Navegando por Assunto "Caulinita - Paragominas (PA)"

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Cristaloquímica da sodalita Bayer derivada de bauxitas com alta sílica reativa de Paragominas-Pa
(Universidade Federal do Pará, 2016-05-24) MELO, Caio César Amorim de; ANGÉLICA, Rômulo Simões; http://lattes.cnpq.br/7501959623721607
Na região de Paragominas, bem como, em toda região norte do Brasil os depósitos de bauxita gibbsíticas comumente apresentam quantidade elevada de caulinita. O processamento destas bauxitas (conhecidas como bauxitas com alta sílica reativa - BASR) tornou-se um desafio, pois, nas condições convencionais do processo Bayer, a caulinita é lixiviada, indesejavelmente, pela solução de NaOH e em seguida precipita-se na forma de sodalita. A formação dessa fase acarreta um aumento significativo nos custos do processo, tanto pelo aumento do tempo de processamento quanto pela perda irreversível de NaOH que é roubado do sistema na formação da sodalita a qual é descartada na lama vermelha. Diante desse problema minero-metalúrgico, este trabalho teve como objetivo investigar a cristaloquímica da sodalita formada em condições convencionais do processo Bayer para que a partir desses resultados, estudos no sentido de reduzir estas perdas do processo e viabilizar o processamento das BARS possam ser desenvolvidos futuramente. Os materiais de estudo desse trabalho foram gangas cauliníticas de 4 litologias de um poço de pesquisa na mina Miltônia 3 (BN, BNC, BC e BCBA), bem como um caulim produto da IMERYS S.A.. As digestões foram realizadas em autoclaves de aço inoxidável revestidas internamente com Teflon, utilizando em 1 g de material sólido, 25 mL de NaOH e temperatura de 150ºC em estufa. A concentração da solução NaOH e o tempo de reação variaram de 2,5 à 5,0 M e 60 à 420 min, respectivamente. Os materiais foram caracterizados por DRX, ATD/TG, FTIR, MEV e ICP-OES. Os resultados dos materiais de partida revelaram que a amostra de caulim é constituída essencialmente por caulinita, e a mesma apresenta alto grau de ordenamento estrutural. Todas as gangas cauliníticas apresentaram os mesmos minerais: gibbsita, caulinita, hematita, goethita e anatásio. A partir da observação dos difratogramas e das curvas de ATD pode-se observar que as amostras BN e BNC são mais reativas que as demais, possivelmente devido a um menor grau de ordenamento estrutural e tamanho das partículas. A partir dos resultados dos experimentos com o caulim foi possível observar que são formadas não só uma sodalita, mas duas que coexistem praticamente ao longo de todo o processo tendendo a um equilíbrio. Estas duas fases se diferenciam pela quantidade e pelo comportamento das moléculas de NaOH e H2O que ocupam a cavidade da estrutura. Os resultados dos refinamentos mostraram que estas eram: sodalita básica com parâmetro de cela unitária (ao) ~8,96 Å, predominante nos estágios iniciais da transformação e hidrosodalita com ao ~8,85 Å, dominante nos estágios secundários (principalmente no tempo de 180 min). Os resultados de DRX do material obtido nos experimentos a partir das gangas cauliníticas mostraram que em 60 min não há conversão completa da caulinita em sodalita, e que o padrão difratométrico da sodalita formada a partir das amostras BNC e BN apresentam picos mais intensos e bem definidos que os de BC e BCBA, confirmando a hipótese de que as caulinitas presente em BN e BNC são mais reativas. O aumento do tempo de reação e concentração de NaOH possibilitou um sutil aumento do ordenamento estrutural da sodalita. Observou-se que em praticamente todos os experimentos a única fase formada foi a sodalita básica. As únicas amostras onde houve a formação da hidrosodalita foram as amostras de BCBA e BC em maior tempo de reação e concentração de NaOH, mostrando assim que essa fase está diretamente associada a um maior tempo de reação, bem como a concentração e “cristalinidade” de caulinita disponível no meio reacional. Assim, durante a reação em tempos e concentrações menores não é possível alcançar um equilíbrio e consequentemente há uma constante alternância da fase predominante. Em tempos e concentrações maiores um equilíbrio é virtualmente alcançado, de modo que não se observa mais picos de difração separados. No entanto, não há significativo aumento do ordenamento estrutural inclusive para tempos extremos de 3 dias de digestão. Os experimentos com cloreto de amônio mostraram que este meio permite a formação de fases mais cristalinas que todas as outras obtidas neste trabalho. No entanto, não resultaram em uma diminuição do consumo de sódio.
Acesso aberto (Open Access)
Mineralogia e geoquímica dos perfis bauxíticos da mina Miltônia 3, região de Paragominas/PA
(Universidade Federal do Pará, 2015-10-16) PEREIRA, Carla Braga; ANGÉLICA, Rômulo Simões; http://lattes.cnpq.br/7501959623721607
A Província Bauxitífera de Paragominas situa-se na porção leste do estado do Pará e oeste do estado do Maranhão, ocupando a porção NW da Bacia do Grajaú e a parte meridional da plataforma Bragantina, com área em torno de 50.000 km2. Os importantes depósitos de bauxita dessa região foram originados a partir de intenso intemperismo químico sobre rochas siliciclásticas do Cretáceo. Este trabalho tem como foco o estudo mineralógico e geoquímico de perfis bauxíticos na área da mina de Bauxita pertencente à empresa Norsk Hydro, na mina Miltônia 3, município de Paragominas-PA. Visa contribuir para o entendimento da origem e desenvolvimento dos perfis. Foram amostrados dois perfis lateríticos representativos da mina Miltônia 3, atentando-se para as diferenças químicas, mineralógica e textural dos horizontes que estruturam os perfis em questão. Assim utilizou-se os seguintes procedimentos metodológicos e/ou técnicas instrumentais: Difração de Raios-X (DRX), Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV), Petrologia e Análise Química. Os perfis lateríticos estudados neste trabalho foram descritos segundo a sua estruturação em horizontes, nomeados da base para o topo de: Bauxita Amorfa (BA), Bauxita Cristalizada-Bauxita Amorfa (BCBA), Bauxita Cristalizada (BC), Laterita Ferruginosa (LF), no perfil 1 o horizonte sobrejacente a LF é descrito como Bauxita Nodular (BN), entretanto no perfil 2, trata-se do Horizonte Bauxita Cristalizada Nodular (BNC). Ambos os perfis são cobertos por horizonte areno-argiloso inconsolidado, de coloração vermelho alaranjado, denominada por muitos autores de Argila de Belterra. Petrograficamente os horizontes apresentam os seguintes minerais típicos de um perfil bauxítico/lateríticos: gibbsita, caulinita, goethita, hematita e anatásio. Esta paragênese foi confirmada por meio da análise por DRX, cujo conteúdo varia para cada horizonte. Assim aliada a análise via MEV pode-se perceber o aspecto morfológico dos cristais de gibbsita e caulinita. Nota-se a presença de três gerações de gibbsita, a fase precoce faz parte da matriz, por vezes, associada com oxi-hidróxido de Fe, apresentando caráter criptocristalino. A segunda geração compreende cristais microcristalinos que preenchem parcialmente ou totalmente os poros. A geração mais tardia são cristais criptocristalinos que encontram-se preenchendo totalmente e/ou revestindo as paredes dos cutans. O comportamento geoquímico das fases residuais Al2O3, Fe2O3, SiO2 e TiO2 apresentam similaridade em ambos os perfis, assim como, os presentes teores de Al2O3_aproveitável e SiO2_reativa. Ao longo do perfil o teor de SiO2 e SiO2_reativa são mais expressivos nas camadas mais argilosas, e refletem o conteúdo de caulinita. O teor de Al2O3_aproveitável segue o mesmo comportamento de Al2O3: pois a primeira está relacionada à gibbsita, e os teores mais elevados estão no topo da BA, BCBA e BC, o último representa a nível economicamente explorável. Ao avaliar o grau de ordem e desordem da caulinita presente nos perfis estudados verificou-se um aumento dos resultados de FWHM (aumento do alargamento dos picos) da base em direção ao topo, mostrando a possibilidade de: 1) degradação das caulinitas com o processo de desenvolvimento do perfil laterítico; e/ou neoformação de novas gerações de caulinita de baixa cristalinidade. Os dados levantados durante as análises deram suporte para entendimento dos processos que favoreceram as diferenças e semelhanças mineralógicas, químicas e texturais existentes entre os horizontes bauxíticos, assim como a retomada do processo de bauxitização (Duas fases de bauxitização) que resultou na formação do horizonte Bauxita Nodular e Bauxita Nodular Cristalizada, levantando a hipótese da evolução complexa e polifásica dos perfis estudados, culminando na origem dos depósitos bauxíticos/lateríticos.