Transformação de minérios e rejeitos de óxidos de Mn da região Amazônica em nanomateriais com estrutura Lamelar (OL-1).

O presente trabalho representa um estudo pioneiro de síntese de óxidos de Mn baseados em materiais com propriedades controladas (estrutura em camada) a partir de novas fontes de Mn: os minérios e rejeitos de óxidos de Mn da Região Amazônica. A primeira parte da pesquisa consistiu na caracterização química e mineralógica dos minerais K-birnessita, K-hollandita e Ba-hollandita, isolados por micropreparação de minérios das minas do Azul (Carajás), Urucum (Mato Grosso do Sul) e Apuí (Amazonas, área em fase de prospecção). Na segunda parte do estudo, amostras de minério da antiga mina de Serra do Navio (Amapá) e rejeitos da Bacia do Azul (Carajás) foram empregadas para a obtenção de um composto similar a Kbirnessita (K-OL). Os estudos preliminares de caracterização das matérias primas indicaram a presença das fases nsutita e manganita para o minério, enquanto que para os rejeitos, foram identificadas: caulinita, gibbsita, quartzo, hematita, rutilo, todorokita, pirolusita e Kbirnessita. Os materiais de partida foram transformados para a fase Mn2O3 (a 550 ºC), que após tratamento hidrotermal com 7,5 mol/L de KOH (15 mL) por 4,5 dias, foi convertida para o composto lamelar com cátions K+ no espaço interlamelar. Os produtos finais apresentaram propriedades semelhantes aos produtos lamelares obtidos por reagentes comerciais descritos na literatura. K-birnessita sintetizada a partir do minério apresentou estabilidade acima de 500 ºC. A 650 ºC, a fase lamelar sofreu um processo de tunelamento e foi transformada para KOMS-2, que possui estrutura tipo K-hollandita (criptomelana). K-birnessita obtida a partir dos rejeitos não sofreu tunelamento, mas manteve a estrutura estável acima de 800 ºC. Bandas de estiramento das ligações Mn-O dos octaedros MnO6 foram caracterizadas por espectroscopia Raman e Infravermelho. Na terceira e última parte, o processo de síntese de Na-birnessita (Na-OL), partindo-se dos minérios da Mina do Azul foi avaliado. Inicialmente, os minérios de óxidos de Mn contendo criptomelana, vernadita, nsutita e pirolusita foram transformados em uma única fase, hausmannita (Mn3O4), a temperatura de 1000 ºC. Através do tratamento hidrotermal de Mn3O4 com NaOH, variando-se o tempo, um composto com propriedades similares a Na-OL (Na-birnessita) foi sintetizado. Para alcançar as condições ideais de síntese foram utilizados 0,05 g de Mn3O4; 5,5 mol.L-1 de NaOH (30 mL); 170 ºC e 5,5 dias. O produto lamelar possui excelente grau de cristalinidade, estabilidade termal acima de 650 ºC e morfologia em placas. Imagens (nanobelt) com tamanho de cristalito de 200 nm.