caracterizacao mineralogica de minerios

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CARACTERIZAÇÃO MINERALÓGICA DOS MINÉRIOS
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INTRODUÇÃO
A mineralogia aplicada ao beneficiamento de minério
O conhecimento das características principais dos minerais contidas em amostras representativas do tipo de operação da mina
Esse procedimento auxilia o engenheiro ao desenvolvimento e otimização das técnicas de beneficiamento mineral
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Os relatórios de pesquisa geológicas, com informações de um depósito mineral
É necessário que as informações colhidas nos estudos de mineralogia aplicada ao beneficiamento não se limitem a identificação dos constituintes da amostra
Apresentar sempre avaliações quantitativas ou semiquantitativas dos constituintes
O objetivo de recuperação dos minerais valiosos é definido de estudos mineralógicos pelos métodos de separação
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Os minérios apresentam características e peculiaridades próprias
Um determinado depósito pode ocorrer variações e alterações na:
Composição mineralógica devidas à distribuição aleatória do mineral-minério no depósito
Na granulometria do mineral de interesse
Na sua relação dos minerais de ganga, e entre outros
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É fundamental que o especialista, tenha bons conhecimentos das diferentes etapas de beneficiamento
 A partir desses conhecimentos consegue-se até prever a recuperação com os problemas e dificuldade no desenvolvimento dos estudos de beneficiamento
Os resultados das investigações mineralógicas quali e quantitativas juntamente com aquelas fornecidas pelas análises químicas
Orientar o planejamento das sequências e ou etapas ao beneficiamento
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O conhecimento das propriedades físico-químicas dos minerais pode ser indicador do tipo de beneficiamento proposto
Os fatores das etapas de metalurgia extrativa
Velocidade da reação química estão relacionados ao tipo de estrutura cristalina dos principais minerais como textura, fraturas, inclusões, tamanho médio das partículas, porosidade, orientação das superfícies expostas, natureza das impurezas....
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Apesar da variedade dos tipos de minérios ou diversificação dos produtos gerados por determinados processos de concentração
Os itens que deve ser observado por intermédio de MO
A análise mineralógica qualitativa que identifica todos os minerais
A análise mineralógica semiquantitativa por meio de avaliações e cálculos semiquantitativos das proporções percentuais de todos os minerais do minério
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A determinação do grau de liberação por meio das avaliação e cálculo das percentagens de liberação do mineral de interesse com relação a sua ganga, bem como estudos do comportamento dos grãos mistos
A medida de reflectividade dos minerais opacos
As fotomicografias de situações mineralógicas marcantes que podem ser conclusivas de determinados fenômenos relativos a formação dos minerais do minério
As identificações mineralógicas por DRX e MEV
Complementação e compatibilização dos estudos mediante os resultados de análises químicas dos elementos principais
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As informações obtidas na caracterização mineralógica, depois de analisadas e compatibilizadas
Indicar etapa para desenvolvimento de fluxograma de beneficiamento e sugerir determinados tipos de ensaios de concentrações, com base nas características mais importante dos minerais do minério
Permitir a compreensão do comportamento dos minerais do minério em face de um determinado processo de beneficiamento
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Determinar a qualidade dos produtos obtidos em diferentes tipos de ensaios, por intermédio das identificações mineralógicas dos concentrados e rejeitos avaliando seu respectivo grau de seletividade
Complementar os estudos da jazida, a partir do conhecimento das diferentes tipologias do minério, segundo identificações de diferentes amostras relativas ao avanço da frente de lavra
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ANÁLISE MINERALÓGICA QUALITATIVA
Estudos realizados ao MO polarizante
Permite uma visualização realística do comportamento desses constituintes em face do beneficiamento
Independente se representa mineral valioso ou ganga
Essa análise se baseia nas identificações das principais propriedades ópticas dos minerais
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As propriedades para identificação, no caso de minerais transparentes
Cor, forma, pleocroísmo, relevo, planos de clivagens e de fraturas, birrefringência
Para os minerais opacos
Cor, forma, pleocroísmo, anisotropismo, reflectância
Refletor ou reflectividade é determinado medindo a luz refletida pelos minerais opacos
Um equipamento acoplado ao MO, célula fotoelétrica, amplificador de sinal e aparelho digital que mostra a percentagem de reflectância
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O estudo mineralógico de um mineral 
Selecionados fragmentos para confecção 
lâminas delgadas
Secções polidas
Para estudos MO
A espessura das lâminas delgadas 30 μm, para examinar com segurança as propriedades ópticas dos minerais transparentes
Propriedades ópticas ao microscópio de luz transmitida
Os minerais opacos, sob formas granulares ou fragmentos de rocha, são embutidos em resina e polidos
Permitem a determinação de suas propriedades ópticas ao microscópio de luz refletida
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Na caracterização mineralógica de minérios
Alíquotas moídas em granulometrias abaixo de 1,68 mm
Grãos entre 1,68 mm e 208 μm lupa binocular
De 208 μm e 37 μm MO polarizante
Abaixo de 37 μm MO, complementando com DRX e análise química
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MÉTODOS USUAIS DE IDENTIFICAÇÃO MINERAL
Estudos da propriedades ópticas: lupa binocular, microscópio de luz transmitida, microscópio de luz refletida
Difratometria de raios X (DRX)
Microssonda eletrônica
Microscópio eletrônico de varredura (MEV) equipado com sistema de análise por energia dispersiva de raios X (EDS)
Analisador de imagem
Ataques químicos rápidos
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MÉTODOS PARA DETERMINAÇÃO DOS COMPOSTOS CRISTALINOS E DA COMPOSIÇÃO QUÍMICA DOS MINERAIS
Microssonda eletrônica
MEV; EDS
DRX
Analisador de imagem
Análise química quantitativas
Via úmida (gravimetria, titulometria ou volumetria e colorimetria), espectrografia óptica de emissão (EOE), espectrometria de absorção atômica (EAA), fluorescência de raios X (FRX), Espectrometria de plasma (EP)
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ANÁLISE MINERALÓGICA SEMIQUANTITATIVA
Amostragem
Apresentar uma quantidade de seus constituintes, representados pelo mineral valioso e pela ganga
Dificuldade nessa análise representatividade, massa do material em relação a jazida
Fator predominante diminuir os erros operacionais
A alíquota do minério deve ser cuidadosamente manipulada
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Uma tomada de alíquota cuidadosa envolve critério de homogeneidade
Conhecimento prévio da quantidade empírica do mineral valioso e ou teor de metal de interesse
Observar possível indicação da granulometria de liberação do mineral valioso em relação à ganga
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ANÁLISE QUÍMICA
Gravimetria
Isola o elemento a ser analisado
Procedimento de separação: precipitação, eletrolise e extração
Volumetria ou Titulometria
Volume necessário de reagente de concentração conhecida
O ponto de equivalência: cor, eletrolise ou condutância
Colorimetria ou Espectrofotometria de Ultravioleta 
Intensidade da cor, proporcional [ ]
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MICROSCOPIA ÓPTICA
Trabalho em lupa ou microscópio estereoscópico permite análise das amostras em grão
Os minerais são identificado por cor, brilho, clivagens, fraturas...
Os ataques químicos com HCl diluído, para identificar partículas de carbonatos 
É padrão em uma analise preliminar a analise em lupa ou microscópio estereoscópico
Avaliação do tamanho dos cristais
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MICROSCOPIA ÓPTICA
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Microscópio Óptico
Luz transmitida para minerais transparentes
Luz refletida para minerais opacos
Para analise qualitativas
Preparação das amostras delgadas (luz transmitida), polidas (luz refletida)
Sendo possível analisar fragmentos de rochas ou montagens de material embutindo em resinas 
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DIFRAÇÃO DE RAIOS X
A difração de raios X é uma ferramenta básica para caracterização mineralógica
de minérios
A lei de Bragg fornece a base teórica
A leitura se faz pelas contagens refletidas em determinado ângulo convertida para distancia interplanares d
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DIFRAÇÃO DE RAIO X
Interferência construtiva de feixes de raios X que são espalhados pelos átomos de um cristal.
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TÉCNICAS DE DIFRAÇÃO DE RAIO X
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MICROSCOPIA ELETRÔNICA DE VARREDURA - MEV
Imprescindível à caracterização de minérios é MEV, principalmente se estiver acoplado a um espectrômetro de dispersão de energia (EDS)
Micrografias
Morfologia
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QUANTIFICAÇÃO DOS MINERAIS
Os procedimentos de quantificação mais comumente aplicados
Cálculo estequiométricos a partir de análise química e da composição mineralógica da amostra
Método de refinamento a partir de espectro de difração de raios X
Analise termogravimétrica, quando uma ou mais fases perdem ou ganham massa com o aumento de temperatura
Análise de imagens
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A quantificação pelo método de Rietveld
Cada estrutura cristalina tem seu próprio espectro de difração caracterizados pelas posições e intensidades de cada pico de difração
A superposição dos espectros de difração faz-se por simples adição, sem interferência
A integral da superficie do espectro de cada fase é proporcional à procentagem da fase na mistura
Os dados quantitativos são deduzidos de fatores de escala
Três grupos de parâmetros devem ser incluídos no modelamento
Parâmetros instrumentais (correção do zero do equipamento); 
 Parâmetros estruturais, como grupo espacial, parâmetros de cela unitária, posições dos átomos no retículo e sua ocupação, absorção e fatores térmicos; 
Parâmetros de cristalinidade, como assimetria dos picos, orientação preferencial, largura a meia-altura e forma dos picos
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As analise térmicas
No caso da análise termodiferencial (ATD), um microtermopar analisa a temperatura da amostra, e a compara com a temperatura de um padrão inerte (geralmente alumina) analisado simultaneamente por outro termopar, acusando portanto transformações endotérmicas (decomposição, fusão, redução, transformações estruturais e magnéticas) e exotérmicas (oxidação, incluindo combustão, transformações de estrutura e a sua reconstrução)
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análise termogravimétrica (ATG), monitora-se a massa da amostra durante o seu aquecimento precisamente controlado, por intermédio de uma microbalança de precisão, que registra e quantifica qualquer perda ou ganho de massa. As configurações mais modernas de equipamentos de análise térmica geralmente contemplam ATD/ATG simultaneamente, bem como capacidade de registrar eventos endo- e exotérmicos, e as variações de massa associadas a estes eventos
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