessa tabela, deve-se enfatizar, aqui, que, quando da criação da
NUCLEBRÁS, em dezembro de 1974, as reservas conhecidas em todo o País eram
de 11.040 toneladas em U3O8, elevando-se, no final de 1982, para 301.490 toneladas,
o que equivale a um crescimento de 2.630% em um período de oito anos
demonstrando, assim, a eficácia da metodologia da pesquisa de urânio empregada
pelo corpo técnico da então NUCLEBRÁS e que será abordada na Seção 4, a seguir.
PERÍODO
EXECUTOR
ATIVIDADES
OCORRÊNCIAS / JAZIDAS
1952 – 1955
Conselho Nacional de
Pesquisa – CNPq
Aerocintilometria: 70.000 km
Urânio associado a: caldasito (Planalto de Caldas–MG);
fosfato (Araxá-MG); ouro (Jacobina-BA).
1956 – 1960
Cooperação Americana
CNEN / CNPq / USGS
Aerocintilometria: 77.000 Km
Sondagem: 6.000 m
Urânio nas Bacias Sedimentares do Parnaíba-PI;
Tucano-BA e Paraná-PR.
1961 – 1966
Cooperação Francesa
CNEN / CEA
Aerocintilometria: 94.000 Km
Sondagem: 7.700 m
Urânio na Bacia do Jatobá-PE; Urânio associado ao
molibdênio, em Poços de Caldas-MG.
1967 – 1974
CNEN (CBTN)
Aerocintilometria: 45.000 Km
Sondagem: 26.000m
Avaliação de reservas em Araxá-MG e Olinda-PE;
Cubagem de reservas no Planalto de Poços de CaldasMG (Depósito de Agostinho).
1975 – 1988
NUCLEBRÁS
Aerogamaespectrometria: 612.707 Km
Sondagem: 336.043 m
Implantação do CIPC (1976)
Descoberta das jazidas /depósitos; Figueira – PR
(1975); Amorinópolis e Rio Preto-GO (1975); Planalto de
Poços de Caldas (Depósito do Cercado); Itataia-CE
(1976); Lagoa Real-BA (1977); Rio Cristalino (1978).
1989 – Atual
INB
Sondagem: 25.731 m
Implantação da URA (1999)
Extensão de Jazidas da Província Uranífera de Lagoa
Real.
Quadro 1: Histórico da Prospecção e Pesquisa de Urânio no Brasil.
Fonte: Relatório Interno da INB.
22
23
Figura 2: Localização das Jazidas de Urânio no Brasil.
Fonte: Relatório Interno da INB.
24
Tabela 1: Evolução das reservas brasileiras
a
CLASSE DE RESERVAb
MED. + IND.
INFERIDA
1200
2382
4292
6292
3940
7100
EMPRESA
ANO
FASE
CNEN
(CBTN)
1970
1971
1972
1973
1974
FASE
NUCLEBRÁS
1975
1976
1977
1978
1979
1980
1981
1982
1983
1984
1985
1986
1987
1988
3940
16900
27500
73500
126000
140500
140500
192540
192540
192540
192540
192540
192540
192540
7100
9480
39300
68800
89300
95800
125000
108950
108950
108950
108950
108950
108950
108950
11040
26380
66800
142300
215300
236300
265500
301490
301490
301490
301490
301490
301490
301490
FASE INB
1989
1990
1991
1992
1993
1994
192540
196710
196710
196710
177200
177500
108950
112360
112360
112360
131870
131870
301490
309070
309070
309070
309070
309370
TOTAL
1200
2382
4292
6292
11040
Fonte: Relatório Interno da INB.
a
Toneladas métricas de U3O8.
b
As reservas relativas aos projetos desativados foram inseridas na classe inferida.
Reserva Medida+Indicada (MED. + IND.) – Equivale a Recursos Razoavelmente Assegurados
(AIEA).
Reserva Inferida – Equivale a Recursos Adicionais Estimados (AIEA).
25
4
METODOLOGIA DA PESQUISA NO BRASIL
Com a criação da Empresas Nucleares Brasileiras S.A. – NUCLEBRÁS, em
dezembro de 1974, e a estruturação de sua Diretoria de Recursos Minerais (DRM),
teve início, em janeiro de 1975, um programa de prospecção e pesquisa de minérios
nucleares seguindo uma metodologia adaptada às características geológicas do
território brasileiro e que não fosse apenas uma transposição de metodologias
existentes em outros países, ou seja, partiu-se desde o início para a formação de
uma competência nacional, hoje plenamente atingida.
Do ponto de vista organizacional, dentro da área de recursos minerais da
então NUCLEBRÁS, as tarefas foram divididas entre três grupos:
1) Geologia
2) Prospecção e Pesquisa
3) Engenharia Mineral
Coube, ao grupo da Geologia, a ampla análise geológica e a seleção de
grandes áreas-alvo. Ao grupo de Prospecção e Pesquisa, coube a execução de
trabalhos desde a escala regional até a pesquisa de uma jazida. Ao grupo de
Engenharia Mineral, estiverem afetas as tarefas de desenvolvimento de processos
de extração de urânio, determinação de métodos de lavra, estudos conceituais e de
projeto básico de complexos industriais.
A interação
entre
estes
grupos,
de
extrema
importância
para
o
desenvolvimento dos trabalhos, permitiram, desde os passos iniciais, em uma área
determinada, avaliar o potencial de produção econômica de concentrados de urânio.
A busca do urânio ou de qualquer outro bem mineral não depende somente
de recursos e de pessoal capacitado. São necessárias uma filosofia de trabalho e
uma sistemática que permitam a real avaliação das áreas trabalhadas.
A metodologia de trabalho, até hoje seguida pela INB, esteve orientada em
uma série de ações inerentes à prospecção e pesquisa mineral visando, em última
instância, à descoberta de jazidas de urânio.
O planejamento ordenado dessas ações orientou a criação de 4 Programas
de Trabalho, assim conceituados:
26
1º) Programa de Seleção e Verificação de Áreas
Caracteriza-se por trabalhos iniciais de pesquisa bibliográfica e viagens de
verificação no campo, tendo por finalidade selecionar, em uma determinada região,
áreas de centenas a milhares de quilômetros de superfície, que devem ser alvos de
trabalhos de campo. De modo geral, as informações obtidas deverão ser
sintetizadas em mapas com escalas entre 1:500.000 e 1:100.000. Uma vez
selecionados os alvos, são realizados trabalhos de reconhecimento geológico,
objetivando verificar premissas e estabelecer uma base geológica geral para
trabalhos posteriores.
Nas áreas julgadas favoráveis, o trabalho prossegue mediante coleta de
dados geológicos através de levantamentos aerogeofísicos ou geoquímicos
regionais. De modo geral, esses trabalhos são realizados em escalas entre
1:100.000 e 1:50.000 e objetivam a descoberta e/ou localização de anomalias de
radioatividade.
A figura abaixo, exibe o extenso programa de seleção e verificação de áreas
radiométricas anômalas desenvolvido, pela NUCLEBRÁS, na década de 70.
Figura 3: Programa de Seleção e Verificação de Áreas.
Fonte: Relatório Interno da INB.
27
2º) Programa de Prospecção de Minerais Nucleares
O objetivo do trabalho nesse Programa é a descoberta e a avaliação
preliminar de indícios de mineralização. As áreas trabalhadas variam de algumas
centenas de metros quadrados a alguns quilômetros quadrados e os trabalhos
compreendem,
de
modo
geral,
levantamento
aerofotográfico,
restituição
fotogramétrica, mapeamento fotogeológico, mapeamento geológico, levantamento
radiométrico, geoquímica, geofísica terrestre, avaliação de indícios, sondagem
geológica/perfilagem e estimativa de recursos. De modo geral, a escala de trabalho
varia entre 1:25.000 e 1:5.000.
A avaliação geológica preliminar das anomalias uraníferas evoluiu para a
avaliação de detalhe tendo sido descobertos 17 indícios de urânio cujas
localizações são mostradas na figura abaixo:
SERIDÓ
Figura 4: Programa de Prospecção de Minerais Nucleares – Final da década de 70.
Fonte: Relatório Interno da INB.
28
3º) Programa de Pesquisa de Minerais Nucleares
A partir dos 17 indícios uraníferos descobertos no Programa de Prospecção
de Minerais Nucleares, a Pesquisa Mineral tem por objetivo a definição de reservas
de uma possível jazida, o estudo do tipo de mineralização presente e o
conhecimento detalhado da geologia do depósito, com vistas ao seu aproveitamento
econômico da jazida.
Os trabalhos se desenvolvem em escala maior que 1:10.000 e compreendem
levantamento aerofotográfico, restituição fotogramétrica, mapeamento geológico,
geofísica terrestre, abertura de "poços" e galerias de pesquisa, sondagem de
cubagem/perfilagem, estimativa de reservas, estudos hidrológicos, hidrogeológicos e
ensaios de beneficiamento e análise econômica de um possível empreendimento
mínero-industrial.
A localização de 7 indícios dos 17 iniciais (Figura 4) que evoluiram para o
estágio de Jazidas, é mostrada na figura abaixo:
Figura 5: Programa de Pesquisa de Minerais Nucleares – Final das décadas de 70 – 80.
Fonte: Relatório Interno da INB.
29
4º) Programa de Desenvolvimento de Métodos
Nesse Programa são englobados estudos visando a descoberta e o
aperfeiçoamento de técnicas e métodos de trabalho, que poderão contribuir direta ou
indiretamente para a realização dos Programas anteriores.
Deve-se ressaltar que os estudos que compõem esse Programa podem se
desenvolver paralelamente às fases realizadas em outros Programas, constituindo,
muitas vezes, um apoio à realização das mesmas.
Nesse
Programa
estão
enquadrados
os
Convênios
firmados
com
Universidades e entidades governamentais ligadas à pesquisa mineral.
As áreas onde se desenvolveram os estudos e métodos de trabalho estão
localizadas na figura, abaixo:
Figura 6: Programa de Desenvolvimento de Métodos – Final das décadas de 70 – 80.
Fonte: Relatório interno do INB.
30
No
quadro,
a
seguir,
encontrar-se-á
uma
síntese
das
principais
características de cada uma das jazidas de urânio, localizadas na Figura 2,
contextualizando-as geoeconomicamente.
JAZIDA
POÇOS DE CALDAS – MG
TIPO DE MINÉRIO/MINERALIZAÇÃO
Associação urânio, molibdênio, zircônio, potássio. Rocha
Hospedeira: Tinguaíto e Rochas vulcânicas (alcalinas) –
“Pipe em Brecha de Colapso / Rollfront”. Bem Mineral:
urânio, molibdênio, zircônio e rocha potássica.
FIGUEIRA – PR
(Bacia do Paraná)
Ocorrência carbonífera com urânio associado, em arenitos e
rochas carbonosas (siltitos e carvões). Bem Mineral:
urânio, molibdênio.
QUADRILÁTERO
FERRÍFERO – MG
Associação aurouranífera relacionada a
metaconglomerados piritosos (seixos de quartzo). Bem
Mineral: ouro, urânio e pirita.
Urânio associado a arenitos feldspáticos (subarcósios) –
AMORINÓPOLIS – GO
“Tipo Rollfront”. Bem Mineral: urânio (primário e
(Borda da Bacia do Paraná)
secundário).
RIO CRISTALINO – PA
Quartzito feldspático e metarcósio são os principais
hospedeiros da mineralização uranífera – Depósito tipo
inconformidade proterozóica”. Bem Mineral: urânio.
ITATAIA – CE
Urânio associado a rocha fosfática (Colofanito) – “Depósito
tipo fosfato”. Bem Mineral: fosfato e urânio.
LAGOA REAL – BA
Mineralização monometálica de urânio. Rocha hospedeira:
Albitito metassomático (“tipo metassomatito granítico cálciosódico”). Bem Mineral: urânio
ESPINHARAS – PB
Urânio associado a gnaisses albitizados/albititos (rochas
metassomatizadas). Bem Mineral: urânio.
Quadro 2: Contexto Geoeconômico.
Fonte: Relatório Interno da INB.
31
5
RESERVAS BRASILEIRAS DE URÂNIO
Conforme definição da Agência Internacional de Energia Atômica – AIEA as
reservas de urânio situam-se em duas categorias: Recursos Razoavelmente
Assegurados (RAR = Reasonably Assured Resources) e Recursos Adicionais
Estimados (EAR = Estimated Additional Resources), podendo ser consideradas,
ainda, em várias categorias de custos de produção. Desta forma, as reservas
brasileiras são apresentadas na Tabela 2.
As categorias RAR e EAR, correspondem, no Brasil, às classes de reservas
MEDIDAS+INDICADAS (RAR) e INFERIDAS (EAR) que se diferem pela quantidade
de trabalhos de pesquisa efetuados nas áreas mineralizadas que asseguram
certezas e incertezas quanto maior (RAR) ou menor (EAR) for o grau de estudos
sobre a área pesquisada.
Há de se observar, portanto, que na avaliação da reserva de uma jazida é
indispensável considerar a sua reserva recuperável: quantidade de urânio contido
no minério, que poderá ser realmente aproveitado, levando em conta as perdas
inevitáveis decorrentes do processo de lavra e do beneficiamento mineral, mesmo
adotando-se tecnologias corretamente comprovadas e utilizadas.
Atualmente, dentre as jazidas brasileiras de urânio, destacam-se as de
Lagoa Real (BA) e Itataia (CE), ambas com grande tonelagem de reservas
geológicas e boas possibilidades de recuperação a um custo abaixo do preço de
mercado, o que permite considerá-las para empreendimentos mínero - industriais.
As reservas geológicas de Lagoa Real e de Itataia são da ordem de 243.000
toneladas de U3O8, das quais supõe-se que cerca de 66.000 toneladas sejam
recuperáveis a um custo abaixo de 20 dólares a libra, e cerca de 111.000 toneladas
a um custo abaixo de 40 dólares a libra (Tabela 2). Presentemente, (meados de
setembro / 2011) o concentrado de urânio (“yellow-cake”) está sendo comercializado
a US$ 54,00 dólares americanos a libra peso (pound).
O aproveitamento da Jazida Itataia está condicionado à associação com
parceiros privados interessados no mercado de fertilizantes. A atratividade do
empreendimento, em fase de implantação, será complementada pela co-produção
de urânio, obtido a baixo custo.
As demais jazidas, na Tabela 2 referidas como OUTRAS, apresentam
restrições técnicas e econômicas, decorrentes de pequena espessura e distribuição
32
irregular dos corpos mineralizados. Essas restrições acarretam dificuldades na lavra
e na recuperação do urânio e, consequentemente, elevam o custo de produção.
Em se tratando de depósitos de baixo teor, que podem constituir as
denominadas jazidas de qualidade inferior (tipo convencional), com freqüência, o urânio
apresenta-se como sub-produto. Este é o caso da Ocorrência Sinclinal do Gandarela
(metaconglomerados), na qual o produto é o ouro e as concentrações uraníferas
somente poderão ser complementadoras na viabilização do empreendimento.
Tabela 2: Reservas brasileiras de urânio
a
CLASSE DE RESERVA
JAZIDA/
DEPÓSITO
RECURSO RAZOAVELMENTE
c
ASSEGURADO
U3O8 <20 US$/lb
CIPC
RECURSO
ADICIONAL
d
ESTIMADO
TOTAL
U3O8 <40 US$/lb
TOTAL
U3O8 <40 US$/lb
GERAL
500
500
4.000
4.500
LAGOA REAL
24.200
69.800
94.000
6.770
100.770
ITATAIA
42.000
41.000
83.000
59.500
142.500
61.600
61.600
131.870
309.370
b
OUTRAS
TOTAL
66.200
111.300
177.500
Fonte: INB/AIEA.
a
Toneladas métricas de U3O8.
b
Refere-se a Prospectos/Depósitos tais como:
Rio Cristalino (PA); Amorinópolis e Rio Preto/Campo Belo (GO); Poços de Caldas e Gandarela
(MG); Figueira (PR) e Espinharas (PB).
c
No Brasil, corresponde às classes de reservas MEDIDAS+INDICADAS.
d
No Brasil, corresponde às classes de reservas INFERIDAS.
33
6
PRODUÇÃO DE CONCENTRADO DE URÂNIO
6.1 LAVRA
É importante compreender, como já anteriormente descrito, que para se
produzir urânio não basta determinar uma anomalia radioativa, mas são necessárias
outras atividades que se interconectam, tais como pesquisa geológica para
identificação do urânio, sondagem para avaliação das reservas contidas, sondagem
de desenvolvimento e extensão de jazidas, engenharia de processo e elaboração do
projeto industrial. São tarefas que levam cerca de dez anos, em média, para serem
concluídas, desde que as anomalias foram descobertas.
A produção do concentrado de urânio, denominado comercialmente por “yellow
cake”, é programada com 20 meses de antecedência para recargas de combustíveis, e
com 36 meses para entrada em operação de novas usinas nucleares novas.
No Brasil, inicialmente, foi aproveitado o urânio contido nas jazidas do
Complexo Alcalino de Poços de Caldas, na região de Caldas – MG, onde se
instalou, em 1980, o Complexo Mínero-Industrial (Mina Osamu Utsumi), que operou
até 1994. Neste período, de forma descontínua, foram produzidas um total de 1124
toneladas de concentrado de urânio (diuranato de amônio – DUA, contendo
aproximadamente 85% de U3O8), que constituíram a matéria prima para composição
do combustível nuclear utilizado na Usina Angra 1.
Após a desativação, por razões econômicas, da primeira mina de urânio do
País, em Caldas (MG), criou-se um novo centro produtor de urânio, no Município de
Caetité, no sudoeste da Bahia. Trata-se da Unidade de Concentrado de Urânio –
URA, que tem como objetivo o fornecimento de matéria-prima para fabricação do
combustível requerido pelas usinas nucleares brasileiras. Em junho de 2005 obtevese a primeira produção de concentrado de urânio, a partir da exploração da Jazida
Cachoeira (Anomalia 13, da Província Uranífera de Lagoa Real).
Ao entrar em lavra, a Jazida Cachoeira adquiriu o “status” de mina. Constitui,
atualmente, a única mina de urânio em atividade no Brasil, sendo operada de forma
ecologicamente correta e seguindo boas práticas de segurança, utilizando-se
técnicas e equipamentos convencionais (Foto 1), segundo atestam a CNEN e o
IBAMA, órgãos fiscalizadores nacionais.
34
Foto 1: Mina Cachoeira – Caetité (BA).
Fase de lavra do Corpo 1, mostrando cava a céu aberto com bancadas de 5 metros de altura e
bermas de 3 m de largura. Profundidade atual de 70 metros, visando a profundidade de 120 m.
A partir de uma visão empresarial, embasada no respeito e na preocupação
ambientais, os trabalhos foram iniciados em dezembro de 1999. Até o momento
(meados de setembro de 2011), foram retiradas e processadas cerca de 1.464.248
toneladas de minério equivalentes a 2.913 toneladas de U3O8, sendo a relação
estéril-minério de 6:1 e o teor médio de urânio da ordem de 0,3% (Foto 2).
Foto 2: Minério de urânio: Mina Cachoeira – Caetité (BA)
Constituído por anfibólio-piroxênio albitito. A rocha apresenta, disseminadamente, uraninita e,
condicionado a planos de fatura e à foliação, uranofano (mineral secundário de cor amarela).
35
Foi desenvolvido um modelo para a otimização do teor de corte, que vem a
ser o teor mínimo do bem mineral a ser extraído, visando o melhor aproveitamento
das reservas. Atualmente, por imposição econômica, o teor de corte é de 700 ppm
de U3O8, todavia, teores superiores a 300 ppm são aproveitados, se contidos em
porções de minério lavrável.
A explotação é conduzida conforme a orientação do planejamento da mina.
Lavra-se o minério a céu aberto (cava em bancada), bloco a bloco, através de
acompanhamento litológico e radiométrico e do conhecimento da distribuição dos
teores na jazida, constituindo-se na atividade essencial para o alcance das metas
básicas de produção. O período de lavra a céu aberto, da jazida em epígrafe, está
estimado em 10 anos, contemplando aproximadamente 5.000 toneladas de U3O8.
A disposição do estéril da mina é efetuada de forma ascendente,
estabelecendo patamares modulares, que são prontamente revegetados, conforme
estabelecido no Plano de Recuperação das Áreas Degradadas (PRAD) aprovado
pelo IBAMA. Este procedimento facilita os trabalhos de descomissionamento,
promovendo a imediata reintegração da área ao ambiente local.
Desta forma, os trabalhos mineiros encontram-se adaptados ao cenário
internacional, onde se busca custos de produção decrescentes, através da
racionalização das operações e do controle da qualidade.
6.2 BENEFICIAMENTO
O minério lavrado é submetido ao processo de tratamento mineral, na
Unidade de Concentrado de Urânio (URA) – Caetité (BA), (Foto 3), conforme
fluxograma apresentado na Figura 7. O processo é o de lixiviação em pilhas, que
dispensa as fases de moagem, agitação mecânica e filtração. A lixiviação estática,
em pilha, foi escolhida por razões econômicas e em função das características
favoráveis do minério.
O minério é britado em quatro estágios, em circuito fechado, atingindo uma
granulometria em torno de 1 centímetro. Após a cominuição física do minério e
formação da pilha, efetua-se um ataque químico, com ácido sulfúrico, obtendo-se
um licor uranífero (sulfato de uranila). Numa etapa seguinte, a lixívia passa por um
sistema de extração por solventes orgânicos, reversão com cloreto de sódio, para
recuperar o solvente orgânico e retornar ao processo, tornando-o extremamente
36
econômico, seguido por uma etapa de precipitação com hidróxido de amônio,
levando à formação de diuranato de amônio - DUA (Foto 4).
A planta tem capacidade anual para processar todo o licor oriundo de até
180.000 toneladas de minério, produzindo cerca de 400 toneladas de DUA. Num
processo contínuo, as etapas de lixiviação e de usina levam cerca de 40 dias.
Até meados de setembro de 2011, foram produzidas cerca de 2.913
toneladas de diuranato de amônio, a partir do processamento de 64 pilhas de
lixiviação. A recuperação média do conteúdo uranífero é da ordem de 75%, com um
consumo de 30 quilos de ácido sulfúrico por tonelada de minério tratado.
No aspecto ambiental, a ausência de rejeitos sólidos finos evita a
necessidade de depósitos especiais para sua contenção, minimizando, desta forma,
os impactos já reduzidos, também, pela menor utilização de insumos químicos. O
projeto permite a reciclagem total dos efluentes líquidos, evitando a liberação para o
meio ambiente.
Adotou-se a utilização de lagoas (“ponds”), com mantas impermeabilizantes
de 1mm de espessura, sobre colchão de areia, para retenção da fase sólida gerada
no tratamento do efluente líquido. Esse método possui um moderno sistema de
drenagem, denominado drenos subaéreos, que permite a reciclagem de toda a fase
líquida e substitui, com enormes vantagens ambientais, os sistemas convencionais
de barragem de rejeitos.
O lençol freático é monitorado através da coleta de amostras, em vários
pontos estrategicamente localizado ao redor da pilhas.
Na montagem e na operação inicial do Complexo Mínero-Industrial de Poços
de Caldas, houve a participação efetiva e importante de técnicos franceses, visando
a absorção de sua tecnologia. Em relação ao Complexo Mínero-Industrial de Caetité,
cabe salientar que a idealização, montagem e operação do empreendimento se deu
através de tecnologia brasileira, tendo-se utilizado, em sua quase totalidade,
equipamentos nacionais.
O diuranato de amônio (“yellow cake”) produzido na Unidade de Caetité é
transportado, via rodoviária, para o porto marítimo de Salvador – BA, onde é
embarcado em navio com destino ao Canadá, para a conversão do diuranato de
amônio em hexafluoreto de urânio. Em seguida o material é enviado para a Europa,
a fim de passar pelo processo de enriquecimento isotópico. Desta forma, o
hexafluoreto de urânio enriquecido retorna para o Brasil, visando a reconversão em
37
pó de dióxido de urânio, fabricação de pastilhas e fabricação do elemento
combustível, na Unidade Industrial da INB, localizada em Resende – RJ. Finalmente
o combustível nuclear é enviado para as Usinas Nucleares Angra 1 e Angra 2, para
geração de energia elétrica, estabelecendo-se, assim, o Ciclo do Combustível
Nuclear como exibido na Figura 1, na Seção 2. Atualmente, na Unidade de
Resende, a INB desenvolve testes referentes ao processo brasileiro de
enriquecimento, objetivando efetivá-lo, em escala industrial, em 2012.
Foto 3: Vista aérea geral da Usina de Beneficiamento de Urânio – Caetité (BA).
Visualiza-se os pátios de britagem e de lixiviação em pilhas, as bacias de armazenamento do licor
uranífero (lixívia proveniente das pilhas, após ataque ácido), lagoa para retenção de sólidos e unidade
de processo (extração e estocagem DUA).
38
Figura 7: Fluxograma de Processo.
Britagem do minério – Formação da pilha de minério – Lixiviação do minério – Obtenção do licor
uranífero – Clarificação – Extração por solventes – Precipitação – Filtração do DUA – Secagem do
DUA – Entamboramento do DUA.
Foto 4: “Yellow Cake”.
Observa-se, na esteira, o diuranato de amônio – DUA (“yellow cake”), em fase de secagem.
39
7
SITUAÇÃO ATUAL E PERSPECTIVAS
Conforme demonstra o cenário geológico do território brasileiro, o seu
potencial uranífero permite estabelecer uma grande possibilidade da existência de
outras jazidas, além daquelas já definidas, considerando a variedade de ambientes
favoráveis.
Desta forma, não se pode perder de vista a importância fundamental da
continuidade da prospecção uranífera e da necessidade de se efetuar a avaliação de
indícios e ocorrências já identificados e merecedores de investimentos adicionais,
levando, consequentemente, à caracterização de jazidas, determinando sua
importância industrial, através do estudo de viabilidade técnico-econômica. Ou, por
outro lado, que sejam definitivamente descartadas as anomalias selecionadas e
recomendadas inicialmente, mas que não apresentem, a partir de uma reavaliação,
reais potencialidades e parâmetros geoeconômicos favoráveis.
Embora
a
reserva
já
assegurada
possa
estabelecer
recursos
suficientes para suprir os cenários previsíveis de geração de energia elétrica
de origem nuclear, para as necessidades brasileiras e possível exportação, se
faz necessária a continuidade do desenvolvimento tecnológico e de pesquisa,
objetivando a otimização e a viabilidade de novos projetos, constituindo-se no
caminho essencial para a consolidação da energia nuclear no país.
Os esforços na prospecção e pesquisa deverão concentrar-se, em
prospectos de potencial de baixo custo de produção e elevado teor, a exemplo
daqueles do tipo discordância, encontrados no Canadá e na Austrália. O Prospecto
Rio Cristalino, no Pará, se enquadra neste tipo de jazimento, justificando, portanto, a
retomada da pesquisa para sua avaliação.
Vale lembrar, que se deve trabalhar, normalmente, com uma antecedência
de dez anos em relação a demanda, uma vez que a descoberta e a viabilização de
depósitos minerais constituem um processo complexo e de longa duração.
Neste sentido, constitui-se em real vulnerabilidade a escassa renovação de
pessoal no setor nuclear, fazendo-se necessário, portanto, contratar novos
profissionais uma vez que lhes é exigido, além da capacitação técnica, a experiência
operacional, que só pode ser ganha através de sua atuação. Há urgência nesta
contratação, para que possam absorver os conhecimentos adquiridos pelos mais
40
experientes antes que estes se aposentem levando consigo toda a memória
tecnológica de suas áreas de conhecimento.
O mercado de urânio, como não poderia deixar de ser, é reflexo da política
global dos programas nucleares. Atualmente, o mercado se encontra em
desequilíbrio entre a produção e a demanda. A tendência atual do mercado de
urânio sinaliza para uma eventual escassez, já nesta década. Como conseqüência,
as minas que apresentam urânio de baixo custo de produção são as que estão em
evidência.
Deve-se
considerar,
principalmente,
que
os
levantamentos
aerogamaespectrométricos foram fundamentais para a descoberta dos primeiros
indícios de urânio (Figura 4). Na ocasião, final da década de 70, os levantamentos
foram realizados segundo uma malha aberta, utilizando-se equipamentos, hoje,
superados. Com a evolução tecnológica e melhoria da qualidade dos equipamentos,
traduzidas por obtenção de dados com mais fidelidade e com melhor resolução,
através de aeronaves apropriadas para este tipo de serviço, torna-se mais eficiente
e indicada a adoção deste método investigativo, na pesquisa mineral, notadamente
aquela relacionada aos minerais radioativos.
Cabe considerar, também, que o emprego do método geoquímico, como
ferramenta auxiliar na busca de jazimentos que não afloram, tem se revelado um
método de pesquisa eficaz e cada vez mais freqüente em todo mundo, tanto para
urânio como para vários outros metais.
A aplicação dessa técnica nas suas várias formas de análise possíveis (água,
solo, sedimento de corrente, etc.), pode levar a resultados de decisiva importância e a
custos compensadores, principalmente em países de clima tropical, sujeitos à forte
ação intempérica das rochas, como o Brasil, onde alvos mineralizados de grande
interesse, não raro, se apresentam sob cobertura de alteração, de variada espessura.
Esse é o caso, por exemplo, da Província Uranífera de Lagoa Real,
particularmente, em se tratando dos seus setores central e nordeste que contêm os
principais depósitos de urânio. Nesta região, as áreas mineralizadas apresentam-se
parcialmente encobertas por uma camada de solo detrítico/laterítico, que dificulta ou
mesmo impede a detecção da mineralização pelos recursos comuns da radiometria
de superfície.
Assim
sendo,
estabelece-se
a
proposta
de
utilizar
levantamentos
radiométricos/gamametria, coadjuvados por geoquímica de solo e outros métodos,
41
como alternativa útil de pesquisa em área de cobertura intempérica, desprovida de
afloramentos rochosos, a exemplo da emanometria onde o radônio, produto de
filiação do urânio, difunde-se no solo e migra na atmosfera. O estudo de sua
emanação pode evidenciar a presença de mineralizações uraníferas profundas. O
nordeste brasileiro, apresentando clima semi-árido e relevo moderado, constitui uma
região propícia para aerogeofísica.
42
8
ÁREAS-ALVOS COM POTENCIALIDADE PARA JAZIMENTO DE URÂNIO
As áreas-alvos estão localizadas na Figura 8.
8.1 PROVÍNCIA URANÍFERA DE LAGOA REAL (BA): JAZIDAS ADICIONAIS
Localização: centro-sul do Estado da Bahia – Município de Caetité;
2
Área: 1200 km ;
Situação da pesquisa:
a) Determinação de 35 anomalias autoportadas/aéreas, das quais 12
foram submetidas a avaliação por sondagem testemunhada, sendo que
sete são consideradas jazidas com reservas em torno de 100.000
toneladas de U3O8 e teor médio de 0,2 a 0,4%. A Jazida Cachoeira
(Anomalia 13) encontra-se em processo de lavra;
b) Realização de quatro Levantamentos Aerogamaespectrométricos;
c) Execução de 120.000 metros de sondagem testemunhada e 105.000
determinações analíticas;
Proposição:
a) Execução principalmente de geofísica aérea/terrestre e métodos
auxiliares (geoquímica, radiometria, emanometria);
b) Avaliar, através de sondagem, os demais indícios.
8.2 PROJETO RIO CRISTALINO (PA)
2
A área do Projeto Rio Cristalino, com aproximadamente 1.000 km , localizase no Município de Santana do Araguaia, Estado do Pará. Está contida na folha Rio
Campo Alegre SC-22-X-C-I (IBGE).
A ocorrência de mineralização uranífera na área do Rio Cristalino foi definida
a partir de dados obtidos pelo Projeto Geofísico/Geoquímico Brasil – Canadá –
PGBC (1975-1978), realizado sob o âmbito e coordenação do Departamento
Nacional da Produção Mineral – DNPM, em uma região abrangendo partes de
Tocantins, Pará, Mato Grosso, Goiás e Maranhão.
43
Foram detectadas dezenas de anomalias radioativas, em um contexto
geológico amplamente favorável à mineralização de urânio. Do conjunto de
anomalias verificadas, três delas foram submetidas à investigação subsuperficial
através
de
sondagem
exploratória,
visando
estudar
em
profundidade
o
comportamento da mineralização uranífera evidenciada na superfície, a partir de
levantamentos radiogeológicos e análises de teores.
Desta maneira, os trabalhos de prospecção e pesquisa devem ser
retomados, de uma forma sistemática e criteriosa, obedecendo às várias fases que a
metodologia clássica estabelece, aqui sintetizada, na Seção 4.
8.3 PROJETO ARAPIRACA (AL)
Projeto contido na folha SC.24-X-D-V, situada, geograficamente, entre as
latitudes 9º 30’ e 10º 00’ sul e longitudes 36º 30’ e 37º 30’ W, abrangendo parte
central do Estado de Alagoas. Geotectonicamente, a área está inserida na porção
sul da Província Borborema, no denominado Domínio Externo, posicionada entre a
Faixa Sergipana, o Domínio Araticum, o Terreno Pernambuco – Alagoas e o Terreno
Canindé – Marancó.
Sugere-se, para o projeto em questão, a seguinte programação de trabalho:
Compilação de trabalhos geológicos de cunho regional executados pela
CPRM, ou por outras empresas, notadamente os levantamentos
geológico-metalogenéticos nas mais diversas escalas e trabalhos
provenientes de cursos de pós-graduação e publicações técnicas em
livros, revistas, anais e boletins de Congressos e Simpósios;
Levantamento Radiogeológico Autoportado na Folha Arapiraca;
Avaliação de Indício através de um Plano Contador;
Amostragem e Análise Química para Urânio e Tório;
Levantamento Aerogeofísico a depender dos resultados anteriores.
8.4 PROJETO VENTUROSA (PE)
Projeto trabalhado pela Nuclebrás na década de 70 e que merece uma
revisão mais detalhada, principalmente, por se tratar de mineralização, em um
44
contexto geológico favorável, onde foi executado um programa mínimo de
sondagem geológica.
8.5 OUTRAS ÁREAS POTENCIAIS
Adicionalmente, às áreas suprarelacionadas, as principais áreas a serem
investigadas/retomadas são: Bacia do Paraná; Bacia do Parnaiba (Maranhão ou
Meio-Norte); Bacia de Tucano-Jatobá (BA); Região Granitogênica do Norte do país /
Áreas Cratônicas da Região Amazônica/Carajás; Regiões situadas em domínios da
Chapada Diamantina (BA), no Cráton do São Francisco.
Trabalhos de geofísica, seguidos por programas de sondagem, serão
apropriados para investigações iniciais dessas áreas.
150.000t
150.000t
120.000t
130.000t
800
Figura 8: Potencial uranífero adicional do Brasil.
45
9
CONCLUSÃO
A evolução do déficit energético brasileiro e mundial torna imprescindível a
continuidade da avaliação do potencial uranífero do país. A definição de reservas
conhecidas bem como a descoberta de novas reservas, além de constituírem
elemento essencial no elenco de soluções energéticas poderão vir a ser um
importante fator de política no plano internacional.
Cria-se sempre nova demanda de combustível nuclear após uma decisão de
construir uma usina nuclear. Como os reatores necessitam de recursos periódicos
ao longo de suas vidas operacionais, o compromisso de uma instalação nuclear
exige uma disponibilidade firme de combustível durante, pelo menos, 30 anos.
A dinâmica das relações entre a oferta e a demanda é determinada pelas
taxas em que o urânio é produzido e consumido.
É improvável que a demanda mundial de urânio prevista possa ser atendida
somente através de reservas de baixo custo, mesmo que novas jazidas do tipo
superior venham a ser descobertas, em razão da alta taxa de crescimento que se
projetam para um futuro próximo. Assim sendo, será necessária a produção a partir
de reservas de maior custo, em quantidades suficientes.
Como o preço de U3O8 representa uma parcela relativamente pequena
(22%) no custo total da energia nuclear, consequentemente não se espera que
preços mais elevados de U3O8 ocasionem declínio significativo da demanda de
urânio.
A Indústrias Nucleares do Brasil (INB), empresa responsável pela operação
das 6 primeiras das 7 etapas que compõem o Ciclo do Combustível Nuclear
(Figura 1), quer aproveitar esse cenário para que, com a exportação de “yellow
cake”, obtenha recursos próprios, sem a necessidade de contribuição por parte do
Governo e possa, assim, implantar, em ritmo mais acelerado, as duas etapas do
Ciclo que, ainda, não são executadas no Brasil com fins comerciais: Conversão e
Enriquecimento. Dessas, o Enriquecimento é a que mais contribui (47%) para o
custo de fabricação do combustível, enquanto a Conversão representa apenas 5%,
semelhante às etapas da Reconversão e Fabricação de Pastilhas com igual 5%
de valor agregado ao elemento combustível.
A atividade mineral tem um compromisso com a demanda e deve, portanto,
ser fomentada e incrementada em todos os seus segmentos, a partir de uma visão
46
empresarial e de forma ecologicamente correta. Atualmente, o mercado, a nível
mundial, encontra-se em desequilíbrio entre a produção e a demanda que tende a
se agravar.
A demanda interna ou externa, por produtos e serviços com exigência de
qualidade cada vez mais rigorosa, tem provocado, na pesquisa e mineração que
constituem
o
especificações
início
de
da
cadeia
características
produtiva,
químicas,
maiores
físicas
exigências
e
quanto
metalúrgicas.
às
Baixa
variabilidade leva a grande vantagem competitiva. Isto tem acarretado uma
revolução no planejamento da prospecção, pesquisa e de mina, com enfoque
partindo da geologia ao produto beneficiado.
Como conseqüência deve se adotar adequados modelos técnicos e
organizacionais, de modo a melhor se aliar o bom aproveitamento de recursos
minerais à satisfação do lucro e da qualidade.
Estas devem ser, portanto, a postura e a ação da INB, empresa que tem um
grande portifólio e enorme responsabilidade.
Embora assegurando o monopólio estabelecido na legislação nuclear em
vigor, a viabilidade deverá buscar, sempre que possível, a participação da iniciativa
privada, flexibilizando atuações, a exemplo de outros setores energéticos como o
petrolífero.
O grande potencial geológico do Brasil para urânio, deixa prever a existência
de novas jazidas. Portanto, deve-se efetuar investimentos para assegurar acréscimo
de reservas recuperáveis. Estes investimentos, até agora, oriundos de repasses do
Tesouro Nacional, podem ser complementados e até mesmo descartados pela real
possibilidade de obtenção de recursos para a INB através da exportação não só do
“yellow cake”, como também do pó, pastilhas e elementos combustíveis.
A legislação vigente é completamente favorável à venda ao exterior uma vez
que os artigos 2º, 6º e 23º da lei nº 6189 de 16 de dezembro de 1974, tornam
possível a venda de excedentes à reserva estratégica com aplicação dos
dividendos exclusivamente no desenvolvimento da tecnologia nuclear (grifos
nossos).
Como citado no final da Seção 2 e como se estivesse a enfatizar o já
descrito nesta Monografia, a Empresa de Pesquisa Energética (EPE),
apresentou no Plano Nacional de Energia (PNE) – 2030, resultados de cálculos
que chegaram a quantificar uma reserva estratégica de 100.407 toneladas em
47
U3O8, quantidade de combustível necessária à operação por 40 anos das 3
usinas nucleares de Angra e mais 8 novas que vierem a ser instaladas com
potência de 1000 MW, cada.
Se, como se viu na Seção 5, a reserva geológica brasileira é de 309.370
toneladas em U3O8, isto resulta em uma reserva excedente de 208.963
toneladas em U3O8, quantidade suficiente para atender o suprimento de
combustível de 24 usinas nucleares de 1000MW, cada, durante 40 anos ou
como quantidade excedente à necessidade nacional de geração nucleoelétrica
e, portanto, disponível para exportação.
48
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