3 de abril de 2018

Molibdênio: aplicação, reservas e produção

Por Marco Gonzalez


Cristal hexagonal de 15 mm de molibdenita em quartzo,
Mina de Molly Hill, Quebeque, Canadá (por John Chapman)

O nome molibdênio deriva do grego molygdos, que significa chumbo e, embora o nome tenha sido mantido, o equívoco foi identificado em 1778 quando o químico farmacêutico sueco Carl Wilhelm Scheele reconheceu que o mineral molibdenita não continha chumbo e nem era grafite. Esta distinção foi providencial pois o molibdênio é essencial para quase todas as formas de vida na Terra e tem diversas e importantes aplicações.

O molibdênio é um metal durável, resistente, leve e confiável. Tem um grau relativamente baixo de expansão térmica, sendo adequado a aplicações de alta temperatura, além de possuir alta resistência à corrosão.


Aplicações

Com elevado ponto de fusão (2.163 °C), alta densidade (10,22 g/cm³), boa condutividade térmica, baixo coeficiente de expansão térmica e elevada resistência à corrosão, molibdênio é utilizado em ligas à base de níquel resistentes a altas temperaturas e à corrosão, como agente catalisador no refino do petróleo, em eletrodos para fornos de aquecimento elétrico, em reatores nucleares, em partes de aviões e mísseis, em aços de elevada resistência, como lubrificante para altas temperaturas, na nutrição de plantas e em filamentos para componentes elétricos e eletrônicos.


Filamento de lâmpada (por Lander777)

Há poucos substitutos para o molibdênio em sua principal aplicação em aços e ferros fundidos. Devido à sua disponibilidade e à sua versatilidade, os materiais que a indústria tem desenvolvido se beneficiam de suas propriedades em ligas. Por exemplo, tem sido destacado o benefício do uso de ligas de molibdênio para aumentar a resistência de ferramentas revestidas com nitreto de alumínio e titânio. Mas há outras aplicações.

Novas baterias de lítio-ar estão chegando com maior capacidade de ciclos de uso. Isto é possível com a utilização de dissulfeto de molibdênio, que gera uma película fina que não reage à presença do ar fazendo com que a bateria tenha uma vida mais longa.  Por outro lado, nas baterias de lítio-enxofre, o molibdênio pode ser usado para criar um material que ajusta a espessura do revestimento produzindo-o mais fino que a seda de uma teia de aranha. Isso melhora a estabilidade e compensa a baixa condutividade do enxofre, tornando as baterias de lítio-enxofre mais viáveis comercialmente.

Na medicina, o molibdênio é um poderoso oligoelemento antioxidante e desintoxicante do organismo. Ele possibilita a diminuição da formação de radicais livres, auxilia na fertilidade, no combate à anemia e na formação de enzimas digestivas.

A aplicação de molibdênio como nutriente na agricultura, no ciclo do cultivo, pode contribuir para um aumento de cerca de 16% na produtividade da soja e de aproximadamente 6% no teor de proteína dos grãos produzidos. Na linha de fertilizantes foliares, o molibdênio auxilia as plantas a converter o nitrogênio em amônia melhorando o seu metabolismo e resultando em melhor florescimento, frutificação e maior produtividade.

Memorístores (ou memotransístores) serão a base da computação neuromórfica, ou seja, baseada em processadores que imitam a forma de trabalho do cérebro humano. O memotransístor é construído com dissulfeto de molibdênio que, tendo atomicamente pouca espessura, é facilmente influenciado pelo campo elétrico aplicado, viabilizando múltiplas conexões e simulando assim sinapses artificiais. Nesse tipo de aplicação em processadores de uma única camada atômica, a molibdenita tem mostrado vantagens em relação ao grafeno pois, ao contrário deste, ela possui naturalmente propriedades semicondutoras. Diversos pesquisadores têm incluído o molibdênio em experimentos com nanomateriais e em materiais monocamadas.

Reservas e produção

A reserva global de molibdênio é de 17.000.000 de toneladas, o que é suficiente para suprir as necessidades mundiais previstas para o futuro. Ele ocorre como o principal sulfeto metálico em grandes depósitos de baixo teor de molibdênio pórfiro e também como sulfeto metálico associado em depósitos de cobre pórfiro de baixo grau. Outras ocorrências estão associadas aos skarnitos (Mo-W, Mo-Cu, Mo), pegmatitos e gneisses (Mo-W-Sn). A molibdenita (MoS₂) se destaca como principal fonte comercial de molibdênio.


Reservas de molibdênio em 2017 (fonte: USGS)

A produção mundial de molibdênio em 2017 foi de 290.000 toneladas.


Produção de molibdênio em 2017 (fonte: USGS)

O mercado de molibdênio deverá ultrapassar US$ 350 bilhões até o ano de 2026.

No Brasil

As reservas oficiais brasileiras são restritas a Currais Novos, RN, alcançando cerca de 168 toneladas de metal contido em reserva medida. No país, o  molibdênio está associado a depósitos de tungstênio em skarnitos (RN e PB), mineralizações com urânio (MG, SC), pegmatitos (BA), granitos (SC, RS, RR) e depósitos epitermais (PA), como os depósitos de cobre de Salobo e Breves (PA). 

Em 2016 foi realizado experimento com tratamento de molibdenita oriunda de atividade garimpeira de Carnaíba, BA, para obtenção de molibdênio metálico. Foi obtido um teor superior a 99% e um rendimento global de 85%.

As reservas e os experimentos ainda são insuficientes, pois o Brasil depende totalmente da importação de concentrado ustulado de molibdenita (MoO) que movimenta valores anuais da ordem de US$ 200 milhões.


Cristais de trióxido de molibdênio - MoO₃ (por Nidox1)

Até junho de 2015 havia 27 requerimentos de pesquisa (7 no AM, 7 no PA, 5 no RN, 3 no RR, 2 na PB e 1 em cada um dos estados de MG, PI, RS), 28 autorizações de pesquisa (7 no RN, 11 no PI, 6 na BA, 2 no AP e 1 na PB e 1 no PA), 6 requerimentos de lavra (no RN) e 3 concessões de lavra (2 no RN e 1 em SC), geralmente em associação com outros minerais, principalmente tungstênio. Em 2014 foram protocolados 5 requerimentos de pesquisa (2 no PI e 3 no RN) e outorgadas 11 autorizações de pesquisa (9 no PI, 1 no RN e 1 em PE).

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