Autores
Silva, L.P. (UFOPA) ; Bastos, K.F. (UFOPA) ; Couto, N.A.F. (UFOPA) ; Santos, R.S. (UFOPA) ; Saldanha, L.S. (UFPA/CAMPUS ANANINDEUA) ; Favacho, A. (UFPA/CAMPUS ANANINDEUA) ; Figueira, B.A.M. (UFOPA)
Resumo
Neste trabalho investigou-se a purificação de caulinita presente em rejeitos de
bauxita da Amazônia (Região Oeste do Pará). O processo químico utilizado se baseou
em lixiviação ácida e foi monitorado por difratometria de raios-X, espectroscopia
de infravermelho e microscopia eletrônica de varredura. Os resultados de
caracterização mineral mostraram que o processo utilizado se mostrou efetivo para
purificação e manutenção estrutural deste importante e estratégico argilomineral.
Palavras chaves
AMAZÔNIA; REJEITOS DE BAUXITA; CAULINITA
Introdução
Caulinita é um importante e comum mineral da classe dos aluminosilicatos. Sua
composição química (Al4(Si4O10)(OH) e mineral (estrutura em folhas) permitem sua
larga aplicação em áreas estratégicas como cerâmica, fertilizantes, catalise
heterogênea, adsorção de poluentes, cosméticos, mostrando assim sua grande
versatilidade e importância (MACEDO et al., 2008; RUTKAI et al., 2009; GHOSH e
BHATTACHARYYA, 2002 ). Na Região Amazônica ela é largamente encontrada em
diversos ambientes geológicos e geoquímicos tais como depósitos minerais,
igarapés, solos, rios, lateritas, dentre outros. Vale ressaltar que este mineral
é a principal fase do mais importante deposito de caulim da Amazônia localizados
nos estados do Pará e Amapá (SILVA-VALENZUELA et al., 2013; WILSON et al.,
1998). Em depósitos de bauxita da Amazônia ele ocorre naturalmente na presença
de hematita (Fe2O3), goethita (FeOOH), quartzo (SiO2), anatasio (TiO2) e
gibbsita Al(OH)3 (Duarte, 1995; Oliveira et al., 2016).Durante o beneficiamento
do minério de alumínio, sua remoção é feita através de um simples processo de
lavagem, que também objetiva a remoção de fases de ferro e silício (TINOCO,
2017). No presente trabalho, investigou-se a possibilidade de extração de
caulinita por lixiviação acida com H2SO4 em baixa concentração, empregando-se
rejeitos de bauxita da Amazônia.
Material e métodos
a) Procedimento de purificação: O processo de purificação consistiu incialmente
na lavagem dos rejeitos de bauxita da Amazônia (RBA), que foi posteriormente
secada e lixiviada com solução fraca de H2SO4 em diferentes concentrações e
temperaturas. O produto final foi lavado com agua deionizada, secado em estufa a
70ºC/24 h e pulverizado para caracterização mineral. b) Caracterização mineral:
A técnica de difração de raios X (DRX) foi utilizada para identificação das
fases minerais dos rejeitos e produtos sintéticos. Dessa forma, foi empregado um
difratômetro de bancada D2Phaser (Bruker). Este equipamento possui um goniômetro
de varredura vertical e um tubo de cobre (CuKa = 1.5406 Å) de 400 W de potência,
com uma geometria de Bragg-Brentano no modo contínuo, velocidade de varredura de
0,25° /min, tendo como sistema de detecção um detector rápido modelo LynxEye. A
tensão foi de 30 kV e 10mA, respectivamente. Os espectros de infravermelho no
médio (4000 a 400 cm-1) foram obtidos foram obtidos utilizando-se pastilhas
prensadas a vácuo contendo 0,200 g de KBr e 0,0013 g de amostra pulverizada e um
espectrômetro de absorção molecular na região IV com transformada de Fourier da
Bruker, modelo Vertex 70. Para os estudos de MEV e EDS as amostras foram
pulverizadas e dispersas em suportes impregnados com grafite e metalizadas com
ouro. Foram realizadas varreduras em todas a lâmina para a obtenção de imagens e
análises químicas por EDS (espectroscopia por dispersão de energia). O
instrumento utilizado foi um microscópio da marca LEO-Zeiss, 430 Vp, em
condições de análise utilizando imagens secundárias obtidas a 20 KV, com
distância de trabalho de 11 mm.
Resultado e discussão
O padrão DRX e o espectro de infravermelho de caulinita purificada de RBA são
mostrados na Fig 1. Através do difratograma obtido (Fig. 1a), pôde-se verificar
a partir da presença dos picos a 12 e 25º (2theta) a presença e preservação de
caulinita com sistema monoclínico (PDF 029-1488), cuja ausência dos picos entre
20 e 23º (2theta) sugere uma elevada desordem estrutural. Um pico em 26º (2
theta) pode indicar que o mineral anatásio permaneceu na amostra. Para a
caracterização espectroscópica de caulinita (Fig. 1b), bandas de estiramento O-H
de moléculas de água adsorvidas na superfície de caulinita foram observadas em
1656 cm-1. Na região entre 1000-400 cm-1, encontraram os principais grupos
funcionais (Si-O e Al-OH) da fase argilosa. As bandas em 430 e 470 cm-1 referem-
se as vibrações O-Si-O e Si-O-Si de tetraedros SiO4, respectivamente, enquanto a
banda a 538 cm-1 pôde ser bem correlacionada aos estiramentos de ligação Al-O-
Si. Bandas de flexão de Al-OH de caulinita foram localizadas em 940 cm-1, assim
como no plano de alongamento Si-O (modo longitudinal) da fase em camada. A
caracterização morfológica de caulinita purificada foi feita por microscopia
eletrônica de varredura, Fig. 2. Uma morfologia em placas pseudo-hexagonais foi
revelada na fotomicrografia, com tamanho médio de 1 μm com espessura de 0,32 μm.
Essa morfologia é comum em argilominerais e mostrou que caulinita preservou sua
estrutura em placas (Galan, 1996), apesar do tratamento ácido de 12 h aplicado
(ZEGEYE et al., 2013).
![](imagens/433-164c942874.gif)
Padrão DRX (a) e espectro IV (b) de caulinita obtida dos rejeitos de bauxita da Amazonia.
![](imagens/433-58b88a7f2f.gif)
Fotomicrografia de microscopia eletrônica de varredura de caulinita purificada de rejeitos de bauxita da Amazônia.
Conclusões
Os resultados obtidos neste trabalho mostraram que o processo de lixiviação acida
com H2SO4 foi efetivo na purificação de caulinita presente em rejeitos de bauxita
da Amazônia, com a preservação da estrutura e morfologia do mineral.
Agradecimentos
Os autores agradecem a CAPES, CNPQ, UFOPA, LCM (IFPA), LAMIGA (UFPA) e CETENE pelo
apoio financeiro e analítico que permitiram a execução deste trabalho.
Referências
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