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metadata.dc.type: Dissertação
Issue Date: 29-Sep-2015
metadata.dc.creator: COSTA, Luiz Claudio Gonçalves da
metadata.dc.contributor.advisor1: COSTA, Marcondes Lima da
Title: Minerais de manganês como contaminantes do minério de ferro na mina N5W em Carajás, Pará
metadata.dc.description.sponsorship: CAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior
Citation: COSTA, Luiz Claudio Gonçalves da. Minerais de manganês como contaminantes do minério de ferro na mina N5W em Carajás, Pará. Orientador: Marcondes Lima da Costa. 2015. 92 f. Dissertação (Mestrado em Geologia e Geoquímica) – Instituto de Geociências, Universidade Federal do Pará, Belém, 2015. Disponível em: http://repositorio.ufpa.br:8080/jspui/handle/2011/10693. Acesso em:.
metadata.dc.description.resumo: Atualmente a caracterização mineralógica e controle do manganês e da sílica nas minas de minério de ferro de Carajás tornam-se indispensáveis. Pois concentrações elevadas de seus minerais foram encontradas, os quais são vistos como impurezas indesejáveis no minério, em especial da mina de N5W, com teores superiores a 65 % de Fe. O presente trabalho objetiva identificar esses minerais, o seu modo de ocorrência e relação com o minério de ferro na mina N5W, na tentativa de contribuir para minimização do seu impacto durante a operação de lavra do minério de ferro. Os principais minerais de manganês identificados foram pirolusita, bixbyita, criptomelana, hollandita, ramsdellita e calcofanita, todos oxi-hidróxidos de Mn, exceto a braunita também identificada nesta mina, que é um silicato. Estes minerais geralmente estão alojados em veios e vênulas hidrotermais que interceptam o minério de ferro. Mas ocorrências, em menor proporção, entre as camadas de jaspilitos também são observadas, como aparente ligação com pequenas lentes. Aparentemente pelo menos dois modos de ocorrências foram individualizados na mina de N5W, cada um com mineralogia de Mn específica: zonas de falhas, brechas e veios com pirolusita, calcofanita, braunita e bixbyita, além de possíveis lentes com criptomelana e hollandita, provável ainda que tenha havido a formação intempérica desses minerais, representados por pirolusita e criptomelana. Quartzo, oxi-hidróxidos de Fe e de Mn são os principais constituintes dos veios preenchendo falhas e fraturas em N5W, com MnO atingindo teores de até 61,74 % nesses veios. Sendo assim os minerais de Mn associado ao minério de ferro indicam ambiência sedimentar, hidrotermal e restritamente intempérica, quando esses minerais em parte foram alterados, as soluções mobilizadas e então como novas fases foram reprecipitados ao lado dos oxi-hidróxidos de Fe. A associação geoquímica típica quando da presença de minerais de manganês é Mn-As-Cu-Zn-Ag-ETR com teores anômalos positivos, enquanto para a formação ferrífera Zr-Hf-Nb-Ta-Sc-Th como valores negativos. Os elementos terras raras encontram-se em concentrações elevadas na zona enriquecida em Mn, mas principalmente quando se trata de hollandita, quando se observa forte anomalia positiva de Ce. O minério de Fe apresenta como característica anomalia positiva de Eu. A contaminação por SiO2 está representada por boulders métricos de jaspilitos circundados por hematitas friáveis, em muitos casos, quando a lavra atinge a zona saprolítica grossa. Portanto os contaminantes de Mn são de origem diversa, porém predominam por enquanto as ocorrências hidrotermais, intimamente associadas com o proto-minério de ferro. Os teores elevados de SiO2 mostram que a lavra atingiu a base do perfil de alteração, incorporando parte dos proto-minérios.
Abstract: Mineralogical characterization and control of manganese and silica contents in the Carajás mine iron ore is a routine task. Relatively high concentrations of manganese and silica minerals, considered ore impurities, are present in the high grade iron ore (>65% Fe) of the N5W mine. This study aimed to identify these minerals and their mode of occurrence in the iron ore from N5W, improving the mine planning and exploitation. The main manganese minerals in the iron ore are: (a) pyrolusite, bixbyite, cryptomelane, hollandite, ramsdellite and chalcophanite, all Mn oxy-hydroxides; and (b) the braunite, a silicate. These minerals were found in hydrothermal veins and veinlets, cross-cutting the primary bedding of the iron ore and subordinately forming centimetre scale lens shaped veins, interbedded in the jaspilite layers. The Mn rich veins are spatially associated with fault zones and breccia bodies showing pyrolusite, chalcophanite, braunite and bixbyite veins, subordinated lenses of cryptomelane and hollandite. The presence of pyrolusite and cryptomelane indicates weathering of the rocks. Quartz and Fe-Mn oxy-hydroxides are the main minerals filling faults and fractures in the N5W mine, where MnO grades in veins, reach up to 61,74%. The Mn minerals in the iron ore are indicative of sedimentary and hydrothermal origin. Weathering caused alteration of the primary minerals, promoting mobilization and reprecipitation of new Mn minerals together with Fe oxy-hydroxides. Typical geochemical association in the Mn rich iron ore Mn-As-Cu-Zn-Ag with positive anomalous ETR levels, whilst in the iron formation Zr-Hf-Nb-Ta-Sc-Th with ETR negative values. The rare earth elements concentrations are higher in the Mn rich zones. These zones show strong positive Ce anomalies when hollandite is present. Higher SiO2 contents are related to the presence of metric jaspilite boulders surrounded by hematite friable, in the thick saprolite zone. Finally, the Mn contaminants are diverse in origin, however hydrothermal Mn rich minerals are dominant, closely associated with the proto-iron ore. The high SiO2 contents are indicative of the base of the alteration profile, incorporating part of the proto-ores. Keywords: Mn Oxi-hydroxides; hematite; quartz; silica; contaminants, Carajás Formation.
Keywords: Formação Carajás
Minérios de manganês
Poluentes
Silica - Pará
Silicatos - Pará
metadata.dc.subject.areadeconcentracao: GEOQUÍMICA E PETROLOGIA
metadata.dc.subject.linhadepesquisa: MINERALOGIA E GEOQUIMICA APLICADA
metadata.dc.subject.cnpq: CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::GEOCIENCIAS::GEOLOGIA::MINERALOGIA
metadata.dc.publisher.country: Brasil
Publisher: Universidade Federal do Pará
metadata.dc.publisher.initials: UFPA
metadata.dc.publisher.department: Instituto de Geociências
metadata.dc.publisher.program: Programa de Pós-Graduação em Geologia e Geoquímica
metadata.dc.rights: Acesso Aberto
metadata.dc.source: 1 CD-ROM
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