Lixiviação dos elementos de Terras Raras (ETR)

Por Prof Rotênio Chaves

Os depósitos lateríticos do tipo argila iônica tornaram-se uma das principais fontes de elementos de Terras Raras, em especial dos ETR pesados. Historicamente, a China utilizou de forma extensa a lixiviação in situ nesse tipo de depósito, com injeção direta de soluções lixiviantes no corpo mineralizado. Embora apresente baixo custo operacional e simplicidade aparente, essa rota gerou severos passivos ambientais, com contaminação de aquíferos, degradação de solos e ecossistemas, além de grande dificuldade de remediação das áreas afetadas.

Em contraposição, o modelo brasileiro representado pelo Projeto Serra Verde (GO) adota uma rota de lixiviação ex situ, baseada em lavra convencional, preparo do minério e lixiviação em tanques agitados, em circuito fechado, com controle rigoroso de efluentes e rejeitos. Essa abordagem permite maior controle metalúrgico, melhor desempenho ambiental e alinhamento às exigências ESG e à legislação brasileira.

O artigo compara, de forma sintética, as duas rotas – in situ e ex situ –, discute suas implicações técnicas, ambientais e regulatórias e conclui que, no contexto brasileiro, a lixiviação ex situ em tanques agitados se apresenta como a única alternativa compatível com uma mineração de Terras Raras sustentável em depósitos lateríticos do tipo argila iônica. 

Sobre os minérios de Terras Raras

Os minérios portadores de Terras Raras apresentam mineralogias e características físico-químicas variadas, demandando rotas de beneficiamento distintas conforme o tipo de depósito. Entre essas rotas, destacam-se dois modelos de processamento aplicáveis aos depósitos lateríticos do tipo argila iônica: a lixiviação in situ, amplamente utilizada na China nas décadas de 1990 e 2000, e a moderna abordagem de lixiviação ex situ, que já é utilizada no Brasil. A seguir, são apresentadas as duas rotas, com suas implicações técnicas e ambientais.

Lixiviação In Situ em argilas iônicas

A lixiviação in situ foi a rota pioneira utilizada para recuperar Terras Raras em depósitos lateríticos no sul da China, nas províncias de Guangdong, Jiangxi e Guangxi. Trata-se de um método de baixo custo operacional, fundamentado na remoção das Terras Raras adsorvidas nas superfícies dos argilominerais, mas que gerou alguns dos maiores passivos ambientais já registrados na mineração desse grupo de elementos.

O processo

A rota in situ leaching consiste em:

• Injeção direta de soluções lixiviantes no corpo mineralizado, sem remoção mecânica do minério;
• Dissolução dos íons de Terras Raras adsorvidos às argilas;
• Coleta da solução enriquecida por meio de drenos subterrâneos;
• Condução do licor para etapas posteriores de purificação e separação.

Os principais reagentes utilizados historicamente incluem:

• sulfato de amônio ((NH₄)₂SO₄),
• soluções cloretadas,
• soluções ácidas diluídas.

A aparente simplicidade da operação — sem necessidade de britagem, moagem ou tratamento físico — levou a uma rápida disseminação do método.

Problemas ambientais e geotécnicos

A lixiviação in situ mostrou-se altamente problemática devido a impactos severos ao meio ambiente, destacando-se os seguintes:

1. contaminação de aquíferos por solução de amônio, sulfatos e metais pesados;
2. acidificação e salinização de solos agrícolas adjacentes;
3. instabilidade geotécnica e erosão acelerada em encostas lateríticas;
4. degradação irreversível de ecossistemas de montanha;
5. dificuldade de recuperação ambiental de áreas degradadas.

A proliferação de milhares de pequenas operações não regulamentadas ampliou esses danos, levando o governo chinês a impor normas ambientais muito mais rigorosas, proibir a lixiviação in situ em diversos distritos e fechar operações ilegais e recuperar áreas degradadas.

Conclusão para o contexto brasileiro

Do ponto de vista técnico, ambiental e regulatório, a aplicação desse método não é recomendada no Brasil, devido à alta sensibilidade hidrogeológica dos ambientes tropicais, forte legislação ambiental e exigências de controle e, finalmente, riscos significativos de contaminação de águas subterrâneas em áreas de recarga.

Assim, a lixiviação in situ deve ser tratada apenas como referência histórica e tecnológica, não como alternativa operacional para projetos brasileiros de Terras Raras que se queiram sustentáveis ambientalmente.

Lixiviação controlada em tanques com agitadores

Em contraposição ao processo da lixiviação in situ, uma abordagem moderna, controlada e ambientalmente segura para o aproveitamento de argilas iônicas lateríticas é a lixiviação ex situ (ex situ leaching), executada em tanques com agitadores. O Projeto Serra Verde (GO), adota esse método, que atende às melhores práticas ESG e que está em conformidade com a legislação brasileira.

Sequência operacional do processo

O processo ex situ leaching, adotado no Brasil pelo Projeto Serra Verde, envolve:

1. Mineração convencional do minério laterítico, com lavra seletiva e controle de qualidade;
2. Transporte do minério para a planta industrial;
3. Preparação do minério, incluindo peneiramento, desagregação e classificação granulométrica;
4. Condicionamento da polpa, com ajuste de sólidos, pH e reagentes;
5. Lixiviação ácida suave em tanques agitados, em circuito fechado;
6. Separação sólido–líquido em espessadores e filtros;
7. Purificação do licor para remoção de Fe, Al, Th, U e outras impurezas;
8. Extração por solventes (SX) para separação seletiva de LREE e HREE;
9. Precipitação seletiva (hidróxidos ou carbonatos);
10. Calcinação, gerando os óxidos finais de Terras Raras.

Gestão ambiental e controle de efluentes

O processo contempla:

1. sistema de contenção eficiente e recirculação total da solução lixiviante,
2. tratamento completo dos efluentes líquidos,
3. neutralização e estabilização do rejeito sólido,
4. recirculação máxima da água de processo.

Essa arquitetura do processo elimina os riscos característicos da lixiviação in situ e permite rastreabilidade e controle total dos fluxos de massa e reagentes, além de minimizar o volume de água nova necessária.

Vantagens operacionais e ambientais

A rota ex situ proporciona:

1. maior controle metalúrgico, permitindo otimizar recuperação e seletividade;
2. conformidade plena com legislações ambientais;
3. redução significativa dos impactos sobre recursos hídricos;
4. facilidade de automação, monitoramento e rastreamento;
5. possibilidade de expansão modular.

Esta rota de lixiviação tem potencial de consolidar o Brasil como referência em mineração sustentável de Terras Raras em depósitos lateríticos.

Considerações sobre as rotas de lixiviação dos ETR’s em argilas iônicas

As duas rotas apresentam relevância distinta no contexto global:

Rota	Vantagens	Desvantagens	Adequação ao Brasil
Lixiviação in situ	Baixo custo operacional	Altíssimo risco ambiental; baixa rastreabilidade; passivos irreversíveis	Não recomendada
Lixiviação ex situ	Elevado controle; sustentabilidade; eficiência metalúrgica	Maior CAPEX; operação mais complexa	Altamente recomendada

Ao optar pela rota ex situ, o investidor posiciona-se alinhado às melhores práticas internacionais, com uma alternativa que consolida uma cadeia industrial competitiva e ambientalmente responsável.