ÁREA
Iniciação Científica
Autores
Souza, N.S. (UFOPA/CAMPUS JURUTI) ; Ferreira, E.S. (UFOPA) ; Batista, M.Y.B. (UFOPA/CAMPUS JURUTI) ; Nascimento, R.S. (UFPA) ; Mendes, J.C. (UFOPA/CAMPUS JURUTI) ; Saldanha, L.S. (UFPA) ; Figueira, B.A.M. (UFOPA)
RESUMO
Neste trabalho, apresenta-se os estudos de caracterização tecnológica de minério de bauxita da mina de Monte Branco situada em Porto Trombetas (Região Oeste do Pará). Foram utilizadas as técnicas de difração de raios-X e espectroscopia de infravermelho para identificação das fases. Os resultados mostraram que os minerais presentes no corpo de minério foram majoritariamente de gibbsita como fase de hidróxido de Al, hematita e goethita aluminosa como fases de oxi-hidróxido de Fe, quartzo (SiO2) e anatásio (TiO2). A fase de goethita mostrou uma substituição de 12,5 % de Fe3+ por Al3+ em sua estrutura.
Palavras Chaves
Caracterização; Bauxita nodular; Amazônia
Introdução
Bauxita é uma rocha de origem sedimentar formada mineralogicamente por minerais como, boemita e diásporo. Sua composição química é majoritariamente composta por elevados teores de Al2O3, além de oxi-hidróxido de Fe, oxido de titânio e silício, além de minerais da família dos alumino silicatos, sendo que os teores dependem do seu local de formação (Habashi, 1997). Na região Amazônica, o minério de bauxita está presente em três principais minas (Porto Trombetas, Juruti e Paragominas), cujas características químico-minerais são de grande importância ao mercado consumidor interno e externo, que utilizam este bem mineral em seus processos industriais para aplicações metalúrgica e não-metalúrgica (alumina, abrasivos; cimento; produtos químicos, cerâmica avançada, dentre outros) (ARENARE, 2008; Ferreira, 2016) O objetivo deste trabalho foi realizar um estudo de caracterização mineral do minério de bauxita coletado na mina de Monte Branco localizada em Porto Trombetas, no Oeste do estado do Pará, através da difratometria de raios - X (DRX) e espectroscopia de infravermelho.
Material e métodos
O material utilizado para o desenvolvimento deste trabalho, consiste em amostras de bauxita nodular coletadas manualmente em trabalhos de campo na frente de lavra da mina Monte Branco, pertencente a Mineração Rio do Norte (Porto Trombetas-PA). A amostra foi lavada, secada, pulverizada e codificada como MB-01. Para a caracterização por DRX, usou-se um difratômetro de bancada D2Phaser (Bruker), com 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. O espectro de infravermelho com transformada de Fourier (FTIR) foi obtido por meio de pastilhas prensadas a vácuo contendo 0,200 gramas de KBr e 0,013 gramas de amostra pulverizada e um espectrômetro de absorção molecular na região infravermelho com transformada de Fourier da Bruker modelo Vertex 70.
Resultado e discussão
A mineralogia da bauxita nodular estudada neste trabalho foi inicialmente investigada por DRX e o seu padrão é mostrado na Fig. 1. Conforme observado, a amostra MB-01 é formada predominantemente picos diagnósticos das fases gibbsita, com sistema monoclínico e grupo espacial P21/n (PDF 00-033-0018). Também pode ser identificada a presença de fases de oxi-hidróxidos de ferro, tais como, hematita com sistema romboédrico e grupo espacial R3c (PDF 024-0072) e goethita aluminosa ortorrômbica com grupo espacial Pbnm (PDF 029-0713). É interessante reportar que a amostra MB-01 se classifica como bauxita nodular cuja composição mineral aqui observada está de acordo com aquelas descritas na literatura (ARENARE, 2008; KOTSHOUBEY et al., 2005).
Uma caracterização complementar por espectroscopia de infravermelho da amostra MB – 01 foi feita e mostrada na Fig. 2. Bandas em torno de 3459 e 3128 cm-1 são características dos modos de estiramento O-H da gibbisita (VAN DER MAREL e BEUTELSPACHER, 1976). A banda encontrada em 1621 cm-1 se associa a presença de água adsorvida nos minerais. Outra banda que se pode destacar está em torno 1033 cm-1 , que também se relaciona ao modo de vibração OH de gibbsita. Na faixa entre 800-400 cm-1 estão as vibrações Fe-O e Al-O dos minerais hematita, goethita e gibbsita (Fig. 2a). Adicionalmente, caracterizou-se espectroscopicamente a goethita aluminosa presente em MB-01 na faixa entre 1000-400 cm-1. Bandas em torno de 909 e 804 cm-1 são referentes às vibrações O-H na estrutura de Al-goethita na amostra MB-01. Com base nos estudos de Fysh e frederick (1983); que também associaram a substituição de Fe3+ por Al3+ há uma substituição de aproximadamente 12,5 % na célula unitária, resultado em corroboração com os dados reportados anteriormente.
Padrão de difração de raios-X de MB-01
Espectro FTIR de MB-01(a) e de Al-goethita(b)
Conclusões
Neste trabalho apresentou-se a caracterização mineral de bauxita nodular da mina de Monte Branco, situada na região extrema do Oeste do Pará, e indicaram uma composição mineral formada por gibbsita, Al-goethita, quartzo e anatásio. Eles também mostraram que a substituição de Al3+ por Fe3+ na estrutura da goetita está em torno de 12,5 % moles.
Agradecimentos
Os autores agradecem a Mineração Rio do Norte por gentilmente disponibilizar a amostra de bauxita nodular, o Centro de Tecnologia do Nordeste e CNPq pelo apoio técnico-científico.
Referências
ARENARE, D. S. Caracterização de amostras de bauxita visando a aplicação de métodos de concentração gravítica. Dissertação de Mestrado, UFMG, Belo Horizonte, 2008.
FERREIRA, Andson Pereira. Caracterização Tecnológica do Rejeito da Planta de Beneficiamento de Bauxita em Juruti- Pará. Orientador: Manoel Roberval Santos. 2016. 58 f. Dissertação (Mestrado em Recursos Naturais da Amazônia) - Programa de Pós-graduação em Recursos Naturais da Amazônia, Universidade Federal do Oeste do Pará, Santarém, 2016.
FYSH, S. A.; Fredericks, P. M. Fourier transform infrared studies of aluminous goethites and hematites. Clays and Clay Minerals, v 31, n 5, p. ferr377-82. 1983.
HABASHI, F. Handbook of Extractive Metallurgy, Editora Wiley VCH, 1ª Edição, Nova York, 1997.
KOTSCHOUBEY, B; Calaf, J. M.; Lobato, A. C. C.; Leite, A. S. Caracterização de depósitos minerais em distritos mineiros da Amazônia. (pp.687-782) Edition: 1Chapter: XIPublisher: DNPM - CT-Mineral/FINEP - ADIMBEditors: Marini O.J., Queiroz E.T. de, Ramos B.W.
MUKHERJEE, B. K. Isomorphous substitution of aluminium in goethite in bauxite of Salem, Tamil Nadu-a preliminary study. Geological Society of India, v. 24, n. 8, p. 426-429, 1983.
VAN DER MAREL, H.W. and Beutelspacher, H. (1976) Atlas of Infrared Spectroscopy of Clay Minerals and Their Admix- tures. Elsevier, Amsterdam.
