O Gesso Natural

Extração de Gesso Natural

• O gesso é um mineral aglomerante produzido a partir do aquecimento da gipsita, um mineral abundante na natureza, e posterior redução a pó da mesma. É composto principalmente por sulfato de cálcio hidratado (CaSO4•2H2O) e pelo hemi-hidrato obtido pela calcinação desse (CaSO4•½H2O). 

É encontrado em praticamente o mundo todo, e ocorre no Brasil em terrenos cretáceos de formação marinha, principalmente no Maranhão, no Ceará, no Rio Grande do Norte, no Piauí e em Pernambuco. Sua cor geralmente é branca, mas impurezas podem conferir a ele tons acinzentados, amarelados, rosados ou marrons.

• Ao umedecer o gesso com cerca de um terço de seu peso em água, forma-se uma massa plástica que sofre expansão e endurece em cerca de dez minutos. Esta é utilizada na confecção de moldes, na construção, em acabamentos de reboco e tetos de construções, e, modernamente, na produção de rebaixamentos e divisórias, em conjunto com o papelão. 

Também é usado em aparelhos ortopédicos, trabalhos de prótese dentária, confecção de formas e moldes, imobilização, adubo (na forma de gipsita), retardador ou acelerador de presa no cimento Portland, e isolante térmico, já que seu coeficiente de condutividade térmica é 0,46 W/m·°C.

• O gesso cristaliza no sistema monoclínico, formando cristais de espessuras variadas chamados de selenita. Pode ser encontrado também na forma de agregados granulares chamados alabastro ou em veios fibrosos com brilho sedoso chamados espato-de-cetim.

Apresenta grande impacto ambiental, pois seu processo de calcinação precisa de altas temperatura, requerendo consumo energético, que é retirado da flora local, onde a maioria das empresas não se propõem em criar um plantio para esse fim devastando a flora, a fauna e a resiliência do lugar. 

• Durante o processo é liberada grande quantia de água e resíduos da combustão, resíduos estes que não são utilizados gerando um impacto devido a deposição inadequada do mesmo, no processo de calcinação são liberados óxidos de enxofre (SOx) que reagem coma água, resultando em gás sulfídrico (H2S) e ácido sulfúrico (H2SO4) criando uma possibilidade de chuva acida.

As rochas minerais que dão origem ao gesso foram formadas através de depósitos evaporíticos naturais originados de antigos oceanos. A formação geológica desses depósitos é explicada pela ocorrência de precipitação, seguida de evaporação e conseqüente concentração dos sais (JORGENSEN, 1994). 

• O seu uso mais antigo como material de construção foi detectado nas pirâmides do Egito. Após 3.500 anos, o gesso tornou-se um dos mais importantes minerais para a manufatura de materiais de construção (LEPREVOST, 1955; OLIVEIRA e RODRIGUES, 1990).

Na literatura clássica, a palavra gesso pode ser definida como “gipsita cozida a baixa temperatura, que faz pega com a água e é por isso empregada nas moldagens” (AURÉLIO, 1975). 

• Já em termos técnicos, pode-se definir gesso como sendo um aglomerante não-hidráulico e aéreo, de origem mineral, obtido da calcinação da gipsita em temperaturas em torno de 150ºC. Este é constituído essencialmente por sulfatos de cálcio di-hidratado, geralmente acompanhado de uma certa proporção de impurezas, como a sílica, alumina, óxido de ferro, carbonatos e magnésio (BAUER,2001).

Segundo LINHALES (2004), os termos “gipsita”, “gipso” e “gesso”, são freqüentemente usados como sinônimos. Todavia, a denominação gipsita é reconhecidamente a mais adequada ao mineral em estado natural, enquanto gesso é o termo mais apropriado para designar o produto calcinado. 

• A gipsita é uma rocha sedimentar, e em sua composição estão presentes, basicamente, a anidrita e algumas impurezas, geralmente argilo-minerais, calcita, dolomita e material orgânico. No Brasil, a matéria-prima é bastante pura, favorecendo a produção de gessos de alvura elevada (HINCAPIÉ apud ANTUNES, 1999). 

A gipsita calcinada, o gesso, encontra a sua maior aplicação na indústria da construção civil, utilizada como material de acabamento, revestimento e matéria prima de pré-moldados. Em termos mundiais, a indústria cimenteira ainda é a maior consumidora de gesso, embora, em muitos países desenvolvidos, a indústria de pré-moldados de gesso absorva a maior parte da gipsita produzida. (SINDUGESSO, 2004). 

• Considerando as novas tecnologias e a inevitável expansão da capacidade e da necessidade de produção de pré-moldados à base de gesso é possível prever que nas primeiras décadas deste novo século, este segmento da indústria tornar-se-á o maior consumidor.

Gesso Natural

Exploração Brasileira:

• As minas brasileiras de gipsita localizam-se em oito estados das regiões Norte e Nordeste. Porém, a porção da reserva brasileira de gesso que apresenta melhor condição de aproveitamento econômico está situada na Bacia Sedimentar do Araripe, região de fronteira dos estados do Piauí, Ceará e Pernambuco, com destaque para este último (LINHALES, 2004). 

A produção na região, que recebeu o nome de pólo gesseiro de Araripe, teve início graças ao espírito empreendedor de alguns empresários da região sudeste do país, que identificaram uma demanda reprimida do material e anteviram na possibilidade de calcinar a gipsita utilizando os fornos das casas que produziam farinha de mandioca(SINDUGESSO, 2004).

• Desde a década de 60, o estado de Pernambuco assumiu e vem mantendo a posição de maior produtor nacional de gipsita. O universo empresarial do pólo gesseiro de Araripe, inicialmente, era composto por alguns poucos pioneiros locais e por grupos cimenteiros de capital nacional (SINDUGESSO, 2004). 

Em 1970 houve uma grande redução na demanda de gesso, quando o fosfogesso, por vantagem de preço e facilidade de obtenção, substituiu parcialmente a gipsita no parque cimenteiro do Estado de São Paulo (SINDUGESSO, 2004).

• Com a abertura da economia nacional ocorreram fusões e incorporações no segmento do gesso, que na mesma época passou a contar com a participação de grandes empresas do mercado internacional, que tinham uma atuação destacada nesse segmento. 

Entretanto, atualmente, o universo empresarial do pólo gesseiro de Araripe pode ser dividido em três segmentos: 

• Grupos internacionais (manufaturadores e cimenteiros): Lafarge, Knauf, BPB Placo e Holcim Brasil S.A. 
• Grupos nacionais (cimenteiros): Grupo Votorantim e Grupo Nassau; 
• Pequenas e médias empresas (manufaturadores): controladas por empresários locais. 

Os estudos estatísticos mostram que, ao final do ano 2000, existia no País um total de 65 minas de gipsita, sendo 36 ativas e 29 paralisadas. Desse total, 47 minas, sendo 28 ativas, estão localizadas apenas no estado de Pernambuco. O restante das minas está distribuído entre os estados de Ceará, Maranhão, Amazonas, Tocantins, Bahia e Piauí. 

• As minas localizadas na região da Bacia do Araripe apresentam melhores condições de lavra bem como adequada infra-estrutura e, ainda, uma maior proximidade do mercado consumidor, se comparado com outros estados produtores de gipsita. 

Elas ainda apresentam um condicionamento geológico bastante semelhante, daí porque todas elas são exploradas através do método de lavra a céu aberto, em cava “open pit”, desenvolvida segundo bancadas com altura variando de 5 a 10 metros (LYRA SOBRINHO et al, 2002).

• A atividade econômica de exploração da gipsita em todo o pólo gesseiro indica que a mesma gera cerca de 12.000 empregos diretos, sendo 950 na mineração, 3.900 na calcinação e 7.150 na fabricação de pré-moldados e 60.000 empregos indiretos (LYRA SOBRINHO et al, 2002). 

A produção brasileira atinge cerca de 1,63 milhões de toneladas/ano e o país se destaca como 5º produtor mundial de gipsita (BALTAR et al, 2003), sendo que o Estado de Pernambuco é responsável por 89% deste total de produção. 

• O problema do transporte é ainda uma barreira para o pólo gesseiro de Araripe. Atualmente, o fluxo do transporte do gesso na região é eminentemente via rodoviária, face ao seu custo elevado e onerado pelas precárias condições da malha rodoviária brasileira, torna desta forma, o gesso cada vez mais oneroso. 

Mercado Nacional e Mineiro: 

• Atualmente, as atividades sequenciais da cadeia produtiva do gesso constituem o segmento mais dinâmico da economia dos municípios de Araripina, Trindade e Ipubi no Estado de Pernambuco, responsáveis por mais de 90% da produção nacional de gesso.

Na região de produção em Araripina, a matéria prima natural, a gipsita, é abundante e barata,cotada no ano 2000 em U$ 4,17/ton (LYRA SOBRINHO, 2002). Normalmente, o preço do frete e transporte para a região sudeste pode equivaler a até 10 vezes o preço da matéria prima, e custa, atualmente, U$ 51,00/ton. 

• Atualmente o mercado consumidor de gesso divide-se em dois seguimentos distintos. O primeiro a se destacar é constituído por empresas de beneficiamento. Estas empresas vendem o gesso na forma moída em embalagens de 40 quilos e classificados em dois tipos: “gesso rápido” e “gesso lento”. O segundo seguimento trata-se das empresas produtoras de artefatos para gesso tais como placas, blocos e pisos. 

Praticamente, a maioria do gesso consumido pela indústria da construção civil na Região Sudeste e Sul advêm do Estado de Pernambuco. Empresas fornecedoras de artefatos e consumidores de gesso (em especial construtoras) sediadas no Estado de Minas foram contatadas, com o intuito de se obter dados inerentes às suas vendas e bem como do consumo.

• Através do levantamento realizado envolvendo os potenciais consumidores de gesso do Estado de Minas Gerais, e que o utilize na produção de artefatos (placas, blocos, sancas, pisos, etc) foi possível detectar e descobrir a existência de um pólo localizado na cidade de Conceição dos Ouros. 

O total de empresas fabricantes de artefatos de gesso nesta cidade gira em torno de 100, com capacidade instalada para produzir de 1.000 a 2.000 placas/dia (quadradas de 60 cm de lado), gerando um consumo médio de 13.000 ton/mês de gesso do tipo “pega rápida”. 

• A partir de outras informações obtidas através de pesquisa mercadológica realizada no Estado de Minas Gerais foi possível estabelecer um consumo médio superior a 25.000 ton/mês de gesso, realizado por empresas produtoras de artefatos para a construção civil. 

Vale a pena lembrar que, o trabalho de produção de artefatos de gesso, apesar de ser bastante artesanal, confere boa qualidade, onde é oportuno ressaltar que a alvura e durabilidade do gesso são exigências primordiais, para que os produtos sejam considerados como de qualidade.

Propriedades Químicas:

• O gesso é uma rocha sulfetada, com a fórmula química Ca[SO4]•2H2O. Como mineral cristaliza no sistema monoclínico, com um hábito prismático, em que por vezes, aparecem cristais de hábito tabular. Ocasionalmente possui maclas em ferro de lança e/ou em cauda de andorinha. 

A gipsite é um material granular, por vezes fino, em forma de maciço. Possui cores variáveis como o branco, cinza, verde ou incolor. As cores devem-se frequentemente à presença de impurezas que lhe estão associadas, como a calcite, dolomite, pirite, óxidos de Fe, argilas, barite, anidrite e quartzo secundário. 

• O seu brilho pode ser vítreo, nacarado ou sedoso. É frequentemente translúcido. O gesso possui uma dureza de 2 e uma densidade que vai do 2,3 a 2,4. Pode possuir clivagens e a sua risca é de cor branca. A sua cor de florescência é verde. 

O gesso pode aparecer em diversas variedades:

• Gipsite: é das variedades mais abundantes de gesso. Facilmente se transforma em anidrite (variedade desidratada de gesso) se as condições de calor, pressão e presença de água variarem.
• Anidrite: forma-se como mineral primário em sabkhas ou em bacias profundas. O termo está muito associado há gipsite porque a única diferença entre eles é as moléculas de água. A anidrite contém maior densidade que a gipsite, contudo, possui menor porosidade.
• Selenite: é um mineral de gesso macrocristalina, incolor, hialina e euédrica. Encontra-se, muitas vezes, a preencher fendas em rochas.
• Alabastro: o alabastro é uma variedade de gesso que faz lembrar o mármore, maciça, microgranular e translúcido. As suas cores dependem das impurezas contidas. Ocorre, frequentemente, em zonas de grandes depósitos de gesso.
• Espato: o espato é acetinado, fibroso e possui um brilho sedoso. Este material em forma de agulha deposita-se em fraturas e ao longo de planos de estratificação.

Microestrutura:

• O termo microestrutura é utilizado para descrever as características estruturais encontradas nos materiais. As microestruturas podem ser caracterizadas pelo tipo, proporção e composição das fases presentes, e pela forma, tamanho, distribuição e orientação dos grãos (BRAGANÇA e BERGMANN, 2004). 

No estudo dos materiais cerâmicos, a análise da microestrutura é empregada para explicar diferentes propriedades e, conseqüentemente, diferentes aplicações para os materiais. 

• Uma amostra de um material de mesma composição química pode apresentar uma resistência à compressão bem superior à outra, mesmo que ambas tenham se submetido, aparentemente, ao mesmo processamento. Este fato bastante comum na análise dos materiais, quase sempre encontra explicação ao estudar-se a microestrutura, observando-se, por exemplo, o tamanho e a forma dos grãos e o volume de poros, características essas acessíveis à técnicas de análise bastante simples. 

A microestrutura da gipsita, em seu estado natural, é constituída de cristais geminados de sistema monoclínico (DANA, 1969). A célula unitária da gipsita é cúbica de face centrada (CFC), composta por 4 moléculas de SO4 2-, 4 átomos de Ca21+ e 2 moléculas de água (vide Figura 4.2). 

• A estrutura do sulfato de cálcio di-hidratado é essencialmente composta por duas camadas de grupos SO4. Estas estão unidas entre si fortemente por íons de cálcio formando um estrato. Estes estratos, estão por sua vez, devidamente unidos por uma camada de moléculas de água, cada uma das quais une um íon de cálcio com um oxigênio do seu mesmo estrato e com um outro oxigênio do estrato vizinho (ALTABA,1980). 

Os cristais de gipsita podem ser definidos de diversas formas, geralmente prismáticos, grossos, tabulares ou lenticulares, com forte curvatura de faces e arestas (ALTABA,1980), podem ser encontrados incolor ou nas cores branca, bege ou amarelo, e são considerados minerais brandos, sendo possível riscá-los com a unha. 

• A microestrutura da gipsita pode ser modificada de acordo com o tipo de beneficiamento a que for submetida
• Isolamento Térmico e Resistência ao Fogo 
• Isolamento Acústico 
• Aderência a Substratos
• Trabalhabilidade e Moldabilidade 
• Resistência Mecânica

Aplicações:

• O gesso é um material bastante consumido e aplicado na indústria da construção civil, na odontologia e sobretudo na medicina. Mas é na construção civil que se registra o maior consumo, onde é muito utilizado em revestimentos, na fabricação de cimento e na manufatura de pré-moldados e adornos. 

Estimativas do Sumário Mineral 2000 (SINDUGESSO, 2004) calculam que o consumo do gesso no Brasil seja dividido na proporção de 55% para gesso (predominantemente placas e revestimentos) e 43% para cimento, sendo que, os 2% restantes são consumidos na fabricação de produtos para fins medicinais. 

• O uso do gesso como material de construção vem sendo intensificado, devido principalmente ao fator sócio-econômico, na medida em que é um produto que tem atendido às expectativas dos usuários e construtores, pois proporciona uma maior velocidade de aplicação e, por conseqüência, ajusta-se melhor aos apertados cronogramas de execução das obras, a um preço competitivo. 

A seguir serão detalhados os principais seguimentos consumidores do gesso:

• Cimento
• Revestimento
• Pré-moldados
• Agricultura
• Medicina, Farmácia e Alimentação

Variedades de Gesso Químico: 

• Borogesso 
• Dessulfogesso 
• Fluorgesso
• Fosfogesso
• Titanogesso

O Fosfogesso: 

• O termo fosfogesso é freqüentemente referenciado na literatura técnica como subproduto de gesso, gesso químico, resíduo de gesso, gesso agrícola e gesso sintético. Por conter resíduos de fósforo na sua composição (0,7% a 0,9%) este é chamado de fosfogesso (NUERNBERG, 2005). 

Todos estes termos se referem a um mesmo produto, diferente do gesso no seu estado natural. O composto químico fosfogesso é um resíduo da obtenção de ácido fosfórico (P2O5), matéria prima para a produção de fertilizantes fosfatados. Sua geração é em proporções de 4 a 6 vezes maior que a do próprio ácido fosfórico, sendo assim considerado um grande passivo ambiental para as empresas produtoras de fertilizantes. 

• Em alguns países onde não são encontradas jazidas de gesso, o fosfogesso tem competido economicamente com esse mineral, como por exemplo no Japão (BARTL e ALBUQUERQUE, 1992), onde o material já é utilizado como gesso inclusive na produção de artefatos para a construção civil. 

Uma alternativa para a preservação das jazidas naturais de gesso e obtenção de um produto mais acessível é o uso do resíduo fosfogesso em substituição ao gesso natural, pois apresenta propriedades físico-químicas similares às do gesso.

• No mundo atual a geração sistemática de resíduos torna-se cada vez mais problemática, sendo grande a preocupação com a sua reutilização, a sua reciclagem, bem como o seu adequado armazenamento. Cada vez mais é importante o despertar da conscientização de empresas, de indústrias e da população, sobre como minimizar a sua geração. 

Assim, sendo esta geração inevitável, tornam-se necessários então, estudos e pesquisas para a viabilização do reaproveitamento de resíduos. Dentro desse contexto, pode-se destacar o fosfogesso, também denominado “gesso químico”, gerado na proporção de 4 a 6 toneladas para cada tonelada de ácido fosfórico produzido pela indústria de fertilizantes, e que apresenta grande potencial de aproveitamento e uso em substituição ao gesso natural, comumente consumido pela indústria da construção civil. 

• Entende-se por fosfogesso o resíduo, co-produto, sub-produto gerado a partir da produção de ácido fosfórico (P2O5) comumente utilizado na correção de solos agrícolas. 

No Brasil, até o presente momento, o fosfogesso é considerado como um passivo ambiental, sendo normalmente gerado e armazenado na própria planta das indústrias de fertilizantes. A produção brasileira deste resíduo chega a mais de 4,5 milhões de toneladas por ano (MAZZILI, 2000), e as principais fábricas geradoras estão localizadas nos estados do Rio Grande do Sul, São Paulo e Minas Gerais. 

• Trata-se, na verdade, de um produto abundante nas indústrias de produção de fertilizantes, e a sua correta e responsável utilização irá evitar a deterioração ambiental de grandes áreas onde, normalmente, é armazenado. 

Também deve-se considerar que o setor da construção civil, no mundo atual, é reconhecido indiretamente como um dos responsáveis pelo impacto ambiental. Tal fato, se dá, principalmente pela grande quantidade de recursos naturais explorados e que são transformados e beneficiados como material a ser empregue na construção civil, como é o caso das reservas naturais de gesso. 

• Em decorrência das informações acima mencionadas, constata-se que o aproveitamento do fosfogesso contribuirá para uma construção sustentável, tanto do ponto de vista econômico-social quanto do ambiental, ao proporcionar a redução do custo das edificações e construções, a partir da preservação dos recursos naturais. 

Resíduo:

• Na literatura atual a adoção dos termos: resíduo, rejeito ou subproduto é usualmente empregue para referenciar o material fosfogesso.

A norma brasileira NBR 10004 - Resíduos Sólidos: classificação (ABNT, 2004a) define o que é resíduo sólido: 

“Resíduos nos estados sólido e semi-sólido, que resultam de atividades de origem industrial, doméstica, hospitalar, comercial, agrícola, de serviço e de varrição. Ficam incluídos nesta definição os lodos provenientes de sistema de tratamento de água”.

Descarte Inadequado