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Adsorção de CU2+ em alumina de transição obtida a partir da mistura de gibbsita e hidróxido de alumínio gel
(Universidade Federal do Pará, 2015-09-30) PINHEIRO, Darllan do Rosário; MARTELLI, Marlice Cruz; http://lattes.cnpq.br/1213009262936026
A alumina é um dos óxidos mais importantes na indústria cerâmica, sendo utilizado principalmente na forma de alumina calcinada ou fundida sendo aplicada, dentre outras formas, como material adsorvente. Neste trabalho desenvolveu-se um método de produção de alumina de transição a partir da mistura de gibbsita, proveniente do processo Bayer, e hidróxido de alumínio gel, proveniente de reação de sulfato de alumínio e hidróxido de amônio visando a aplicação como material adsorvente para remoção de Cu 2+ em solução aquosa. Foram investigadas as condições de adsorção incluindo tempo de contato e pH. Os ensaios foram realizados a 30 oC e 50 ºC, nos quais 1 g de alumina produzida foi submetida a contato com 100 ml de uma solução aquosa contendo Cu2+. As concentrações das soluções aquosas empregadas foram de 100, 200, 400, 800, 1600 e 2000 ppm de solução de sulfato de cobre. A caracterização das soluções de sulfato de cobre foi realizada em espectrofotometria UV e a caracterização do material produzido foi realizada através de DRX, EDX e área superficial BET. Avaliou-se o tempo de contato para o alcance do equilíbrio de adsorção sendo este tempo otimizado em 15 min. O efeito do pH sobre a adsorção mostrou que aumentando a temperatura de adsorção há um aumento do valor de pH em relação ao pH da solução inicial de sulfato de cobre. As isotermas de Langmuir e Freundlich apresentaram resultados satisfatórios para adsorção, sendo a isoterma de Langmuir a que melhor se ajustou aos dados de adsorção. Através das isotermas de equilíbrio verificou-se que o material produzido tem boa capacidade de adsorção para o íon Cu2+.
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Avaliação da influência das águas de poço e industrial tratada na corrosão do cobre
(Universidade Federal do Pará, 2021-02-04) LIMA, Andel Denilson Matos; CARDOSO FILHO, José Carlos de Araújo; http://lattes.cnpq.br/7033790503322903
O monitoramento eficiente da corrosão previne, em uma indústria, paradas não programadas para manutenções corretivas para troca de peças, tubulações, materiais, componentes e equipamentos fabricados em cobre que possuem contato com água bruta ou tratada e sofrem desgastes ao longo do tempo. Este trabalho monitorou através da exposição das águas de poço e tratada de uma indústria de cosméticos, localizada no Estado do Pará, o nível de corrosividade quando em contato com cupons de corrosão (corpos de prova) fabricados em cobre. O método de análise consistiu na imersão destes cupons em água de poço e água industrial no período de 7, 14, 21 e 28 dias. A cada período os cupons foram retirados limpos e levados para ensaios de perda de massa, taxa de corrosão, potencial de corrosão e curvas de polarização. Além das análises físico-químicas e microbiológicas das amostras das águas para o cálculo de estabilidade, que mostra se a tendência é estável, corrosiva ou incrustante. Os resultados mostraram que a água de poço tem corrosividade baixa e a água industrial tem corrosividade moderada, mesmo recebendo um tratamento químico para correção do pH e controle microbiológico. A perda de massa e a taxa de corrosão do cupom de cobre foram maiores para água industrial e as curvas de polarização e potencial de corrosão mostraram que a água industrial possui um grau elevado de corrosão em comparação com a água de poço.
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Desenvolvimento de processo de zeólita A utilizando o caulim da Amazônia e aplicação na adsorção de Cu+2
(Universidade Federal do Pará, 2014-08-22) MORAES, Cristiane Gomes; MACÊDO, Emanuel Negrão; http://lattes.cnpq.br/8718370108324505; SOUZA, José Antônio da Silva; http://lattes.cnpq.br/6157348947425968
Em todo mundo milhões de toneladas de resíduos inorgânicos são produzidos a cada dia em atividades de mineração e beneficiamento mineral. Estes resíduos são armazenados em bacias de sedimentação ou descartados em aterros e, muito comumente são jogados diretamente no meio ambiente, sem qualquer processo de tratamento. Todavia, alternativas de reciclagem e/ou reutilização devem ser investigadas e, sempre que possível. Este trabalho mostra estudos realizados, visando a reutilização do resíduo de caulim da Amazônia, proveniente de uma empresa de beneficiamento de caulim para cobertura de papel. Para a síntese da zeólita A nos processos hidrotérmicos estático e dinâmico, utilizou-se como o fonte de silício e alumínio o resíduo de caulim, que passou pelo processo de calcinação em mufla a 600°C para obtenção do metacaulim; e como fonte de sódio optou-se por uma solução de hidróxido de sódio 5M. No processo estático utilizou-se autoclaves de aço inoxidável, em estufa a temperatura de 110°C, utilizando 1,75g de metacaulim, variando os tempos de síntese e a massa de hidróxido de sódio e no processo dinâmico utilizou-se 100g de metacaulim, massa de 34,5g de hidróxido de sódio; a temperatura de 95°C em sistema de agitação, variando os tempos de síntese, a fim de determinar as condições ideais na síntese da zeólita A no processo. Os materiais de partidas e os produtos zeolíticos obtidos nas sínteses foram caracterizados através: difração de raios-X (DRX), microscopia eletrônica de varredura (MEV), análise térmica diferencial e termogravimétrica (ATG/TG), fluorescência de raios-X (FRX) e análise granulométrica. Há possibilidade do aumento de escala, pois obteve zeólita A, no processo dinâmico no tempo de 30 min. Os dados dos ensaios de adsorção determinados, pela técnica iodométrica de Cobre em ligas metálicas e minerais e ajustados pelos modelos de Langmuir e Freundlich sugerem que os materiais zeolíticos estático e dinâmico apresentam boa capacidade adsortiva atingido eficiência de 95% para concentrações na faixa de 50 a 100 mg/L, demonstrando assim, que os referidos materiais são uma alternativa eficiente e de baixo custo quando utilizados para a remoção de metais pesados, no caso do cobre, no tratamento de efluentes industriais.
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Eletrodeposição pulsada e caracterização de revestimentos de cobre/nanotubos de carbono em ligas de alumínio 3003 e 1350
(Universidade Federal do Pará, 2025-06-25) SILVA, Alberto Solary da; SOUSA, Mário Edson Santos de; http://lattes.cnpq.br/4761512397509247; HTTPS://ORCID.ORG/0000-0002-7605-2371; REIS, Marcos Allan Leite dos; http://lattes.cnpq.br/8252507933374637; https://orcid.org/0000-0003-2226-2653
A demanda por sistemas elétricos mais eficientes e sustentáveis tem impulsionado a pesquisa na busca por materiais inovadores que aprimorem as propriedades dos condutores elétricos. O alumínio (Al) e suas ligas são amplamente utilizados na transmissão e distribuição de energia elétrica devido à sua baixa densidade e boa condutividade elétrica. A busca por melhorias nas propriedades elétricas tem levado ao desenvolvimento de revestimentos que aumentem a condutividade sem comprometer a leveza do material. Este trabalho apresenta um estudo sobre a anodização de substratos de Al como preparação para revestimentos nanoestruturados aliado à eletrodeposição por corrente pulsada de nanocompósito baseado em cobre (Cu) e nanotubos de carbono de paredes múltiplas (NTCPM), com foco nas propriedades elétricas correlacionadas com a microestrutura. Experimentos foram realizados em chapas de Al liga 3003, em fios e em cabos de Al liga 1350. Parâmetros otimizados para a anodização foram obtidos utilizando concentração de 100% de H2SO4, corrente contínua de 3 A e 10 V aplicada durante 2 h. Na eletrodeposição por corrente pulsada aplicou-se concentração de NTCPM de 1 mg/mL, ciclo de trabalho (γ) de 80%, 2 A e 10 V durante 1 h. Micrografias obtidas por Microscopia Eletrônica de Varredura com Emissão de Campo (MEV-FEG) verificaram a formação de camada de óxido de alumínio (Al2O3) porosa e uniforme, fundamental para a aderência do revestimento, assim como evidenciou a homogênea e eficaz distribuição do revestimento do nanocompósito sobre a superfície anodizada. A caracterização por Espectroscopia de Energia Dispersiva (EDS) confirmou a presença dos elementos Cu e carbono (C) distribuídos na camada de revestimento. Através da espectroscopia Raman foram identificados modos vibracionais característicos dos NTCPM, as bandas D, G e G’, analisando variações de intensidade e largura de banda resultantes das modificações estruturais promovidas pela eletrodeposição. A Difração de Raios X (DRX) identificou as fases cristalinas presentes no revestimento, além de evidenciar alterações estruturais provocadas pelo tratamento superficial, mostrando a integração do nanocompósito ao substrato metálico. Testes de condutividade elétrica foram realizados utilizando a técnica ponte de Kelvin, antes e depois do revestimento, demonstrando um aumento significativo na condutividade elétrica (σ), evidenciando a melhoria na eficiência do transporte de carga devido à sinergia entre o Cu e os NTCPM. Entre os resultados, se destaca a elevação de ⁓ 52,33% na condutividade elétrica superficial (σs) das chapas e um aumento de IACS de 67,76% para ⁓ 73,5% nos fios tratados. De modo semelhante, também se destaca a queda no valor médio de resistência do cabo revestido que mudou de 4,88x10-4 Ω para 1,934x10-4 Ω em comparação ao cabo sem revestimento, diferença de ⁓ 60,37%. Análises estatísticas foram realizadas corroborando os resultados e concluindo que foram estatisticamente significativos. Cálculos de dissipação Joule e ampacidade confirmaram o desempenho superior do material revestido e seu potencial de aplicação em sistemas de transmissão e distribuição de energia elétrica. Assim, esses resultados confirmam que o revestimento de Cu-NTCPM por eletrodeposição com corrente pulsada em superfícies anodizadas, uma abordagem encorajadora para a melhoria das propriedades elétricas de condutores de Al.
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Estudo cristalográfico da deformação plástica em monocristais de cobre
(Universidade Estadual de Campinas, 1977-07-15) GOMES, José de Ribamar Seguins; MEDRANO, Ricardo Enrique
Resultados prévios no alumínio mostraram que a tensão crítica de cizalhamento resolvida não é a mesma para diferentes siste mas de deslizamento quando rnonocristais laminares são deformados. Isto e consequência ou de diferentes tensões necessarias para mover deslocações de cunha e hélice ou efeitos superfíciais (o alumínio tem uma camada fixa de óxido). No presente trabalho análises similares foram feitas em cobre. Monocristais lamiriares de orientação especial foram crescidos em atmosfera inerte num cadinho de grafite. O sistema de deslizamento é determinado seguindo a orientação do eixo de tensão. Com este proposto uma gaiola de deformação é ligada ao difratômetro de Raios-X e o movimento de eixo de tensão é medido usando-se a técnica de LAUE. Resultado similar é encontrado no alumínio, o que significa que diferenças no fluxo de tensões são regularmente testadas para deslocações.
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Estudo da extração de cobre utilizando contactores com membranas como alternativa ao processo convencional de extração por solvente
(Universidade Federal do Pará, 2013-12-27) OLIVEIRA, Kleber Bittencourt; FERRAZ, Helen Conceição; http://lattes.cnpq.br/1820877582714129; MACÊDO, Emanuel Negrão; http://lattes.cnpq.br/8718370108324505
Este trabalho estudou a extração de cobre utilizando contactores com membranas como alternativa ao processo SX convencional. Foram investigados os parâmetros relevantes do processo como, tipo e concentração de extratante, solvente, solução de strip, tempo e pH de operação. Além disso, foi desenvolvido um modelo matemático a partir de um sistema de equações diferenciais parciais resultantes do balanço de massa no sistema de contactor com membranas, utilizando como metodologia de solução a Técnica das Integrais Acopladas (CIEA). Os estudos experimentais realizados neste trabalho mostraram que uso de contactores com membranas na extração líquido-líquido de cobre é uma tecnologia promissora e viável, tendo potencial para substituir o método de extração por solvente por contato direto adotado atualmente obtendo-se 100% de extração de cobre utilizando LIX 84I 20% (v/v) como extratante, querosene como solvente, H2SO4 como solução de strip, em um tempo de operação de 80 minutos. Os resultados obtidos através da modelagem matemática e simulação do problema físico analisado neste trabalho foram comparados com os resultados experimentais e mostram-se satisfatórios, demonstrando a capacidade da CIEA em tratar problemas de transferência de massa em sistema de contactor com membranas.
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Estudo da influencia do residuo de beneficiamento de cobre sulfetado nas propriedades do concreto asfaltico
(Universidade Federal do Pará, 2016-11-25) KATO, Ricardo Bentes; SOUZA, José Antônio da Silva; http://lattes.cnpq.br/6157348947425968
Com o desenvolvimento da sociedade industrial, a demanda de materia prima vem sofrendo constantes aumentos ao longo das ultimas decadas. Atrelado a este desenvolvimento ocorre a geracao de residuos, que no caso do cobre aproximadamente 1% do solo e explorado e transformado em cobre comercial, os outros 99% se tornam residuos do processo, sendo depositado em bacias de contencao, onde estima-se em 90 milhoes de toneladas a quantidade contida na planta de Canaa dos Carajas, de onde o residuo deste trabalho foi obtido. Isto ocasiona custos elevados de construcao e manutencao, alem de gerar um passivo ambiental perigoso. Neste trabalho objetivou-se avaliar a adicao de residuo da mineracao do cobre em substituicao do agregado miudo em CA. No projeto de dosagem verificou-se que o teor de 10% de residuo em substituicao ao agregado miudo, mais precisamente 7,73% (obtido por regressao), como a proporcao que melhor se adequou as propriedades Marshall, inclusive com menor teor de CAP em relacao as demais, fato este proporcionado pelo tipo de finos do residuo. De uma maneira geral as propriedades mecanicas medidas nao foram alteradas pela presenca do residuo, excecao feita aos os dados de fadiga, onde as misturas de 20% e 25% apresentaram desempenho superior, principalmente pelo motivo dos valores de modulo de resiliencia serem estatisticamente iguais. Os dados reologicos, frente a classificacao Superpav, tambem se mostraram inalterados, assim como a espessura de revestimento dada na simulacao no SisPav, ficando na ordem dos 5 cm. Ao analisar o potencial de utilizacao do residuo, chegou-se a conclusao positiva quanto ao aspecto tecnologico, ambiental e economico, com possibilidade de consumo de mais de 1.500.000 de toneladas nas vias proximas ao projeto, alem da economia com consumo de CAP e cimento Portland para correcao do traco.
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Estudo isotópico de rochas e minério do depósito cupro-aurífero do Sossego (Carajás-PA)
(Universidade Federal do Pará, 2017-03-07) SILVA, Claudia Daniele de Lima da; MACAMBIRA, Moacir José Buenano; http://lattes.cnpq.br/8489178778254136
O depósito de Cu-Au Sossego está localizado na Província Mineral de Carajás (PMC), estado do Pará. Encontra-se em uma zona de cisalhamento de direção WNWESE, que marca o contato da Bacia Carajás com seu embasamento. Nessa zona ocorrem outros depósitos cupro-auríferos com características similares de origem hidrotermal, que compõem o Cinturão Sul do Cobre. Eles têm sido enquadrados na classe IOCG (Iron Oxide-Copper-Gold), embora muitas dúvidas ainda existam quanto a sua gênese, principalmente no que diz respeito à idade da mineralização e das suas rochas hospedeiras. No caso do depósito Sossego, as rochas hospedeiras estão representadas principalmente pelo Granito Sequeirinho (GSQ), Milonito rico em biotita (MB), Gabrodiorito (GD) e Diabásio (DB), todas variavelmente alteradas. Os corpos de minério são representados por veios e zonas de stockwork, que localmente formam corpos brechoides com matriz de sulfetos. O estudo minerográfico no depósito permitiu identificar calcopirita, magnetita e pirita, e quantidades subordinadas de siegenita, millerita e rutilo. A idade obtida pelo método U-Pb por LA-ICP-MS em cristais de zircão do GSQ (2989 ± 11 Ma) foi interpretada como datando o magmatismo mais antigo registrado na PMC. Análises Pb-Pb em rocha total em GD e DB, e em lixiviados do Corpo Sequeirinho indicaram amostras altamente radiogênicas que, em função do relativamente baixo erro analítico, produziram retas com altos MSWD e desvios sobre as “idades”, o que foi interpretado como resultado de uma abertura do sistema isotópico, já que os valores são intermediários entre a idade admitida para as rochas hospedeiras e a das intrusões proterozoicas do depósito, que devem ter afetado os sistemas geoquímicos. A idade obtida a partir dos lixiviados de calcopirita do Corpo Sequeirinho (2666 ± 580 Ma), apesar do grande desvio, permitiu relacionar a mineralização ao magmatismo neoarqueano e à inversão da Bacia Carajás. Os eventos que ocorreram nesse período (2,74 e 2,68 Ga) teriam facilitado a percolação de fluidos hidrotermais responsáveis pela precipitação do minério de cobre. As retas com os menores desvios correspondem a lixiviados de calcopirita do Corpo Sossego que indicaram idades de 1887 ± 70 e 1884 ± 210 Ma, interpretadas como datando o mais jovem evento de formação da mineralização IOCG, associado à intensa granitogênese paleoproterozoica do tipo-A, representada pela Suíte Intrusiva Serra dos Carajás (1,88 Ga) da PMC.
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Evolução supergênica do depósito cuprífero Alvo 118 - Província Mineral de Carajás
(Universidade Federal do Pará, 2022-12-15) SANTOS, Pabllo Henrique Costa dos; COSTA, Marcondes Lima da; http://lattes.cnpq.br/1639498384851302; https://orcid.org/0000-0002-0134-0432
A Província Mineral de Carajás abriga um dos maiores cinturões cupríferos do mundo, em que as mineralizações hipogênicas sulfetadas foram parcialmente transformados em gossans e estes lateritizados e/ou truncados durante a evolução da paisagem. Estas coberturas representam fonte de informações para a explorção mineral e, em alguns casos, podem ser lavradas juntamente com as mineralizações hipogênicas parentais. Os platôs da Superfície Sulamericana hospedam gossans completos e lateritizados, enquanto as áreas denudadas no entorno, típicas da Superfície Velhas, exibem gossans incompletos ou imaturos, tendo como um exemplar deste último o depósito Alvo 118. Neste corpo, a mineralização hipogênica foi convertida em um gossan imaturo localizado em profundidade, enquanto as rochas hospedeiras foram intemperizados próximo à superfície, formando um saprólito mineralizado. O gossan é formado por uma zona de oxidação, que inclui goethita, malaquita, pseudomalaquita, cuprita, tenorita, cobre nativo, ramsbeckita, crisocola e libethenita; com relictos de uma zona de sulfeto secundário, representada por calcocita. Estes minerais estão distribuídos em zonas de domínio da goethita, malaquita, cuprita e libethenita, com evolução independente, em que suas sucessões minerais refletem a transição das soluções mineralizantes de condições ácidas para levemente alcalinas e aumento no potencial de oxirredução. Este ambiente foi estabelecido a partir da interação das soluções ácidas, derivadas da dissolução da calcopirita, com os minerais de ganga (calcita e apatita) e das rochas hospedeiras, granodioritos e, secundariamente, clorititos, que atuaram no tamponamento do sistema, favorecendo a formação de novos minerais carreadores do cobre. As fortes correlações do CuO com Ag, Te, Pb, Se, Bi, Au, In, Y, U e Sn na mineralização hipogênica refletem as inclusões de petzita, altaíta, galena, cassiterita e estannita na calcopirita. No gossan, Ag, Te, Pb, Se e Bi permaneceram associados e foram incorporados aos minerais de cobre neoformados. Por outro lado, Au, In, Y, U e Sn exibem maior afinidade com os oxi-hidróxidos de ferro, assim como, Zn, As, Be, Ga, Mo e Ni. Os valores de δ65Cu reforçam que o gossan investigado é imaturo e não foi intensamente afetado por processos de lixiviação. As principais fases minerais identificadas no saprólito são caulinita (dominante), associada com clorita, esmectita e vermiculita, além de quartzo e oxihidróxidos de ferro. No saprólito, os oxi-hidróxidos de ferro apresentam forte correlação com Ga, Sc, Sn, V, Mn, Co e Cr, em parte derivados do intemperismo das rochas parentais. Adicionalmente, dados de espectroscopia Mössbauer apontam importante papel da ferridrita e goethita como incorporadores de cobre no saprólito. Não há evidências da incorporação de sua pelos argilominerais. Os valores de δ56Fe indicam pouca contribuição da mineralização primária para os conteúdos de Fe do saprólito, que é mais influenciado pelo intemperismo da clorita. A associação Al2O3, Hf, Zr, Th, TiO2, Ce, La, Ba, Sr representa a assinatura geoquímica das rochas hospedeiras, que influenciam a composição química dos três tipos de mineralização. Por outro lado, os principais elementos rastreadores da mineralização hipogênica são a associação In, Y, Te, Pb, Bi, Se. O conhecimento detalhado do fracionamento mineral e geoquímico supergênico torna o depósito Alvo 118 um referencial para a investigação de gossans imaturos e saprólitos mineralizados em áreas denudadas da Província Mineral de Carajás ou em terrenos equivalentes.
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Geocronologia e geoquímica isotópica dos depósitos de Cu-Au Igarapé Bahia e Gameleira, Província Mineral de Carajás (PA), Brasil
(Universidade Federal do Pará, 2002-05-10) GALARZA TORO, Marco Antonio; MACAMBIRA, Moacir José Buenano; http://lattes.cnpq.br/8489178778254136
Nos últimos anos, a descoberta de grandes depósitos de Cu e Au na Província Mineral de Carajás (SE do Cráton Amazônico) tem demonstrado a vocação dessa região para tais depósitos, que são em geral, associados com seqüências vulcanos sedimentares e, alguns casos, com intrusões graníticas. Dois depósitos - Igarapé Bahia e Garmeleira - foram escolhidos para um estudo geocronológico e de geoquímica isotópica visando a determinação da sua idade, origem e relação com as encaixantes, como da formação e evolução da crosta continental da região. O depósito Igarapé Bahia, hospedado no grupo homônimo, é composto por rochas metavulcânicas máficas (RMV), metapiroclásticas (RMP) e metassedimentares (RMS), incluindo formações ferríferas bandadas e uma zona de brechas alterada hidrotermalmente (ZBH), todas cortadas por rochas intrusivas máficas (RIM). O minério de Cu-Au ocorre, na forma disseminada a maciça, principalmente na ZBH, a qual marca o contato entre as RMV e RMS / RMP. Apesar das sinais de alteração, os estudos petrográficos e geoquímicos das RMV (metandesitos basálticos), RMP ( metatufos de lapili e laminados) e RIM (metagabros) permitiram classificar essas rochas como toleiíticas. A similaridade geoquímica dos elementos maiores e traço como dos ETR, favorece a correlação entre os magmatismos máficos dos grupos Igarapé Bahia e Grão Pará. Cloritização (dominante), carbonatação, sulfetação e ferrificação são os principais tipos de alteração hidrotermal. A constituição mais característica do minério é calcopirita, pirita, bornita e covelita. Clorita, siderita e magnetita são abundantes na ganga, enquanto que turmalina, calcita, molibdenita, fluorita e biotita são subordinados. Dados geocronológicos Pb-Pb em zircão forneceram idades de cristalização de 2745±1 Ma (RMV) e de 2747±1 Ma (RMP). Idades similares Pb-Pb em rocha total de 2776± 12 Ma ( RMV), 2758 ±36 Ma (RMP) e 2765± 36 Ma (RIM) e Sm-Nd ( rocha total) de 2758± 75 Ma (RMV) foram obtidas para essas rochas. A idade de mineralização primária (2764±22 Ma; Pb-Pb em calcopirita e ouro) a torna contemporânea com a formação do Grupo Igarapé Bahia (2,75 Ga). Idades similares são apresentadas para a calcopirita da ZBH (2772±46 Ma), RMV (2756±24 Ma), RMP (2754±36 Ma), RIM (2777±22 Ma) e ouro na RMV (2778 Ma). Estes dados geocronológicos dão suporte a uma origem singenética a tardi-singenética para a mineralização do depósito Igarapé Bahia. As idades de 2385±22 Ma e 2417±120 Ma (Pb-Pb por lixiviação), registrada na calcopirita da ZBH, sugerem remobilizações possivelmente relacionadas a reativações regionais associadas ao Sistema Transcorrente Carajás-Cinzento. Os estudos de isótopos estáveis indicaram valores de δ34S (+ 0,1 a 4,2%) relacionados a fluidos de sistemas magmáticos, enquanto que os valores de δ13CPDB (- 7,28 a 15,78%) sugerem o envolvimento de fluidos homogêneos ricos em CO2 de provável origem mantélica ou talvez de fonte carbonática, embora não se tenha evidencias da existência desse tipo de rocha na região de Carajás. Quanto aos valores de δ18OPDB (-15,51 a -20,96%), esses sugerem componentes provavelmente de origem meteórica. O depósito Grameleira, hospedado nas rochas do Grupo Igarapé Pojuca, é composto por rochas metavulcânicas máficas (RMV), anfibolitos, biotita xistos, formações ferríferas e/ ou hidrotermalitos. Rochas intrusivas máficas (RIM) neoarqueanas, apófises quartzo- feldspáticas e granitóides paleoproterozóicos cortam esses tipos litológicos. Os estudos petrográficos e geoquímicos permitiram classificar as RMV em metandesitos basálticos, as RIM em quartzo dioritos e a rocha xistosa em plagioclásio- quartzo- biotita xistos, em que pese as evidencias de alteração. As duas primeiras apresentam similaridades com rochas toleiíticas. Biotitização, cloritização, sulfetação, turmalinização e silicificação são os principais tipos de alteração hidrotermal. Os veios e vênulas mineralizados estão constituídos principalmente de calcopirita, bornita, quartzo, turmalina e fluorita, assim como de pirita, pirrotita, molibdenita,biotita, clorita e rara cubanita. As RMV parecem tratar-se de rochas contemporâneas às dos grupos Grão Pará, Igarapé Bahia e Igarapé Salobo, adotando-se aqui, a idade do Grupo Grão Pará como a idade de formação dessas rochas. A idade de 2705±2 Ma (Pb-Pb em zircão),por sua vez, indica a idade de cristalização das RIM similar, à dos sills gabróicos ( 2,70-2,65 Ga) que ocorrem no vizinho depósito Àguas Claras. Idades Pb-Pb em zircão 2615±10 Ma e 2683± 7 Ma de saprolito do domínio do Grupo Igarapé Pojuca (>2,73 Ga) devem representar rochas contemporâneas àqueles sils. A idade Pb-Pb em rocha total de 2246±30 Ma (RMV) e a idade de 2422±12 Ma da mineralização hospedada em veios que cortam a RMV,bem como as idades de 2218±14 Ma e 2190±42 Ma ( Pb-Pb lixiviação de calcopirita), indicam provavelmente que as intrusões graníticas paleoproterozóicas ( 1,53 - 1,87 Ga) afetaram as sequências vulcanossedimentares e provocaram a remobilização/ reconcentração da mineralização no deósito Gameleira e/ ou que as mesmas foram rejuvenescidas por eventos tectônicos regionais associados ao Sistema Transcorrente Carajás- Cinzento. As seqüências vulcanossedimentares desenvolveram-se sobre um embasamento formado por rochas contemporâneas ás dos complexos Pium e Xingu, e Tonalito Arco Verde, prováveis fontes dos cristais de zircão herdados ( 3,03-2,86 Ga) encontrados nas RMV e RMP do depósito Igarapé Bahia. Por conseguinte, os dados geocronológicos de 3,03-2,85 Ga e 2,76 - 2,74 Ga confirmam e evidenciam, respectivamente, períodos bem definidos de formação de crosta e extenso vulcanismo na porção norte Da Província Mineral de Carajás. Idades- modelo TDM (3,17 a 2,99 Ga) obtidas para as rochas dos depósitos Igarapé Bahia e Gameleira são similares àquelas reportadas para as rochas do embasamento e granitóides da PMC e confirmam o período de formação da crosta. Os valores de δND (t) dessas rochas, entre - 0,36 e - 2,12, indicam participação de crosta continental mais antiga no magma original gerado em ambiente de rifte continental, como proposto para as seqüências vulcanossedimentares do Supergrupo Itacaiúnas, região de Carajás confirmam essa hipótese. Enfim, os depósitos estudados parecem ter uma formação primária similar, mas sofreram processos evolutivos distintos no Neoarqueano e Paleoproterozóico o que, certamente, afetou suas mineralizações.
Acesso aberto (Open Access)
Métodos geofísicos aplicados à prospecção de cobre na Serras de Carajás - Pará
(Universidade Federal do Pará, 1980-03-20) HOOKER, Enrique Campbell; SAUCK, William August; http://lattes.cnpq.br/6655455534234531
Através de um convênio entre o Núcleo de Ciências Geofísicas e Geológicas da UFPa e a Companhia Rio Doce Geologia e Mineração S.A., um trabalho geofísico foi realizado na área denomina da ALVO 1, MM1, Serra dos Carajás, sul do Pará, Brasil. Foram aplicados os métodos magnético, polarização elétrica induzida e AFMAG, visando determinar a existência e a distribuição de sulfetos de cobre em subsuperfície. O trabalho foi realizado em uma malha de reconhecimento de 9 km2 (ALVO 1) e em outra de detalhe com aproximadamente 0.63 km2 (Corpo 2). O método AFMAG detectou vários condutores deslocados entre si por prováveis falhamentos. A orientação destes condutores, coincide com o "strike" dominante do xisto, o qual contém sulfetos de cobre associado a uma formação ferrífera. Pela estreita correlação que guardam com as anomalias magnéticas é possível supor-se que as anomalias de AFMAG são provocadas primeiramente pela formação ferrífera e secundariamente pelos sulfetos. O método magnético detectou fortes anomalias sobre a formação ferrífera. O deslocamento dos segmentos de anomalias implica em falhamento. Este método é muito importante na área, pela relação mantida entre a zona dos sulfetos e a formação ferrífera. O método polarização elétrica induzida/resistividade detectou anomalias com EPF variando de 6 a 12% aproximadamente. Várias destas anomalias foram confirmadas com furos de sondagem e trabalho de laboratório (Rocha, 1979). Verificou-se que essas anomalias provavelmente são provocadas por efeito combinado da formação ferrífera magnética e do sulfeto. A pesquisa geofísica realizada nesta área piloto tem grande importância porque os resultados obtidos poderão ser estendidos a uma área maior, em condições geológicas semelhantes.
Acesso aberto (Open Access)
Microquímica e mineralogia de processos do minério de cobre de Salobo, Carajás
(Universidade Federal do Pará, 2002-03-18) CHOQUE FERNANDEZ, Oscar Jesus; COSTA, Marcondes Lima da; http://lattes.cnpq.br/1639498384851302
O depósito de cobre do Salobo, localizado na região de Carajás, sudeste do Pará, é reconhecidamente uma das maiores reservas de cobre no país. Apesar de já terem sido desenvolvidos vários estudos mineralógicos sobre este minério, ele ainda desperta muitas controvérsias quanto à origem, dando lugar a diversas interpretações como: "minério de Cu e de óxido de Fe vulcanogênico", "sulfeto maciço vulcanogênico" e "óxidos de ferro (Cu-U-Au-ETR)". Quando comparado com outros exemplos conhecidos mundialmente, ele se apresenta como um exemplo raro de mineralização cupro-aurífera. O minério tem características particulares: mineralização disseminada, granulação fina e rocha mineralizada extremamente dura, que impõem sérias dificuldades à produção de concentrados de cobre. Por essa complexidade o minério é, metalurgicamente, difícil de ser tratado, razão pela qual é constantemente submetido a reavaliações geológicas e tecnológicas. A literatura disponível sobre o depósito de cobre do Salobo é expressiva, porém, trabalhos detalhados sobre microquímica e caracterização tecnológica na cominuição, inexistem ou são de extrema reserva da empresa Salobo Metais S.A. Esses foram os alvos deste trabalho. As análises microquímicas, usando microssonda eletrônica e MEV/SDE, em amostras de testemunhos de furos de sondagem e de pilhas de minério (galeria de pesquisa G3) do Salobo, permitiram identificar que a mineralização sulfetada do depósito de Salobo é constituída por bornita (4 %), calcocita (2 %) e calcopirita (0,5 %), além de proporções variáveis de molibdenita, cobaltita, saflorita, niquelina, siegenita, ouro, prata, grafita, ilmenita, hematita, Te-Ag, uraninita e minerais contendo terras-raras. Estes minerais ocorrem hospedados em dois conjuntos de formações ferríferas, as quais são formadas essencialmente de: a) magnetita e faialita maciça e eventualmente bandadas e, b) biotita e magnetita bandadas. Esses conjuntos (com magnetita 53 % e silicatos 40 %), contêm proporções variá,veis de granada, anfibólio, quartzo, plagioclásio e quantidades subordinadas de fluorita, bem como greenalita, minnesotaíta, stilpnomelana, apatita, monazita, allanita e, ocasionalmente siderita, goethita e malaquita. Pode-se observar uma íntima associação dos sulfetos com os termos rochosos/minérios mais ricos em magnetita. Os sulfetos de cobre ocorrem em cristais < 3,0 mm e grãos finos irregulares disseminados, finas bandas alternadas e/ou foliadas com os silicatos, vênulas e/ou stringers, diminutas inclusões, intercrescimentos mirmequíticos bornita/calcocita e bornita/calcopirita e, substituições bornita-calcocita e bornita-calcopirita. A formação dessas fases resultou de processos complexos e caracterizados por controles composicionais, principalmente pelo enriquecimento em Fe nessas fases. Soluções sólidas de bornita e calcopirita formadas a altas temperaturas deram lugar a esses excessos de ferro. As razões atômicas de Cu/Fe da bornita (4,3-4,9) e calcopirita (média de 0,9) a altas temperaturas permitiram a coexistência em equilíbrio de bornita-calcopirita e, portanto dos intercrescimentos de bomita/calcopirita . Os conteúdos de Fe (máximo 0,96 %) na calcocita podem ter sido incorporados a altas temperaturas, quando a estrutura estava altamente desordenada. Lamelas alongadas de calcopirita seguindo a orientação {111} da bornita, bem como os intercrescimentos bornita/calcocita e bornita/calcopirita sugerem que sejam produtos de exsolução. Se bem que essas fases se encontram associadas com vários minerais em diferentes paragêneses, as feições do minério têm sido drasticamente afetadas pelo metamorfismo, dificultando a reconstrução da sua evolução metamórfica mineral. A moagem produziu mudanças físicas no tamanho de grão do minério do Salobo e, segundo o tempo de residência, curto ou longo, do mineral no moinho, modificou a reologia da polpa. Isso estabeleceu tamanhos de corte a - 270 # (53 µm a 80 % em peso passante, moagem de 4 horas a seco e 2 horas a úmido) que se mostraram adequados à concentração do um minério de cobre. A moagem produziu diferentes frações volumétricas dos sulfetos de cobre nas partículas; assim, para tamanhos de corte < 53 µm as frações foram > 6 % volume, sendo de maior significado entre 26,9 e 7,5 µm (7 a 15 %). A modificação física mostra, ainda, maiores proporções de magnetita que silicatos, com clara incidência da densidade do óxido de ferro na classificação pela ciclonagem. Mineralogicamente, ocorrem os mesmos minerais identificados no ROM, porém com modificações químicas nos sulfetos de cobre. A magnetita é a principal fase dos produtos cominuídos, e a greenalita é de maior ocorrência entre os silicatos, junto com fluorita. As proporções químicas de S, Fe e Cu da bornita, calcocita e calcopirita diferem levemente do run-of-mine (ROM) e das estequiométricas, variando em função do tamanho de grão (maior variação química em tamanhos de grão de 26,9 a 7,5 µm que de 2360 a 37 µm). O ferro pode alcançar até 6,0% em peso na calcocita. As variações químicas em S, Cu e Fe deram lugar à formação dos sulfetos ternários bornita, caracterizada como "misturas complexas" ricas em ferro (Cu4,34-4,76Fe1,03-1,04S4,0) e calcopirita Cu0,93Fe1,08S2,0 rica em ferro (como uma extensão de solução sólida da calcopirita). A partir da oxidação de calcocita, com elevada incorporação de Fe na sua estrutura, formaram-se, também os sulfetos binários djurleíta e digenita Cu1,77-1,84Fe0,04-0,06S1,0. Esses sulfetos de cobre, ternários (Cu-Fe-S) e binários (Cu-S), podem ter sido formados no estágio inicial de oxidação, com alterações superficiais induzidas pela temperatura (25°C até elevadas temperaturas) e a cominuição. Esses sulfetos formados e controlados pelas relações de fase no sistema Cu-Fe-S, foram a resposta ao equilíbrio de fases. As variações na composição química dos sulfetos de cobre, com deficiências catiônicas em cobre, permitiram uma variação composicional lenta, menor que quando há um excesso de cobre catiônico ou Fe que permitiu uma variação composicional maior. Essas deficiências formaram superfícies oxidadas dos sulfetos de cobre, com diferentes produtos de oxidação M1-nS e nM(OH)2. As variações químicas mostraram ser dependentes do tamanho de grão, com oxidações menores em tamanhos > 53 µm e maiores oxidações em tamanhos < 53 µm, isto causado por uma combinação de área superficial e a fase calcocita mais passível de ser oxidada. O excesso do ferro, provindo de partículas coloidais altamente reativas pode ter sido gerado no material do moinho, na ação abrasiva das partículas e na provável oxidação de magnetita, produzindo uma variação no ambiente químico do moinho e dando lugar a processos de corrosão eletroquímica. O minério cominuído conserva as texturas lepidoblásticas dos silicatos biotita, faialita e greenalita e granoblásticas de magnetita (ou grãos de bornita, calcocita e calcopirita). Eles são dependentes da característica xistosa das formações ferríferas da jazida. Os grãos dos sulfetos de cobre, liberados e misturados com alta porcentagem de magnetita e silicatos, mostram-se intensamente fraturados e erodidos, em grupos de cristais de bornita e calcocita (assumindo contatos lineares com os agregados idiomórficos a hipidiomórficos de magnetita) e mostrando, ainda, preenchimento de cracks e/ou fraturas de greenalita, que dificultam a liberação mineral. As liberações de sulfetos de cobre aumentam gradativamente quando o tamanho de grão é mais fino (mais de 50 % em tamanhos de grão < 29,6 µm). Somente nas frações < 37 µm (campo de liberação acumulada CLA90), as partículas contendo sulfetos de cobre começam a migrar para graus mais elevados de liberação, mas essa tendência pode ser insuficiente para propósitos de concentração dos sulfetos, devido à maior presença de sulfetos ainda sem liberar da ganga. Além da forte recristalização metamórfica das formações ferríferas e dureza elevada; dos tamanhos de grão extremamente variáveis de 5 a 300 µm dos sulfetos e; da complexidade mineralógica (associações mineralógicas, disseminações, intercrescimentos complexos) do minério, as investigações microquímicas no ROM e nos produtos de cominuição, revelaram uma significativa variação composicional nos sulfetos de cobre. O ferro, presente no retículo mineral dos sulfetos, é o contaminante causador das modificações químicas (razões Cu/Fe) dos sulfetos, influindo na qualidade de concentrados de cobre no processamento mineral. Já está também bastante bem estabelecido que entre os sulfetos de cobre e outros componentes de polpas na moagem e flotação (água, espécies coletores ou modificantes) ocorre uma interação por mecanismos eletroquímicos produzindo espécies oxidadas, em que a composição química do mineral em questão é muito importante. A alternativa tecnológica adequada para tratar os concentrados de cobre, com base nos estudos mineralógicos e microquímicos no run-of-mine (ROM) e nos produtos de cominuição, parece ser a hidrometalúrgica, pois podem aproveitar-se a produção de grãos finos e usar a remoagem para a produção de grãos ultrafinos. Estes podem ser submetidos a processos de oxidação dos sulfetos a fim de promover a extração do cobre. Finalmente a extração do cobre metálico pode seguir o processo de extração solvente/ eletrorrecuperação (SX/EW).
Acesso aberto (Open Access)
Obtenção e caracterização de carvão ativado de caroço de buriti (Mauritia flexuosa L. f.) para avaliar o processo de adsorção de uma solução de Cu (II)
(Universidade Federal do Pará, 2013-09-30) PINTO, Marcos Vinicios de Souza; SILVA, Denilson Luz da; http://lattes.cnpq.br/4241759369873376
Produziu-se carvão de caroço de buriti (CCB) a partir do rejeito da produção artesanal do fruto, destinado à extração de óleo, à temperatura de 400ºC. O CCB então foi ativado a temperaturas de 800ºC e 900ºC. Ensaios de adsorção foram executados para se avaliar o desempenho dessas temperaturas de ativação na adsorção de uma solução de cobre (II) de concentração inicial conhecida de 50 mg/L. Após a análise dos resultados, decidiu-se pela ativação do carvão a 900ºC. Caracterizou-se o carvão ativado do caroço de buriti (CACB) a 900ºC de acordo com as propriedades comerciais, tais como: área específica, porosimetria, densidades aparente e real, porosidade de um leito fixo, microscopia eletrônica de varredura, conteúdo de cinzas, pH, umidade, carbono fixo e grupos funcionais de superfície ácida presentes no CACB. Realizaram-se ensaios de equilíbrio de adsorção para se determinar a influência do diâmetro das partículas de CACB (D < 0,595 mm; 0,595 < D < 1,19 mm e D > 1,19 mm); a influência do tempo de contato adsorvente/adsorvato (15, 30, 60, 120, 180, 240 e 300 minutos); a influência do pH (3,00; 4,01; 5,18 e 6,00) e a influência da concentração inicial da solução de cobre (II) (5, 10, 30, 50, 80, 100 e 200 mg/L) para se avaliar a eficiência de remoção. Os resultados mostraram uma maior eficiência de remoção de cobre (II) para o diâmetro D < 0,595 mm; para o tempo de contato de 300 minutos; para o pH de 4,01 e para as concentrações iniciais de cobre (II) de 50 e 80 mg/L. Os modelos matemáticos de Langmuir e Freundlich foram aplicados para os dados de equilíbrio de adsorção. O modelo matemático de Langmuir foi o que melhor se ajustou aos dados de equilíbrio. De acordo com os dados da cinética de equilíbrio, observa-se que a partir do tempo de contato de 15 minutos todas as concentrações de equilíbrio ficaram abaixo do máximo permitido de 1,0 mg/L previsto pela legislação CONAMA nº 357/2005 para lançamento de efluentes em corpos receptores. Os resultados experimentais encontrados são indicativos de que é possível a remoção de cobre (II) de efluentes industriais utilizando CACB ativado fisicamente a 900ºC por um período de 60 minutos.
Acesso aberto (Open Access)
Produção de carvão ativado a partir da biomassa residual da castanha do Brasil (Bertholletia excelsa L.) para adsorção de cobre (II)
(Universidade Federal do Pará, 2012-09-20) MELO, Selma dos Santos; SILVA, Denilson Luz da; http://lattes.cnpq.br/4241759369873376
Produziu-se carvão ativado a partir da casca da castanha-do-Brasil (Bertholletia excelsa L.) para ser utilizado na remoção de cobre (II), no processo de adsorção em sistema de batelada. A casca é resíduo do beneficiamento da castanha, que foi coletada, selecionada, lavada em água corrente e depois secada em estufa a 150ºC por 24 h. Os carvões foram carbonizados a 400 ºC por 3 h e ativados termicamente a 800ºC em tempos de 1, 2 e 3 h, quando receberam as respectivas codificaçõesCA1, CA2 e CA3. Depois foram caracterizadas quanto: à área superficial específica, ao volume e tamanho de poros, à difração de raios-X, à microscopia eletrônica de varredura (MEV) acoplada ao EDS(sistema de energia dispersiva por raios-X) e à espectroscopia de infravermelho com transformada de Fourier (FTIR). Ensaios preliminares foram realizados para avaliar a eficiência dos carvões quanto à remoção de cobre (II) em solução sintética de concentração inicial 50 mg L-1. Como os resultados foram satisfatórios para CA1, CA2 e CA3 (93,43, 97,23 e 96, 92 % para os respectivos carvões), decidiu-se pelo que apresentou maior percentual de remoção. O CA2 foi produzido e caracterizado quanto: às densidades reais e aparentes, à porosidade em leito fixo, ao pH, à umidade (em base úmida), às cinzas, ao carbono fixo e aos grupos funcionais pelo método de Boehm. Realizaram-se ensaios para determinar a eficiência de remoção de cobre (II) quanto à influência do diâmetro da partícula do carvão, ao pH da solução, à influência do tempo de contato e à variação da concentração inicial. Os resultados de maior percentual de remoção foram para o diâmetro 0,595≤D≤1,19mm, pH 5,09, tempo de 5 min e concentrações de 50, 100 e 150mg L-1.O modelo cinético de adsorção que melhor se ajustou aos dados foi o de pseudo2a ordem. Os dados experimentais apresentaram bom ajuste aos modelos matemáticos de isotermas de Langmuir e Frendlich. Sendo assim, obteve-se carvão ativado de baixo custo a partir da casca da castanha-do-Brasil a qual apresentou boa eficiência na remoção de cobre (II) (acima de 90 % para maioria das análises) possibilitando também a utilização no tratamento de efluentes.
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Teores de cobre, zinco e ferro no fígado de búfalos (Bubalus bubalis) com paratuberculose
(Universidade Federal do Pará, 2016-01) BELO REIS, Alessandra dos Santos; BRITO, Marilene de Farias; BOMJARDIM, Henrique dos Anjos; FAIAL, Kelson do Carmo Freitas; SALVARANI, Felipe Masiero; UBIALI, Daniel Guimarães; OLIVEIRA, Carlos Magno Chaves; BARBOSA NETO, José Diomedes
Com o objetivo de realizar um estudo dos teores de cobre (Cu), zinco (Zn) e ferro (Fe) em búfalas com paratuberculose (PTB) foram utilizadas 13 búfalas, das raças Murrah, Mediterrâneo e seus mestiços acima de três anos de idade, pertencentes a duas propriedades localizadas nos municípios de São Luiz e São Mateus, no Estado do Maranhão. Os animais foram selecionados de acordo com a presença de sinais clínicos sugestivos de paratuberculose, caracterizados por estado nutricional regular a ruim, diarreia crônica líquida a semi-líquida, desidratação, edema submandibular, anestro prolongado, mastites e verminose gastrintestinal. Foi realizada biópsia retal em todos os animais, para detecção de Mycobacterium avium subsp. paratuberculosis (Map) por meio da qPCR, e exames histopatológicos (HE e Ziehl-Neelsen). No Grupo1 sete animais foram positivos para presença de Map, e no Grupo 2 seis foram negativos. Todos os búfalos foram eutanasiados e necropsiados para coleta de diversos tecidos. Parte dos fragmentos foram fixados em formol a 10% para histopatologia e fragmentos de tecido hepático foram congelados para as dosagens dos microminerais (Cu, Zn e Fe). À necropsia todos os animais positivos para PTB apresentavam linfonodos mesentéricos de coloração castanha sugestiva de hemossiderose. Adicionalmente, em um animal foram observados pequenos pontos de cor marrom distribuídos difusamente na mucosa do intestino delgado. Na histopatologia foi observada hemossiderose moderada a acentuada no baço dos animais do Grupo 1. Na dosagem dos microminerais todos os animais com PTB apresentaram níveis abaixo dos valores de referência para Cu e Zn. Observou-se que a média dos teores de Cu dos búfalos com PTB foi 18,0ppm e de Zn 68,6ppm. No Grupo 2 a média dos teores de Cu foi 113,7ppm e de Zn 110,0ppm. Os teores de Fe em ambos os grupos foram elevados (>670ppm). Baseado nos achados clínico-patológicos e nas dosagens de minerais realizadas neste estudo, conclui-se que na região estudada, a PTB agravou o quadro clínico de animais com deficiência de Cu e Zn. Em áreas menos deficientes desses minerais sugere-se que a doença seja capaz de induzir quadros de deficiência mineral secundária.