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Do Brasil para o mundo
Marcos Augusto Bizeto*
Nióbio, o elemento 41 da Tabela Periódica, foi descoberto em 1801 pelo químico e mineralogista inglês Charles Hatchett (1765-1847) ao analisar um mineral da coleção do Museu Britânico.[1,2] Chamado inicialmente de colúmbio, somente em 1950 teve o nome nióbio adotado como oficial.[3]
Na crosta terrestre há cerca de 20 ppm de nióbio na forma dos minerais columbita [(Fe,Mn)(Ta,Nb)2O6] e pirocloro (NaCaNb2O6F)[4]. Sua extração é complexa e envolve várias etapas de beneficiamento e purificação desses minerais para obtenção do óxido a ser usado na produção do metal puro e de suas ligas. Por muito tempo as columbitas foram a única fonte de nióbio, mas devido a pouca abundância do mineral, o preço do metal era alto e seu uso restrito a algumas aplicações tecnológicas específicas.
Essa situação mudou com a descoberta no Brasil de reservas de pirocloro estimadas em 842.460.000 toneladas. Essa quantidade representa 98,1 % das reservas mundiais conhecidas e possibilita a exploração do nióbio por séculos. A fração lavrável está distribuída nos estados de Minas Gerais (387,8 Mton de pirocloro), Amazonas (154,5 Mton de columbita) e Goiás (147,2 Mton de pirocloro). A produção média anual é de 82 mil toneladas e é concentrada em Araxá (MG), onde são produzidos o pentóxido de nióbio (Nb2O5) e a liga FeNb (com 65% Nb e 30% de Fe) e em Catalão (GO), onde apenas a liga FeNb é produzida[5]. Isto consagra o Brasil como o maior produtor mundial de nióbio, respondendo por 93,7% da produção, seguido do Canadá com 5,8 %.
O nióbio puro apresenta propriedades supercondutoras quando resfriado a temperaturas criogênicas e por isso é utilizado nos magnetos dos equipamentos de ressonância nuclear magnética. Por ser um dos metais mais resistentes à corrosão é muito usado pela indústria siderúrgica na produção de ligas especiais de aços inoxidáveis, como a ICONEL 718 (com teor de 5,8% de Nb) usada na fabricação de motores de jatos e outras aplicações.
O nióbio também é utilizado na fabricação de aços microligados de ultrarresistência para uso na construção civil, nas indústrias aeroespacial, naval, automobilística e, principalmente, para a fabricação de tubulações de óleo e gás, plataformas de petróleo e reatores nucleares. Ligas de nióbio e titânio são utilizadas na fabricação de implantes médicos e odontológicos. O pentóxido de nióbio, produzido em menor escala, é utilizado na produção de cerâmicas avançadas empregadas em materiais refratários, lentes especiais, dispositivos eletroeletrônicos (capacitores, ferroelétricos e dielétricos) e catalisadores heterogêneos industriais.
*Docente do Departamento de Química da Unifesp.
Referências
[1] C. Hatchett, Analysis of a mineral substance from North America, containing a metal hitherto unknown, Philosophical Transactions (1802), 92, 49-62.
[2] W. P. Griffith e P. J. T. Morris, Charles Hatchett FRS (1765–1847), chemist and discoverer of niobium, Notes Rec. R. Soc. Lond. (2003) 57 (3), 299–316
[3] E. Wichers, Report of the Committee on Atomic Weights of the American Chemical Society, J. Am. Chem. Soc. (1950) 72, 1431–1432.
[4] Chemistry of Elements, N. N. Greenwood e A. Earnshaw, 2a Ed, Butterworth-Heinemann Ltd., Cambridge, 1997.
[5] Departamento Nacional de Produção Mineral. Sumário Mineral. Coordenadores: T. M. Lima e C. A. R. Neves; Brasília: DNPM, 2016. 135 p.; http://www.dnpm.gov.br/dnpm/sumarios/sumario-mineral-2015, acessado em 18 de dezembro de 2018.
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