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Acesso aberto (Open Access)
Cristaloquímica de esmectitas dioctaédricas em bentonitas brasileiras
(Universidade Federal do Pará, 2025-07-01) VEGA PORRAS, David Enrique; PAZ, Simone Patrícia Aranha da; http://lattes.cnpq.br/5376678084716817; https://orcid.org/0000-0002-5880-7638
As bentonitas são insumos minerais de grande interesse industrial devido às propriedades físico-químicas dos argilominerais do grupo das esmectitas. Essas propriedades, resultantes da complexa química cristalina e o pequeno tamanho de partícula das esmectitas, incluem carga da camada variável, capacidade de inchamento e capacidade de troca catiônica. No Brasil, os principais depósitos de bentonita estão localizados no município de Boa Vista, Paraíba, responsável por >70% da produção nacional. No entanto, o esgotamento progressivo dessas variedades tem motivado a busca por novos depósitos. Entre estes, destaca-se o depósito de Formosa, no estado do Maranhão. Embora tanto as bentonitas de Boa Vista quanto a bentonita Formosa – em menor proporção – tenham sido amplamente estudadas em suas frações <2 μm ou maiores, a cristaloquímica de suas esmectitas ainda não foi completamente elucidada, devido não só à complexidade química e estrutural típica das esmectitas, mas também à dificuldade de obter fases puras e à interferência de minerais acessórios. Nesse contexto, esta tese apresenta um estudo detalhado da cristaloquímica da esmectita do depósito de Formosa, comparando-a com três variedades comerciais de Boa Vista: Bofe, Chocolate e Verde Lodo. Foram analisadas as frações <2 μm, 0,1-2 μm e <0,1 μm, sendo esta última o foco principal do estudo. As análises incluíram DRX (método de Rietveld), FTIR, MET-EDS, MEV, FRX, EAA, TG e espectroscopia Mössbauer. Essas esmectitas, anteriormente descritas como montmorillonitas, também exibem uma carga tetraédrica significativa na camada. De fato, as quatro amostras possuem carga tetraédrica de ~0,15 por meia unidade de fórmula, suficiente para induzir o inchamento após o tratamento Hofmann-Klemen. A simetria octaédrica das quatro amostras foi trans-vacante, influenciada pelo teor de Fe3+ e pela carga tetraédrica. As similaridades estruturais e químicas entre a esmectita de Formosa e as de Boa Vista, juntamente com os teores de esmectita nas frações <2 μm e <0,1 μm semelhantes – quantificado pelo Rietveld – demonstraram que o depósito de Formosa é uma alternativa potencial às bentonitas de Boa Vista.
Acesso aberto (Open Access)
Quantificação mineralógica de bentonitas via DRX usando um método combinado Rietveld-Le Bail-Padrão Interno
(Universidade Federal do Pará, 2020-04-09) VEGA PORRAS, David Enrique; PAZ, Simone Patrícia Aranha da; http://lattes.cnpq.br/5376678084716817; https://orcid.org/0000-0002-5880-7638
Tradicionalmente, na indústria da bentonita o principal parâmetro de qualidade do minério é o inchamento, denominando-se naturalmente sódicas as que incham e naturalmente não sódicas as que não incham. No entanto, suas propriedades podem variar significativamente por conta das proporções mineralógicas, teor e tipo catiônico de montmorillonita. O que nem sempre pode ser previsto, pois não se tem um método de quantificação mineralógica consolidado e prático. A opção de quantificar via difratometria de raios X-método do pó pelo método convencional de Rietveld só é confiável quando todas as estruturas cristalinas das fases minerais são conhecidas. Este não é o caso das bentonitas, uma vez que a desordem turbostrática da montmorillonita não é considerada nos modelos estruturais disponíveis, tornando a análise quantitativa um grande desafio. Assim, neste trabalho, aplicando o método combinado Rietveld-Le Bail-Padrão Interno (desenvolvido por Paz et al. 2018), foi gerado um modelo hkl calibrado para a denominada Mg-montmorillonita Formosa. A montmorillonita foi obtida pela separação da fração argila (< 2 μm) da bentonita Formosa via centrifugação segundo a lei de Stokes. O material foi caracterizado por DRX, FRX, EIV, MEV, EM e DTP, encontrando-se uma baixa concentração de outras fases minerais (impurezas). Segundo os resultados de FRX e EM, trata-se de uma montmorillonita beidellítica com mais do 50 % da carga localizada na folha octaédrica. Resultados quantitativos usando o modelo hkl calibrado para a Mgmontmorillonita foram satisfatórios para misturas binárias montmorillonita-fluorita com concentrações de montmorillonita > 50% (índices estatísticos χ2 e RBragg < 5). O método foi reprodutível para 3 replicatas da mistura binária montmorillonita-fluorita (80-20%). A baixa variância e reprodutibilidade dos resultados, indica que o modelo hkl calibrado pode ser utilizado satisfatoriamente para a quantificação mineralógica de bentonitas (conteúdo de 60- 80% de montmorillonita). A rapidez, praticidade e eficiência do método combinado o torna uma boa opção a ser utilizada na indústria, permitindo lidar com fases que dispõe de informações cristalográficas parciais e/ou efeitos difratométricos severos de desordem estrutural, tal como a turbostrática, típica de argilominerais.