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21. ARGILAS
Fonte 1: PÉRSIO DE SOUZA SANTOS – ARGILAS, Capítulo 1, p. 1-17, in: Tecnologia de Argilas, Vol.1 (Fundamentos), Editora Edgard Blucher Ltda., São Paulo-SP, 1975.
INTRODUÇÃO
	Tecnologia de argilas é a aplicação dos conhecimentos científicos fundamentais sobre a estrutura, métodos de estudo e as propriedades físico-químicas das argilas e dos argilo-minerais às indústrias, artes e profissões que trabalham com argilas como matéria-prima fundamental (Grim, 1950-1955).
	A argila é um material natural, terroso, de granulação fina, que geralmente adquire, quando umedecido com água, certa plasticidade; quimicamente, são as argilas formadas essencialmente por silicatos hidratados de alumínio, ferro e magnésio. Designa ainda o nome “argila”um grupo de partículas do solo cujas dimensões se encontram entre uma faixa especificada de valores. O termo “folhelho”é usado para argilas laminas ou estratificadas naturalmente; pode o folhelho ter a mesma consistência ou textura das argilas usuais ou ser completamente adensado e duro, chamando-se então “argilito”. A palavra “solo” tem interpretações diferentes, conforme seja usada em agricultura, geologia ou engenharia. Há variação considerável na terminologia das argilas e argilominerais nos diversos setores científicos e tecnológicos que se utilizam deste material.
	Têm as argilas grande importância nas prospecções geológicas, em agricultura, em mecânica dos solos e em grande número de indústrias, como, por exemplo, metalúrgica, de petróleo, de borracha, de papel e de cerâmica. Sempre houve certo interesse no estudo das argilas, mas apenas no decorrer dos últimos cinquenta anos que meios adequados de pesquisa científica tornaram possível seu estudo mais aprofundado. Desde 1925, muitos estudos têm sido realizados sobre a composição, a estrutura e as propriedades fundamentais dos constituintes das argilas e solos; têm sido estudadas as formas de ocorrência e a gênese das várias formas de argilas, dos solos e dos depósitos de interesse industrial e, em especial, a relação do argilomineral ou argilominerais presentes nas argilas com suas propriedades tecnológicas.
	Sabemos modernamente que todas as argilas são constituídas essencialmente por partículas cristalinas extremamente pequenas de um número restrito de minerais conhecidos como “argilominerais”*. Uma argila qualquer pode ser composta por partículas de um argilomineral ou por uma mistura de diversos argilominerais. Quimicamente, os argilominerais, como foi assinalado acima, são compostos por silicatos hidratados de alumínio e ferro, contendo ainda, geralmente, certo teor de elementos alcalinos e alcalino-terrosos. Além dos argilominerais contêm as argilas, geralmente, outros materiais e minerais, tais como “matéraia orgânica”, sais solúveis e partículas de quartzo, pirita, mica, calcita, dolomita e outros minerais residuais, e podem conter também minerais não-cristalinos ou amorfos.
* O termo clay minerals ou Ton mineralien pode ser traduzido como minerais de argila ou minerais argilosos; contudo, as argilas contêm, normalmente, um certo teor de minerais usuais residuais, muitas vezes finamente divididos, como certas formas de sílica e de óxidos de ferro e titânio: assim, é estranho considerar quartzo como um “mineral de argila”, por isso é usado o termo “argilomineral”.
	Anteriormente à formulação do conceito de argilomineral, muitos outros conceitos foram sugeridos para a composição das argilas. Os seguintes tipos de minerais foram assim propostos como componentes fundamentais de todos os solos e argilas: zeólitas, caulinita e misturas amorfas heterogêneas de sílica com hidróxidos de alumínio e ferro, além da matéria orgânica. Tem sido sugerido também que fragmentos de minerais de qualquer rocha poderíam ser considerados como argila, desde que essas partículas fossem suficientemente pequenas. Estes conceitos, por incorretos, foram abandonados.
	Segundo Keller (1949), são os seguintes os usos ou os produtos industriais em que entram argilas, quer como matéria-prima fundamental, quer específica, ou então como componente acessório ou alternativo, isto é, para cujo emprego não é necessário que seja especificamente uma argila, podendo outro material inorgânico ser usado para essa finalidade: agentes absorventes; aceleradores; compostos químicos de alumínio; cerâmica artística; eliminação de resíduos radiativos; materiais porosos expandidos; agentes ligantes; tijolos; telhas e outros materiais de construção; calcimina (mistura seca de argila ou carbonato de cálcio com cola); catalisadores; cimentos; materiais cerâmicos para a indústria química; louça branca; agregados para concreto; cosméticos; lápis coloridos; agentes descorantes e clarificantes; agentes para eliminação de água; fluidos ou lamas para perfuração rotativa de poços; tijolos de revestimento externo; cargas ou enchimentos; produtos alimentícios; trocadores de calor; inseticidas e pesticidas; materiais isolantes térmicos; lápis preto; agregados leves para concreto; fósforos; produtos medicinais e farmacêuticos; moldes e modelagem; mordentes; oleados; tintas; cargas e coberturas para papel; materiais de separação; ladrilhos e lajeotas para pisos; discos para gração sonora; estuque; agentes plastificantes; abrasivos para polimento; materiais de porcelana doméstica e elétrica; aquecedores por irradiação; materiais refratários; retardantes; materiais de enchimento de paredes e tetos ocos; cargas para borracha; materiais sanitários; argilas para moldgem por colagem; sabões e detergentes; estabilizadores; louças de pó de pedra; terracola (louça vermelha utilitária); materiais têxteis; azulejos; pós dentifrícios; e amolecedores de águas duras. Estes usos cobrem a maioria dos casos correntes conhecidos; entretanto, as argilas podem ter outros usos adicionais for a dessa lista.
	O Brasil possui atualmente indústrias que utilizam argilas de diversos tipos: a) a indústria cerâmica usa argilas na fabricação de cerâmica vermelha (tijolos, telhas, ladrilhos e piso, lajes e material ornamental), de cerâmica branca (material sanitário, louça doméstica, azulejos e pastilhas, porcelana doméstica, de laboratório e técnica); de material refratário (sílico-aluminosos e aluminosos); b) as indústrias de borrachas e plásticos que as utilizam como cargas ativas e inertes; c) as indústrias de papel e de papelão que utilizam argilas como carga e como cobertura; d) a indústria metalúrgica, que usa argilas como aglomerantes de areias de moldagem para a fundição de metais e para pelotização de minérios de ferro; e) a indústria utiliza argilas como diluentes primários e secundários (pós inertes) para inseticidas e pesticidas; f)as indústrias de óleos comestíveis e de derivados de petróleo utilizam argilas como agentes descorantes de óleos vegetais e minerais; g) argilas são usadas como agentes tixotrópicos em lamas para a perfuração de poços de sondagem de petróleo e de água (artesianos); h) argilas especiais são usadas como catalisadores no craqueamento de petróleo para a produção de gasolina; i) argilas são utilizadas com finalidades específicas, como, por exemplo, na manufatura de minas de lápis, como carga para sabão e tecidos, como pigmento para tintas, na fabricação de cimentos e de produtos farmacêuticos.
	Grande número dessas argilas industriais provêm de jazimentos brasileiros, havendo, entretanto, importação de argilas especiais, tais como: caulins de granulometria muito fina para papel, borrachas, plásticos e catalisadores sílico-aluminosos para a fabricação de gasolina; argilas (montmorilonitas ou esmectitas) descorantes ativadas por ácidos; bentonitas sódicas e cálcicas para uso em fundição e em perfuração de poços e para fins específicos; argílas paligorsquíticas para diluentes primários de inseticidas; e argilas especiais para usos farmacêuticos. Apesar de a grande parte dessas argilas ser ainda importada, já existe o emprego parcial de argilas nacionais para alguns desses usos, puras ou de mistura com argilas importadas, visando diminuiro preço de custo do processo industrial que utiliza a argila estrangeira.
CONCEITO DE “ARGILA”
	O nome “argila” (Grim, 1953 e 1958) é usado como termo petrográfico para designar uma rocha e também como um termo para designar uma faixa de dimensões de partículas na análise mecânica de rochas sedimentares e solos. Como termo petrográfico, é difícil de ser definido precisamente devido à grande variedade de materiais que têm sido designados por argilas. De uma maneira geral, o termo argila significa um material de textura terrosa e de baixa granulometria, que desenvolve plasticidade quando misturado com uma quantidade limitada de água.
	Por plasticidade entende-se de modo amplo a propriedade de o material úmido ficar deformado (sem romper) pela aplicação de uma tensão, sendo que a deformação permanece quando a tensão aplicada é retirada. Análises químicas de argilas mostram que são constituídas essencialmente por silício, alumínio e água, e, frequentemente, por quantidades apreciáveis de ferro e de metais alcalinos e alcalino-terrosos. A dificuldade dessa definição é a de que alguns materiais argilosos ou de argila não satisfazem a todas as especificações: por exemplo, as argilas tipo flint (flint clays) não apresentam plasticidade quando misturada com água, embora tenham outros atributos de argila.
	O termo argila não tem signficado genético: é usado para os materiais que são o resultado do intemperismo, da ação hidrotermal ou que se depositaram como sedimentos fluviais, marinhos, lacustres ou eólicos.
	Como termo de granulometria, a “fração argila” é a fração de uma argila quecontém as partículas de menores diâmetros, geralmente inferior a 2 m. A maior dimensão das partículas da “fração argila” é definida de maneira diferente em diferentes ramos da ciência. Em geologia, a tendência tem sido a de seguir a escala de Wentworth (1922), que define “fração argila” como aquela que tem diâmetro equivalente inferior a 4 m. Em estudos de solos, a tendência usual é a de usar 2 m como o limite superior de dimensões da fração argila. Muito embora não exista uma divisão universalmene aceita entre a granulometria dos “argilominerais” ou “minerais de argila” nos sedimentos argilosos, um grande número de análises granulométricas mostrou que há uma tendência geral de os argilominerais se concentrarem na fração de diâmetro inferior a 2 m ou então os argilominerais de maiores dimensões facilmente se desagregarem abaixo dessas dimensões quando a argila é dispersa em água. Também essas análises granulométricas mostraram que os “não-argilominerais” estão geralmente ausentes na fração de diâmetro inferior a 2 m. Desta forma, uma separação nas frações acima e abaixo de 2 m é a melhor maneira para separar (qualitativa e, em certos casos, quantitativamente) os argilominerais dos não-argilominerais e esta é, portanto, uma razão fundamental para colocar 2 m como limite superior de granulometria de fração argila.
	A Figura 1.1 apresenta uma comparação entre as escalas principais das dimensões das partículas sólidas em solos para construção civil (Road Research Laboratory, 1956), adaptada para incluir a escala brasileira normalizada pela Associação Brasileira de Normas Técnicas (ABNT, 1969) de grande utilização em engenharia civil (Simões, 1955; Gillot, 1968).
Figura 1.1 – Comparação entre as escalas principais de dimensões de partículas em sólidos (adaptada de Road Research Laboratory, 1956).
	O termo “material argiloso” pode ser aplicado a qualquer material natural de granulometria fina e de textura terrosa ou argilácea, independentemente de a composição ser essencialmente de argilominerais; as argilas, folhelhos e argilitos dos geólogos são materiais argilosos; os solos podem ser também incluídos desde que tenham textura argilosa e contenham um teor elevado da fração argila.
	Caulins, bentonitas, ball-clays, argilas refratárias, flint-clays, terras fuler sãotipos especiais de argilas que têm definições particulares, que podem apresentar variações, quer devido ao emprego tecnológico da argila, quer devido à origem geológica ou à composição mineralógica da argila. Muitas das definições dos termos relativos às argilas como matérias-primas industriais são razoavelmente precisas.
	Assim, as seguintes definições podem ser apresentadas quanto aos termos “argila”e “argilomineral”:
MINERAL: É todo corpo inorgânico, de origem e ocorrência natural na crosta terrestre, homogêneo, podendo conter impurezas em pequenas proporções, amorfo ou cristalino e que tem uma composição quimica definida e estrutura cristalina característica.
ROCHA: É um agregado natural formado por um ou mais minerais de composição e propriedades diversas, que constitui uma parte essencial da crosta terrestre e é nitidamente individualizado.
ARGILA: É uma rocha finamente dividida, constituída essencialmente por argilominerais, podendo conter minerais que não são considerados argilominerais (calcita, dolomita, gibbsita, quartzo, aluminita, pirita e outros), matéria orgânica e outras impurezas, caracterizando-se por: a) ser constituída essencialmente por argilominerais, geralmente cristalinos (caulinita mal cristalizada apresenta desordem na direção do eixo cristalográfico b; haloisita-2H2O apresenta desordem nos eixos a e b; alofano apresenta desordem nos três eixos); b) possuir elevado teor de partículas de diâmetro equivalente abaixo de 2 m (cristobalita pode ocorrer em bentonitas como partículas de diâmetro abaixo de 1 m); c) quando pulverizada e umedecida, torna-se plástica (flint-clay não é plástica); após secagem é dura e rígida e após queima em uma temperatura elevada (superior a 1000oC) adquire dureza de aço; d) possuir capacidade de troca de cátions entre 3 e 150 meq/100g de argila (ácidos orgânicos apresentam capacidade de troca de cátions dentro dessa faixa).
ARGILOMINERAL (Comitê Internacional para o Estudo de Argilas, Mackenzie, 1959). São os minerais constituintes característicos das argilas, geralmente cristalinos; quimicamente são silicatos de alumínio hidratados, contendo em certos tipos outros elementos como magnésio, ferro, cálcio, sódio, potássio, lítio e outros; após, moagem, formam com água uma pasta mais ou menos plástica que endurece após a secagem ou após a queima. É a seguinte a definição do Comitê Internacional pour l’Etude des Argiles: “Argilominerais cristalinos são silicatos hidratados de reticulado ou rede cristalina em camadas (lamelar) ou de estrutura fibrosa, constituídos por folhas, planos ou camadas contínuas de tetraédros SiO4, ordenados em forma hexagonal, condensados com folhas ou camadas octaédricas; os argilominerais são essencialmente constituídos por partículas de pequenas dimensões”.
	É importante assinalar que a “fração argila”, isto é, a fração de diâmetro equivalente inferior a 2 m, geralmente, pode ser obtida após sedimentação de uma dispersão de argila em água (1 g em 100 ml de água), alcalinizada por um defloculante, como silicato de sódio, pirofosfato de sódio ou hidróxido de sódio ou amônio: a dispersão coloidal obtida, após sedimentação de 48 horas, contém a “fração argila”, isto é, os argilominerais, matéria orgânica e outros minerais que possuem diâmetros equivalentes inferiores a 2 m.
ARGILAS COMO “COLÓIDES”
	Materiais que podem ser dispersos em fluidos, formando “dispersões ou soluções coloidais”, como ocorre com as argilas, são chamados colóides. As dispersões coloidais se caracterizam por apresentar o fenômeno óptico denominado “o efeito Tyndall”. O “estado coloidal de matéria” é uma concepção errônea antiga, pois não é um estado físico particular, está associado apenas a uma faixa específica de dimensões das partículas do sólido insolúvel no meio em que está disperso: portanto, não é correto utilizar o termo “colóide” referindo-se a um “sistema coloidal” constituído por uma fase dispersa que constitui as unidades cinéticas e uma fase ou meio dispersante homogêneo e contínuo. As unidades cinéticas podem ser pequenas partículas sólidas, cristalinas ou amorfas, macromoléculas de altos polímerosorgânicos, gotículas de líquidos ou bolhas de gases. Segundo Ostwald (1937), colóides são sistemas dispersos contendo partículas que possuem, pelo menos, uma dimensão no intervalo de 0,1 m e 0,001m, isto é, 1000Å e 10Å; esta é uma definição convencional, colocada em forma mais precisa por Staudinger (1943) como: “uma partícula coloidal é composta por 103 até 109 átomos”. Esses átomos podem formar partículas esféricas (esferocolóides) ou anisométricas, fibras (como celulose ou sepiolita-paligorsquita) ou placas (como a maioria dos argilominerais). Os sistemas dispersos com partículas anisométricas produzem, por agitação, o efeito óptico “sedoso”, denominado “ditindalismo” por Zocher (Freundlich, 1925), e influenciam apreciavelmente a viscosidade desses sistemas. É por isso que a reologia dos sistemas “argila + água” tem tanta importância nas aplicações tecnológicas, por exemplo, em massas cerâmicas plásticas e em fluidos tixotrópicos para perfuração rotativa de poços de água e de petróleo.
	A Tabela 1.1 procura sintetizar as características principais dos sistemas coloidais em comparação com os outros sistemas dispersos (jirgesons e Straumanis, 1954). Devido às pequenas dimensões e à carga elétrica de suas partículas anisométricas, as argilas entram facilmente em suspensão em contato com água, formando dispersões coloidais (Marshall, 1949; Van Olphen, 1963).
Tabela 1.1 – Propriedades distintivas entre os sistemas dispersos
Dispersões grosseiras
Sistemas coloidais
Pequenas moléculas e átomos
a. Acima de 0,1 m
a. Entre 0,1 e 0,001m
a. Abaixo de 0,001m
b. Partículas com mais de 106 átomos
b. Partículas com 103 até 106 átomos
b. Moléculas com 1 até 103 átomos
c. Partículas visíveis no microscópio óptico ou fotônico
c. Partículas visíveis no microscópio eletrônico, detectáveis no ultramicroscópio e invisíveis no micrscópio óptico.
c. Moléculas invisíveis até visíveis no microscópio eletrônico.
d. Partículas retidas nos papéis de filtro analítico
d. Partículas atravessam o papel filtro, mas são retidos nos ultrafiltros de microporos
d. Atravessam os ultrafiltros
e. Partículas não difundem nem dialisam em meio líquido
e. Difusão e diálise lentas em meio líquido
e. Difusão e diálise rápidas através de membras semipermeáveis como as de alofano.
	Um ponto importante a ser enfatizado é a grande área específica das argilas resultante das pequenas dimensões das partículas constituintes. Área específica (surface area) é definida como a área da superfície externa das partículas, referida à unidade de massa. A cinética de todos os processos de interação heterogênea “sólido-fluido” depende diretamente da área específica do reagente sólido: exemplos podem ser dados na catálise, na cerâmica ou no descoramento de óleos. Para uma partícula de forma cúbica, de densidade d e lado l, a área específica AE é dada pela relaçã: AE = 6/dl. Se a partícula for de um argilomineral, com d = 2,60 g/cm3 e ½ = 1 m, a área específica será AE = [6 x 104 / (2,60 x 1) ] cm2/g = 2,3 m2/g.
ARGILAS COMO COMPONENTES DE SOLOS AGRÍCOLAS
	Os solos agrícolas produzem as matérias primas essencialmente para as agroindústrias e, por isso, é importante assinalar o papel das argilas ou dos argilominerais como componentes dos solos; apesar de seu estudo ser objeto específico da Pedologia (Moniz, 1972) ou da ciência do solo na Agronomia, ele foge de certa forma aos objetivos deste livro. É fato conhecido que as frações mais “ativas” dos solos são as que estão nas dimensões coloidais, minerais e orgânicas. A “fração coloidal” é constituída por argilominerais (Gieseking, 1949) enquanto a segunda é representada pelo húmus. A “fração argila” considerada pelos pedologistas tem, toda ela, diâmetro equivalente inferior a 2 m (Jackson, 1964; Mackenzie, 1965).
	Os argilominerais são os principais responsáveis pela fixação reversível, no sistema solo + água, dos fertilizantes NPK;: o nitrogênio, como cátio amônio NH4+, o fósforo como ânion PO43- facilmente adsorvível por ser das mesmas dimensões do grupo silicato SiO44-, constituinte essencial dos argilominerais e o potássio como cátion trocável. Outros elementos essenciais, como cálcio e magnésio (não o enxôfre), podem estar fixados reversivelmente como cátions trocáveis e os elementos traços, isto é, ferro, manganês, cobre, zinco e boro, podem também estar em condições análogas como cátions ou ânion trocáveis na superfície dos argilominerais. Esses fatos ilustram a importância dos argilominerais em Pedologia (Moniz, 1972).
	Resumindo: As argilas são rochas naturalmente finamente divididas, com elevada porcentagem de partículas cristalina de argilominerais; essas partículas passam totalmente na peneira US$ Nr. 325 (abertura de 44 m) e têm, naturalmente, forma lamelar ou fibrosa, decorrente da estrutura cristalina peculiar do argilomineral.
ARGILAS COMO MATÉRIAS-PRIMAS PARA AS INDÚSTRIAS QUÍMICAS DE PROCESSO
	Por que as argilas são matérias-primas industriais importantes e por que as argilas funcionam nas indústrias químicas de processo como matérias-primas específicas, acessórias ou alternativas? Iniciando a justificação, será apresentada uma lista dos tipos de atividades econômicas em que as argilas entram como matérias-primas e, depois, em que produtos acabados elas participam como matéria-prima específica fundamental (por exemplo, produtos de cerâmica branca), acessória (por exemplo, papel cuchê) ou alternativa (por exemplo, ligante em pelotização de minério de ferro).
	Segundo a classificação internacional das Nações Unidas e adotada pelo Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística (IBGE), as atividades econômicas humanas fundamentais são as seguintes: a) agropecuária; b) indústria; c) comércio; d) serviços (Machline e colaboradores, 1970).
	As argilas entram na agropecuária como integrantes de rações alimentares e como componentes essenciais do solo agrícola fornecendo, além de operar como elemento de sustentação físico-mecânica dos vegetais, as condições adequada para o condicionamento dos fertilizantes e dos micronutrientes essenciais à vida ; a capacidade de troca de cátions dos argilominerais permite a fixação reversível dos cátions amônio e potássio, além dos micronutrientes; a estrutura cristalina dos filossilicatos permite a adsorção aniônica do íon PO43-, de dimensões análogas do íon SiO44-. A troca iônica é uma reação química que não altera a estrutura cristalina, produzindo substâncias isomórficas; a troca iônica pode ser usada como “conversão química” em processos industriais (Shreve, 1967).
	A utilização das argilas na indústria é de grande valor econômico e será analisada com mais detalhe a seguir. A comercialização das argilas como matérias-primas e dos produtos acabados em que participam é uma decorrência natural dessa utilização industrial. Há usos de argilas como material de construção em serviços, por exemplo, na pavimentação de estradas de terra.
AS INDÚSTRIAS. As indústrias (gêneros de indústrias) são classificadas em: 
a) extrativa mineral; 
b) de transformação; 
c) de construção civil; e 
d) de serviços de utilidade pública. 
As indústrias de transformação são subdivididas em indústrias de processos* e indústrias de montagem; de um modo geral, produtos acabados de indústrias de processo são matérias-primas da indústria de montagem; exemplificando,: a indústria de fabricação de velas de ignição para motores de combustão é uma indústria de montagem, que usa como matérias-primas, peças cerâmicas e metálicas que são produtos acabados de indústrias de processos químicos (cerâmica) e mecânicos. As indústrias de processo dividem dividem-se em indústrias químicas e indústrias mecânicas. As argilas entram como matéria-prima nas indústrias:
 a) extrativas, onde são extraídas como um minério comum, pelas técnicas usuais de mineração, e preparadas de modo adequado a produzir um produto acabado (argila beneficiada, lavada ou tratada) que servirá como matéria-prima às indústrias químicas de processo; e
b) indústrias químicas de processo, que utilizamas argilas como matéria prima e as convertem em um produto acabado de propriedades específicadas, isto é, normalizadas segundo critérios estabelecidos por normas técnicas oficiais ou privadas.
* Define-se como processo "a série de operações sucessivas de engenharia realizadas na indústria, interligadas por meio de relações causa-efeito, destinadas a converter matérias-primas em produtos acabados, de maior valor econômico,destinados ao consumo humano ou industrial"(Souza Santos, P., em Sherwood, 1972).
	Assim, uma indústria que extrai uma argila, seca, mói e separa granulometricamente, comercializando-a posteriormente, classifica-se como sendo uma indústria extrativa mineral; é o caso da mineração da bentonita sódica de Wyoming, EUA (Turner, 1958). Entretanto, se uma indústria extrair uma argila, secá-la, moê-la, tratá-la para obter uma troca de cátions com ácido clorídrico ou sulfúrico ou por carbonato de sódio, secá-la e comercializar, classifica-se como sendo uma indústria química de processo; é o caso de fabricação de argilas montmoriloníticas ativadas por ácidos para descoramento de óleo ou de montmorilonitas sódicas na Europa, especialmente na Alemanha (Fahn, 1965).
	As indústrias de construção civil usam materiais de construção que são produtos acabados, por exemplo, da indústria cerâmica ( que é uma indústria química de processos), em que as argilas são matéria-prima específica porque são componentes essenciais dos tijolos, telhas, cimentos, azulejos e pisos cerâmicos. Os serviços de utilidade pública usam produtos acabados análogos, por exemplo, isoladores elétricos de porcelana para linhas de transmissão.
	No caso das argilas brasileiras, as companhias de mineração geralmente pertencem ao grupo empresarial, que controla a indústria química de processo, que as utilizam, assim, a tecnologia do processo de beneficiamento das argilas é dirigida de um modo geral para fornecer um produto acabado (argila beneficiada: lavada, secada, pulverizada, ensacada) que é a matéria-prima desejada pela indústria química de processo, diminuindo, assim o número de produtos acabados (argilas beneficiadas) possíveis de ser comercializados a partir da argila original. Exemplificando: no caso de caulins para papel (carga ou filler e cobertura, coloidal ou coating), geralmente as fábricas de papel controlam a empresa mineradora que fabrica os dois tipos, carga e coloidal, de acordo com as especificações necessárias para a incorporação nos papéis fabricados; situação análoga encontra-se nas indústrias de cerâmica branca e de refratários sílico-aluminosos.
	Face a essas considerações, a discussão a seguir quanto à utilização industrial das argilas se destinará às indústrias químicas de processo (chemical process industries), nelas englobando as indústrias extrativas de argilas que visam utilizações industriais específicas diretas destas como matérias-primas; a indústria extrativa mineral das argila, não visando especificamente a indústria química, não será considerada neste livro.
INDÚSTRIAS QUÍMICAS DE PROCESSO. No ensino de Engenharia Química, a obra clássica para o ensino das indústrias químicas de processo é o livro de R.N. Shreve, Chemical Process Industries, 3a. edição, McGraw-Hill, New York 1967. Neste livro e node Riegel (1942) são listados 32 grupos (também chamados setores, subsetores ou áreas) de indústrias químicas de processo, os quais são apresentados a seguir, indicando-se, respectivamente, com as palavras "sim" e "não", se nelas há ou não uso industrial deargilas como matérias-primas.
1. Águas industrias e domésticas (sim)
2. Combustíveis (sim)
3. Carboquímica e carbonos industriais (não)
4. Gases industriais (não)
5. Cerâmica (sim)
6. Cloro-álcalis e derivados (não)
7. Eletrolíticas (não)
8. Eletrotérmica (sim)
9. Fertilizantes nitrogenados (sim)
10. Fertilizantes fosfatados (sim)
11. Fertilizantes potássicos (sim)
12. Enxôfre e ácido sulfúrico (nào)
13. Nuclear (sim)
14. Explosivos, tóxicos e propelentes (sim)
15. Fotográfica (não)
16. Tintas, vernizes, lacas e revestimentos de superfícies (sim)
17. Couros e derivados, gelatina e adesivos (sim)
18. Inseticidas, fungicidas e pesticidas (sim)
19. Essenciais e fragrâncias (sim)
20. Óleos, cerase gorduras (sim)
21. Sabões e detergentes (sim)
22. Açucar e amido (sim)
23. Fermentaçòes (sim)
24. Madeira (não)
25. Celulose e papel (sim).
26. Polímeros e Elastômeros (sim)
27.Fibras naturais e sintéticas (sim)
28. Refinações de petróleo (sim)
29. Petroquímica (sim)
30. Alimentos (sim)
31. Farmacêuticas (sim)
32. Metalúrgica extrativa* (sim)
*Metalurgia Extrativa é tópico usual de ensino e pesquisa de química industrial em alguns departamentos de engenharia química nos EUA e na maioria dos canadenses esoviéticos.
	Portanto, dos 32 grupos ou subsetores** das indústrias químicas de processo,apenas uma quarta parte não usa argila em algum ponto dos processos industriais de fabricação dos respectivos produtos acabados. É por isso que Keller (1949) lista usosem 56produtos industriais nos quais as argilas entram como componentes específicos, acessórios ou alternativos. Ferreira (1972) fez um estudo para cada uso industrial das argilas e das propriedades que o determiam, além das especificações quando existem para usos específicos das argilas. Nesse trabalho são também listadosos ensaios tecnológicos de laboratório para a medição de propriedades tecnológicas, das argilas, anteriormente listadas por Keller (1949). Essse estudo permitiu uma classificação tecnológica das argilas mais ampla quea anteriormente proposta por Souza Santos e Souza Santos (1966). Assim, com base nesses trabalhos de Ferreira, é possível, de forma objetiva, sugerir quais os ensaios de laboratório para determinar os usos industriais prováveis de uma argila desconhecida.
** A Fundação Getúlio Vargas adota, praticamente, os mesmos setores listados, porém em menor número (ver, por exemplo, Conjuntura Econômica 27, pp.18 e 162 e seguintes, fevereiro de 1973)
	Por que as argilas podem ter tantos usos industriais? O grande número de usos industriais das argilas não é a causa e sim a consequência de um conjunto de fatores que são específicos para as argilas e que outras rochas (ou minerais) não os possuem simultaneamente. Esses fatores são os seguintes:
1. As argilas são constituídas por argilominerais, os quais compreendem vários grupos, que incluem diversas espécies mineralógicas. Ver nos Caps. 4 e 5 os aspectos característicos dos retículos cristalinos dos argilominerais.
2. As diversas espécies mineralógicas apresentam composições químicas diferentes, quer devido às estruturas cristalinas (silicatosde alumínio e/ou magnésio hidratados), quer devido às substituições isomórficas (por exemplo, Al3+ substituindo Si4+ e Fe2+ substituindo Mg2+), quer devido aos cátions trocáveis (por exemplo, Na+, K+, Mg2+, Ca2+, H3O+, Fe3+, Al3+).
3. As diversas espécies mineralógicas apresentam propriedades físico-químicas variando numa faixa ampla de valores (por exemplo, capacidade de troca de cátions entre 3 meq/100g e 150 meq/100g), baixa granulometria (passam totalmente em peneira USS Nr. 325 de 44 m de abertura), forma anistérmica das partículas (lamar ou tubular-fibrilar) com a relação diâmetro/espessura (placas) ou comprimento/diâmetro (fibras) variando numa faixa ampla de valores.
4. As argilas são rochas naturalmente subdivididas, isto é, não precisam ser moídas para se obter a individualização das partículas já naturalmente menores que 44 m (ver figura 1.3); é necessário apenas uma desagregação que é muito mais barata que a moagem, como, por exemplo, a de um calcário para a fabricação de cimento Portland. Daí resulta que as argilas têm área da superfície externa das partículas muito grande, levando a valores da área específica que somente se encontram em produtos industriais caros, como negros-de-fumo e catalisadores de craqueamento (Soc. Chem. Ind., SCI, 1961). É importante notar que certos argilominerais têm também uma área específica(área da superfície livre expressa em m2 por grama) adicional e peculiar, entre as camadas lamelares estruturais (pois são filossilicatos), como é o caso das montmorilonitas ou em canais abertos da estrutura cristalina como é o caso das sepiolitas-paligorsquitas. Por isso as argilas têm uma "atividade superficial" natural muito grande, pois sua área específica pode se encontrar usualmente na faixa de 5 m2/g (caulins) a 200 m2/g (montmorilonitas).
5. As argilas, sendo produto de alteração de rochas por ação de intemperismo deutérico ou hidrotermal e depois transportadas, são constituintes de sedimdentos flúvio-lacustre, por isso estão frequentemente próximas às comunidades humanas atuais: isto é, de forma simples, onde há água superficial, há argilas em quantidades.
6. As indústrias químicas de processo exigem matérias-primas de propriedades as mais constantes possíveis (isto é, com pequeno desvio-padrão em torno da média artimética); ora, as argilas podem ocorrer em depósitos grandes e bastante homogêneos, apesar da possível variabilidade em propriedades; as impurezas (são geralmente minerais detritais) são facilmente separáveis (para um dado custo de produção) porque têm, geralmente, uma granulometria bastante acima da peneira USS Nr. 325.
7. As argilas são facilmente dispersáveis em água (e em outros solventes) podendo dar suspensões quer instáveis, quer estáveis, com uma faixa ampla de propriedades reológicas.
	Esse conjunto de propriedades torna as argilas matérias-primas com amplas possibilidades de aplicação industrial, além de serem abundantes e geralmente próximas a agrupamentos humanos e possuírem granulometria extremamente fina ou elevada área específica. Em suma, são matérias-primas de amplas possibilidades de utilização industrial e muito baratas.
CARACTERIZAÇÃO DE UMA ARGILA
	A caracterização de uma argila pode ser feita na argila nos seguintes estados:
a) bruto, natural ou original, isto é, conforme foi retirada da ocorrência, úmida ou após secagem;
b) após desagregação, cominuição ou moagem, com ou sem separação granulométrica em uma ou mais peneiras a seco; 
c) após separação em meio líquido através de peneiras, floculação e secagem; e
d) após separação fluidodinâmica em ciclones e hidrociclones, com floculação e secagem, se for necessário. 
É por isso que a amostra de argila a ser caracterizada deve ser bem descrita quanto ao tratamento prévio recebido; isso pode até fazer parte da especificação: por exemplo, caulins para coberturade papel cuchê.
	Os grupos de argilominerais, as espécies mineralógicas e as respectivas composições químicas apresentam variações em propriedades causadas pelas substituições isomórficas e cátions trocáveis; por exemplo: o amianto crisotila é o equivalente magnesiano (3MgO2SiO22H2O) da caulinita (Al2O32SiO22H2O); a crisotila é um argilomineral e como tal será considerado neste livro. Duas argilas podem, portanto, diferir amplamente quer pela composição mineralógica qualitativa e quantitativa, quer pelas demais propriedades químicas, físicas e tecnológicas.
	Caracterizar uma argila, especialmente visando seu uso tecnológico, é conhecer a variabilidade de suas propriedades, o que não é um problemas simples, pois necessita não só o emprego das técnicas comuns (como as de medir as propriedades físico-mecânicas) como também de trabalhosas (como as de análise química e troca de cátions) e até de sofisticadas, como as de microscopia eletrônica de transmissão (para determinar a morfologia das partículas individualizadas de argilominerais) ou de varredura (para determinar a textura de agregados naturais dos argilo-minerais antes ou após um tratamento industrial, como prensagem, colagem, spray-drying e flash-drying).
	Assim, caracterizar preliminarmente (Souza Santos e Souza Santos, 1966) umaargila para a utilização tecnológica significa medir e/ou determinar experimentalmente as propriedades listadas a seguir:
1. Textura - É um termo compreensivo macroscópico para a argila "sólida"que é consequência da distribuição granulométrica, das formas das partículas constituintes, da orientação das partículas umas em relação às outras e das forças que unem as partículas entre si. A Figura 1.2 (adaptada de Lyon, Buckman e Brady, 1950) ilustra uma forma de descrever a textura de solos e argilas conforme são encontrados naturalmente.
Figura 1.2 - Textura de argilas e solos (adaptada de Lyon, Backman eBrady, 1950).
2. Composição mineralógica
 2.1 - Cor - é usual o uso em comparação com os dados do Dicionário de cores de Munsell 
(Munsell, 1950).
 2.2 - Composição química - PF; SiO2; Al2O3; Fe2O3; FeO; CaO; MgO; K2O; Na2O.
 2.3 - Identificação dos componentes não-cristalinos (ácidos silícico, cliaquita, alofano e 
matéria orgânica) e cristalinos
 2.3.1 - Identificação dos componentes cristalinos: não-argilominerais ou minerais 
 macroscópicos (detritais + rocha-mãe), qualitativa e quantitativa.
 2.3.2 - Argilominerais:
	 I. Vários grupos e espécies - qualitativa.
	 II. Vários grupos e espécies - quantativa.
 2.3.3 - Mineais macroscópicos finamente divididos até = 1 - 2 m e menos.
3. Íons trocáveis
 3.1 - Capacidade de troca de cátions (CTC) total ( de argilominerais e da matéria orgânica; 
outros componentes, se houver: zeólitas e ácidos silícicos).
 3.2 - Cátions trocáveis - natureza (Na+, K+, H3O+, Ca2+, Mg2+, Al3+, Fe2+) e teor percentual.
 3.3 - CTC dos argilominerais.
 3.4 - CTC de matéria orgânica.
 3.5 - Sais solúveis - natureza e teor.
 3.6 - Ânions adsorvidos - natureza e teor
 3.7 - Cátions orgânicos - natureza e teor
 3.8 - Complexos "ärgila + materiais orgânicos"(clay organic complexes) e compostos 
intercalados (interlamelar compounds)
4. Propriedades micromeríticas
 4.1 - Granulometria em peneira até USS Nr. 325 (abertura de 44 m).
 4.2 - Distribuição granulométria (particle size distribution) até 2 m ou menos. Ver Figura 
1.3 com exemplos de argilas brasileiras usadas em barbotinas para materiais 
cerâmicos sanitários.
 4.3 - Área específica (BET, Blaine, Fisher, azul-de-metileno)
 4.4 - Forma das partículas isoladas
 4.5 - Forma dos aglomerados no estado natural
 4.6 - Porosidade aparente e real
 4.7 - Porosidade aparente e total
Figura 1.3 - Distribuição granulométrica de algumas argilas cerâmicas brasileiras medidas pela pipeta de Andreasen.
5. Sistema argila + água
 5.1 - Plasticidade.
 5.2 - Dispersões coloidais.
 5.3 - Defloculação e floculação de dispersão coloidais
 5.4 - Propriedades reológicas.
6. Propriedades físico-mecânicas em função da temperatura (propriedades cerâmicas)
 6.1 - Métodos de conformação : manual, prensada, extrusada e colada.
 6.2 - Retração de secagem (a 110oC) e após a queima a 950oC, 1250oC e 1450oC.
 6.3 -Tensão de ruptura após secagem (a 110oC) e após queima a 950oC, 1250oC e 1450oC.
 6.4 - Massa específica aparente, absorção de água e porosidade aparente após queima a 
950oC, 1250oC e 1450oC.
 6.5 - Massa específica real e porosidade total após secagem (a 110oC) e após queima a 
950oC, 1250oC e 1450oC.
 6.6 - Refratariedade ou cone pirométrico equivalente.
7. Propriedades tecnológicas específicas, mensuráveis em laboratório
 7.1 - Como carga ouenchimento.
 7.2 - Como ligante.
 7.3 - Como agente descorante.
 7.4 - Como agente catalítico.
 7.5 - Como pigmento.
 7.6 - Como abrasivo.
 7.7 - Como agente de suspensão.
	Pelo conhecimento dos valores medidos, geralmente de um conjunto dessas propriedades, é possível prever, com bastante segurança, a utilização da argila nos diversos produtos industriais listado por Keller (Keller, 1949; Ferreira, 1972).
ARGILAS E A ABUNDÂNCIA DOS ELEMENTOS NA CROSTA TERRESTRE
	Como foi assinalado anteriormente, as argilas contêm os elementos O, H, Si, Al, Fe, Ti, Ca, Mg, K, Na; são esses os elementos que constam ser determinados quantitativamente em uma análise técnica de argilas (Moro e Santini, 1966). É seguinte a lista dos dez elementosmais abundantes na crosta terrestre (mason,1971; Fleischer, 1958), em porcentagem ponderal: 
1o.) oxigênio = 46,60%;
2o.) silício = 25,72%;
3o.) alumínio = 8,13%;
4o.) ferro = 5,00%;
5o.) cálcio = 3,63%;
6o.) sódio = 2,83%;
7o.) potássio = 2,59%;
8o.) magnésio = 2,09%;
9o.) titânio = 0,44%;
10o.) hidrogênio = 0,14%.
A soma desses 10 elementos é 99,17%; os quinze seguintes em abundância aumentam esse total para 99,70%. Esses números justificam a afirmação anterior de que as argilas são matérias-primas abundantes na superfície terrestre. A Tabela 1.2 ilustra as diferentes faixas de composições químicas de um grande número de argilas estrangeiras (Klinefelter e Hamlin, 1957).
BIBLIOGRAFIA
Associação Brasileira de Normas Técnicas - Rochas e solos. Terminologia Brasileira TB-9, ABNT, São Paulo, 1969.
GLEINGER, A.V. - Properties of clays, Colloid Symposium Monograph 2, 80 (1925), The Chemical Catalog.
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BRINDLEY, G.W. - The fascination of clays and clay minerals, Earth and Mineral Sciences 39 (8), 1 (1970).
CLEVELAND, G.B. - Clay, em "Mineral Commodities of California", p.131, California Division of Mines Bulletin 176, San Francisco, EUA,1954.
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FERREIRA, H.C. - Ensaios de laboratório e especificações para argilas brasileiras, visando usos industriais, dissertação de mestrado apresentada ao Departamento de Engenharia Química da Escola Politécnica da Universidade de São Paulo, São Paulo, dezembro de 1972.
FLEISCHER, M. - Recent estimates of the abundance of the elements in Earth's crust, U.S. Geological Survey Circ. 285, Washington.
FREUNDLICH, H. - Soils with non-spherical particles, Colloid Symposium Monograph 2, 46 (1925), The Chemical Catalog.
FROES ABREU, S. - Argilas em "Recursos Minerais do Brasil", Vol. I, p.149, Instituto Nacional de Tecnologia, Rio de Janeiro, 1960.
FROES ABREU, S. - Distribuição geográfica das argilas no Brasil, Cerâmica 12 (47/48), 5 (1966).
GIESEKING, J.E. - The clay minerals in Soils, Advances in Agronomy 1, 159 (1949), Academic Press.
GILLOT, R.E. - Clay in Engineering Geology, p.3, Elsevier Publishing Co., Amsterdam, 1968.
GRIM, R.E. - Algumas aplicações industriais de mineralogia das argilas. Cerâmica 9 (35), 4 (1963).
GRIM, R.E. - Clay mineralogy, Science 135, 890 (1962).
GRIM, R.E. - Propriedades de argilas, Cerâmica 9 (35), 18(1963).
TABELA 1.2 - Faixas devariação* da composição química das argilas estrangeiras 
(Klinefelter e Hamlin, 1957).
ARGILA
Perda ao fogo(%)
SiO2 (%)
Al2O3 (%)
Ferro cromo Fe2O3 (%)
TiO2 (%)
CaO + MgO (%)
K2O + Na2O (%)
Caulins
Caulins
Caulins
Caulins
Caulins
Caulins
Caulins
Caulins
Caulinita teórica
13,90
46,30
39,80
-
-
-
-
Zettlits (Tchecoslováquia(2)
12,73-13,58
46,09-46,87
38,66-39,28
0,78-0,83
-
T-0,70
0,21-1,39
Alemães (6)
8,13-12,26
47,36-70,36
20,64-37,73
0,40-0,90
-
T-0,70
0,21-1,39
Ingleses (19)
12,30-13,40
45,20-48,77
36,31-38,11
0,05-1,00
T-0,40
R-0,76
0,40-2,22
Chineses (13)
11,60-14,30
45,00-50,20
36,12-38,20
T-1,68
-
0,12-0,40
0,35-0,90
Geórgia EUA "moles" (64)
13,36
43,11
39,16
1,21
1,14
0,04
0,21
Geórgia EUA "semidu- ros" (14)
13,32
43,33
38,71
1,46
1,20
0,03
0,16
Geórgia EUA "duros" (47)
13,16
42,85
38,83
1,68
1,09
0,04
0,28
Geórgia EUA todos (116)
11,48-15,74
37,45-46,79
33,09-43,50
0,54-4,69
0,54-2,16
T-0,36
T-1,31
Delaware, EUA (2)
11,6
47,60-49,20
34,90-36,40
1,70-2,00
0,02-0,03
Traços
1,20-1,90
Carolina do Norte, EUA (4)
13,80-15,07
43,33-51,95
32,44-40,76
0,33-0,90
T-0,05
Traços
0,10-1,10
Flórida, EUA (4)
13,92-15,30
44,60-46,55
36,75-39,94
0,22-0,80
0,18-0,70
T-0,20
0,20-0,50
Carolina do Sul, EUA (3)
11,48-15,74
44,50-45,20
37,94-39,25
0,03-1,68
0,89-1,50
T-0,65
T-0,20
Haloisi-tas
Haloisi-tas
Haloisi-tas
Haloisi-tas
Haloisi-tas
 Haloisi-tas
Haloisi-tas
Haloisi-tas
Indiana, EUA (2)
13,10-13,38
44,46-48,28
34,62-36,58
0,43-0,98
0,15-0,35
0,31-0,37
0,24-0,52
Geórgia EUA (11)
16,91-22,61
33,80-45,05
28,19-41,00
T-3,38
T-0,15
T-0,13
T-0,44
"Ball clays"
"Ball clays"
"Ball clays"
"Ball clays"
"Ball clays"
"Ball clays"
"Ball clays"
"Ball clays"
Inglesas (4)
9,20-14,98
45,02-55,00
30,10-34,74
1,09-3,96
0,61-0,95
0,56-0,75
1,74-4,43
Kentucky e Tennessee EUA (20)
8,36-17,36
45,55-61,23
30,02-38,70
0,31-2,47
1,00-2,81
0,09-1,42
0,37-1,49
Argilas Refratá-rias
Argilas Refratá-rias
Argilas Refratá-rias
Argilas Refratá-rias
Argilas Refratá-rias
Argilas Refratá-rias
Argilas Refratá-rias
Argilas Refratá-rias
Plásticas, Penn, EUA (1)
7,93-11,08
53,50-68,75
22,64-27,89
1,66-11,20
1,17-2,19
0,80-1,64
1,28-3,53
Semi-flint Kentucky EUA (1)
9m86
43,56
42,87
0,81
-
1,51
-
Flint, Ky., Missouri, Penn. EUA (6)
13,72-14,09
42,44-55,21
31,18-39,96
0,07-2,20
3,18-4,00
0,24-0,53
0,22-0,72
Nodular (Burley) Mo.EUA (7)
13,91
16,37
68,82
1,84
3,15
0,30
1,0
Para caixas de refratários (sagger) e Para remendos (wad), Ky, Tenn, EUA(10)
6,62-14,90
45,56-65,80
20,64-35,76
0,72-1,54
1,14-2,16
0,10-1,15
0,41-
Argilas e
folhe-
lhos para
cerâmica
vermelha
Ohio, EUA (26)
5,20-10,70
53,60-73,90
10,30-21,00
4,00-8,90
0,70-1,20
0,90-13,60
1,55-7,10
Ilitas, Illinois, EUA (11)
6,03-11,84
38,18-53,12
8,46-28,97
0,76-18,88
0,05-4,79
1,32-8,08
3,25-9,36
Argila para tijolos, Milwau-kee, Wisc., EUA (1)
2,49
38,07
9,46
2,70
-
24,34
2,7
Folhelhos para tijolos, Mason City, Iowa, EUA (1)
54,64
14,62
5,69
-
8,06
5,8
Terras
fuler
Terras
fuler
Terras
fuler
Terras
fuler
Pike's Peak, Georgia, EUA (16)
4,55-20,28
51,28-81,48
8,84-17,86
1,79-6,76
0,03-3,97
0,60-23,59
0,02-0,8
Atapulgita, Flórida, EUA (1)
10,13
55,03
10,24
3,53
-
10,49
0,47
Georgia, Flórida, EUA(1)
9,42
67,68
12,75
4,31
-
13,23
0,88
Texas, EUA(7)
8,21
62,87
22,27
2,46
-
3,67
1,35
Illinois, EUA (1)
13,11
70,74
18,31
5,19
-
7,84
1,25
Califórnia, EUA (1)
9,98
66,02
14,28
5,63
-
14,24
0,66
Utah, EUA (7)
13,80
75,17
15,24
1,78
-
6,10
0,39
Floridina, Flórida EUA (1)
17,30
56,87
12,01
3,43
0,99
8,30
0,62
Ativável, bruta, EUA (1)
23,15
50,20
16,19
4,13
0,20
6,30
0,33
Ativada por ácido, EUA (1)
20,58
58,30
15,34
1,01
0,34
4,65
Traços
Bentoni-
tas e
montmo-
rilonitas
Montmo- rilon, França (2)
21,52-22,80
46,80-51,14
19,76-20,03
0,83-1,26
0,00-0,12
4,84-6,96
0,15
Wyoming, EUA (swelling) (6)
10,26-25,52
49,20-63,20
12,90-26,58
1,60-4,50
-
1,26-7,00
0,92-5,68
Mississipi, EUA (non swelling) (12)
7,57-8,53
50,20-57,55
16,19-19,93
4,13-6,36
0,20-0,32
5,86-6,30
0,33-0,92
Arizona, EUA (1)
7,70
49,91
17,20
2,43
0,24
5,76
0,32
Beidelita, Colorado, EUA (1)
19,72
47,28
20,27
8,68
-
3,48
0,97
Nontroni- ta, Woody California, EUA (1)
20,67
43,51
2,94
29,51
-
2,27
-
Hectorita, Hector, California EUA (1)
12,14
55,86
0,13
0,03
-
25,03
3,83 (c/Li)
Saponita, Ahmeck, Michigan, EUA (1)
20,45
42,99
6,26
4,40
-
24,99
1,04
Sauconita, Friedsoni-le, Penn., EUA (1)
19,39
34,46
16,95
6,21
ZnO = 23,10
1,11
0,49
Bentonita, Otay, California, EUA(1)
22,96
49,56
15,08
3,44
0,40
8,92
n.det.
Bentonita K, High- Bridge, Ky., EUA(1)
12,04
53,12
18,72
1,12
-
8,32
Na2O = T
K2O = 5,72
Bentonita Clay Spur., Wy. EUA (1)
6,02
61,47
22,17
4,32
0,09
2,87
Na2O = 3,18
K2O = 0,03
* T = traços; o número entre parêntesis indica o número de amostras tabeladas
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ooooooooooooooooooooooooOOOOOOOOOOOOOOOOOOOoooooooooooooooooooooo
ARGILAS
Fonte 2: SYLVIO FRÓES DE ABREU, Recursos Minerais do Brasil, Volume I, Editora 
 Edgard Blucher Ltda/Instituto Nacional de Tecnologia, 1973. – Capítulo 7 – 
 Materiais de Construção, Cerâmica e Refratários – pag. 104-128, ARGILAS.
Generalidades
	As argilas são formadas por partículas finíssimas, no estado de dispersão, de silicatos hidratados de alumínio e outros metais. São substâncias que têm plasticidade quando convenientemente molhadas e rigidez depois de submetidas a aquecimento adequado.
	O termo argila, em pedologia, refere-se aos componentes do solo de dimensão inferior a 1 micra, sem considerar a composição química. Nos produtos naturais, nas partículas dessa dimensão, predominam de fato os silicatos hidratados de alumínio, que constituem os diversos tipos de argila.
	As argilas possuem água de constituição, que perdem quando são aquecidas acima de determinadas temperaturas tornando-se então coesas, propriedade essa que constitui o fundamento da arte do oleiro.
	As argilas no estado bruto contêm quase sempre impurezas de grãos de quartzo, feldspato, mica, limonita, outros minerais e detritos de rocha, em vários estágios de alteração.
	No conceito moderno, consideram-se as argilas como compostas essencialmente de partículas extremamente pequenas de um ou mais membros dum certo grupo de substâncias denominadas argilo-minerais, que são silicatos de alumínio hidratados, contendo magnésio e ferro substituindo o alumínio total ou parcialmente; alguns deles contêm também metais alcalinos ou alcalinos-terrosos.
	Algumas vezes encontram-se argilas puras, no estado natural, mas é comum encontrar-se mais de um tipo de argilo-minerais nos depósitos naturais de argila. 
	Tem sido possível classificar as argilas modernamente por meio de espectro de difração de raio X, da análise térmica diferencial e da observação das formas das partículas, com o auxílio do microscópio eletrônico.
Tabela - Finura de sólidos: Nomenclatura de partículas sólidas, segundo as dimensões.
Nome genérico
Medida, mm
Fino, mm
Médio, mm
Grosso, mm
Bloco
100 a 1000
100 a 200
200 a 500
500 a 1000
Pedra
10 a 100
10 a 20
20 a 50
50 a 100
Pedregulho
1 a 10
1 a 2
2 a 5
5 a 10
Areia
0,1 a 1
0,1 a 0,2
0,2 a 0,5
0,5 a 1
Silte 
0,01 a 0,1
0,01 a 0,02
0,02 a 0,05
0,05 a 0,1
Argila
0,001 a 0,01
0,001 a 0,002
0,002 a 0,005
0,005 a 0,01
Colóide
0,0001 a 0,001
0,0001 a 0,0002
0,0002 a 0,0005
0,0005 a 0,001
Fonte: Especificação ASTM –D422-54.1 – 1955.
	Os diferentes minerais constituintes das argilas são caracterizados não só pela composição química, mas também pela estrutura do edifício molecular e pelas cargas iônicas.
	Os argilo-minerais mais conhecidos são: caolinita, halloysita, montmorillonita, ilita, vermiculita, clorita, sepiolita, attapulgita e paligorsquita.
	Le Chatelier lançou as bases duma classificação das argilas aceita por muitos anos até o aparecimento da moderna classificação apresentada por Ralph Grim.
Classificação dos argilo-minerais, segundo Grim
I. Amorfos
 Grupo da alofana
II. Cristalinos
 A. De duas camadas (estrutura de lâminas compostas de unidades de uma camada de tetraedros de silício e uma camada de octaedros de alumínio)*
* Os tetraedros de silício contêm oxigênio nos vértices e os octaedros de alumínio contêm oxigênio e oxidrilas nos vértices.
 1. Equidimensionais
	Grupo de caolinita (caolinita, nacrita, etc.)
 2. Alongados
	Grupo da halloysita
 B. De três camadas (estruturas de lâminas compostas deduas camadas de tetraedros de 
 silício e uma camada central de dois ou três octaedros de alumínio).
	1. Rede expansiva
	a) Equidimensional
	 Grupo da montmorillonita
	 Vermiculita
	b) Alongada
	 Grupo da montmorillonita
	 Nontronita, saponita, hectorita, etc.
	2. Rede não-expansiva
	 Grupo da ilita
 C. Camadas misturadas regulares
	Grupo da clorita
 D. Estruturas em cadeias (cadeias de tetraedros de silício ligadas entre si por grupos 
 octaédricos de oxigênio e oxidrilas contendo átomos de alumínio e magnésio).
	Attapulgita, sepiolita e paligorsquita.
	Os diversos tipos de argila até agora conhecidos enquadram-se em três grandes grupos: argilas caolínicas, montmorilloníticas e ilíticas.
	Ao grupo das caolínicas pertence a caolinita, a dickita, a nacrita, a halloysita, a anauxita e a alofana, todas elas silicatos de alumínio hidratados.
	Ao grupo das montmorilloníticas, pertence a montmorillonita típica, a saponita, a nontrita, a hectorita e a beidellita, que são silicatos hidratados de alumínio, magnésio e ferro, tendo frequentemente cálcio e sódio como íons trocáveis.
	O grupo da ilita abrange as variedades micáceas de argilas formadas de silicatos, complexos, de alumínio, potássio, ferro e magnésio.
Propriedades dos principais argilo-minerais
CAOLINITA
	É mineral branco, de partículas cristalinas em placas hexagonais, e corresponde à fórmula química Al2O32SiO22H2O. Acusa, na análise térmica diferencial, um pico endotérmico a 550oC, por causa da desidratação da molécula, e um exotérmico a 980oC por causa da formação de mullita. Estruturalmente é composta de camadas de silicato formada dum andar de tetraedros de silício e oxigênio e outro de octaedros de alumínio e hidroxilas unidos por fracas ligações de hidrogênio.
ALOFANA
	É termo já em desuso para indicar argilas amorfas, altamente hidratadas, facilmente atacadas pelos ácidos, que apresentam semelhanças com as argilas do grupo da montmorillonita.
MONTMORILLONITA
	É um mineral hidratado, de partículas muito finas, de fórmula teórica 4SiO2Al2O3H2ONH2O, entre as várias admitidas, mas apresentando composição muito variável pela facilidade de substituição na rede especial, podendo conter também FeO, CaO, Na2O e K2O.
	Entre 100 e 200oC, perde água de interposição entre as camadas do silicato. É constituída de camadas de octaedros de alumínio e hidroxilas entre duas camadas de tetraedros de silício e oxigênio.
	As bentonitas (argila de Fort Benton, Wyoming), são formadas essencialmente de montmorillonita sódica. Esse nome abrange argilo-minerais de estruturas semelhantes às micas, sem características expansionais da rede cristalina. É um produto de alteração das micas, contendo menos potássio e pouco mais água. Compreende produtos de fórmulas complexas, que se referem a minerais semelhantes à sericita, moscovita, biotita, etc. O termo ilita não corresponde a um produto específico, mas a um conjunto de minerais ainda pouco conhecidos. Segundo Y. Visconti, “existe uma gradação desde a mica bem cristalizada até a ilita para a montmorillonita”.
VERMICULITA
	É um silicato altamente hidratado de alumínio e de magnésio (podendo conter cálcio e níquel) com clivagem paralela, apresentando-se em placas hexagonais, tendo duas reações iniciais, com picos entre 150 e 200oC, seguida imediatamente por outro menor, entre 250 e 275oC, ambos referentes à perda de água intersticial.
	A fórmula atribuída à vermiculita é 4MgOAl2O34SiO26 1/2H2O.
	Não tem o aspecto comum das argilas com sua fácil dispersão em água. Pode ser considerada como formada de camadas de mica separadas por moléculas d’água, daí a sua propriedade de expandir-sepelo aquecimento até expulsar a água, tornando-se material altamente poroso e, consequentemente, de alto poder isolante quanto ao som e ao calor, assemelhando-se às micas, pela fácil clivagem paralela.
	Sobre propriedades e aplicações de vermiculita, veja a página 233.
CLORITA
	Foi o nome usado inicialmente para indicar um grupo de silicatos hidratados de cor verde, com predominância de ferro ferroso e também relacionados muito estreitamente com as micas.
	Segundo Grim, as cloritas são estruturalmente interestraficações de camadas simples de biotita e brucita.
SEPIOLITA, ATTAPULGITA E PALIGORSQUITA
	São argilo-minerais magnesianos ainda pouco caracterizados.
	Sepiolita (ou Meerschaum) é um material terroso ou fibroso formado de silicato de magnésio hidratado (2MgO3SiO22 ou 4H2O).
	Attapulgita é um argilo-mineral encontrado na “terra fuller” , Flórid,. Attapulgus, Georgia, nos Estados Unidos da América e Montmorillon, na França. É um silicato de magnésio altamente hidratado, onde Mg em grande parte é substituído por Al; estruturalmente apresenta cadeias de óxido de silício em disposição similar à dos anfibólios.
	Paligorsquita representa uma família de hidrossilicatos de estrutura fibrosa, formando séries isomórficas entre dois membros-limites: um limite aluminoso denominado paramontmorillonita, diferenciando-se da montmorillonita clássica pelo caráter fibroso e um limite magnesiano, que é a sepiolita.
	As estruturas da paligorsquita-sepiolita têm sido assemelhadas ora à dos anfibólios, ora à das micas.
Tabela – Análises químicas de argilas típicas
xxxxx
1
2
3
4
5
6
7
8
9
SiO2
46,90
44,75
51,14
44,00
23,68
34,04
54,83
51,17
55,03
Al2O3
37,40
36,94
19,76
10,60
25,20
15,37
0,28
13,73
10,24
Fe2O3
0,65
0,31
0,83
Tr.
-
8,01
0,45
1,55
3,53
FeO
-
-
-
-
-
-
-
0,30
-
MgO
0,27
-
3,22
24,30
26,96
22,58
24,51
6,40
10,49
CaO
0,29
0,11
1,62
2,00
0,28
-
0,55
2,89
-
K2O
0,84
0,11
-
-
0,03
-
0,47
Na2O
0,14
0,60
0,04
-
-
0,35
-
-
TiO2
0,18
-
-
-
-
H2O
-
2,53
14,81
12,60
8,18
10,29
9,73
H2O+
12,95
14,89
7,99
6,20
11,70
19,93
10,74
13,24
10,13
Total
99,92
100,13
99,52
99,70
99,52
99,93
99,92
99,58
99,62
1. Caolinita, Macon, Georgia, E.U.A.
2.Halloysita, Liége, Bélgica.
3. Montmorillonita, Montmorillon, França.
4. Saponita,San Bernardino, Cal. E.U.A.
5. Clorita,Ducktow, ten., E.U.A.
6. Vermiculita, Kenia
7. Sepiolita, Yavapai, County, Arizona, E.U.A.
8. Paligorsquita, Nizhnii-Novgorod, U.R.S.S.
9. Attapulgita, Attapulgus, Georgia, E.U.A.
Fonte: Ralph Grim – Clay Mineralogy, New York, 1953.
Propriedades das Argilas Diretamente Relacionadas com suas Aplicações Principais
Tamanho das Partículas.
	As argilas são constituídas por partículas diminutas fracamente agregadas, que se dispersam na água permitindo a separação das partículas maiores, que sedimentam, das menores, que se mantêm em suspensão coloidal, se o meio não contêm eletrólitos que promovam sua floculação.
	Considera-se fração argila a porçào do material do solo de dimensão inferior a 2 micra (2 milésimos de milímetro).
Plasticidade
	É a propriedade que têm as argilas, quando molhadas, de se deixarem moldar conservando as formas que lhe são dadas. Essa propriedade está relacionada com os envoltórios de água sobre a superfície de cada partícula da argila, produzindo uma ação lubrificante, que facilita o deslizamento de cada uma delas sobre as outras.
	A plasticidade aumenta com a finura da argila e com a presença de matéria húmica. A quantidade de água necessária para levar uma argila ao estado plástico chama-se água de amassamento. A plasticidade é destruída com a desidratação das argilas pelo calor.
Contração
	A argila úmida contra-se pela secagem em função da perda de água e consequentemente aproximação das partículas. O índice de contração varia com a natureza das argilas; as de partículas finas sofrem maior contração. Além dessa contração pela perda de água de umedecimento, nova contração ocorre quando as argilas são aquecidas até perder sua água de constituição. Essa é a contração pelo cozimento, que vem acompanhada de modificações nas propriedades da argila. O cozimento proporciona a rigidez que permite a utilização da argila na fabricação de tijolos, telhas e vasos diversos, feitosde barro vermelho.
Refratariedade
	O ponto de fusão das argilas depende da sua constituição química. O silicato de alumínio hidratado correspondente ao caolim funde aproximadamente a 1700oC enquanto que as argilas contendo bases, quer na própria molécula, quer por mistura com outros produtos, têm pontos de fusão mais baixos. As argilas de alto ponto de fusão são chamadas refratárias e correspondem às de natureza caolínica; as montmorillonitas e as ilitas têm mais baixo ponto de fusão. A presença de feldspatos e micas faz baixar muito a refratariedade das argilas.
	Na indústria cerâmica, costuma-se indicar o ponto de fusão das argilas, esmaltes e massas preparadas pelo número do cone de fusibilidade correspondente. Os chamados conex Seger são pequenas pirâmides, ligeramente inclinadas, fabricadas com massas que correspondem a diversos pontos de fusão. As argilas geralmente têm fusibilidades entre os cones 19 e 33.
	São também usados os conex Orton, que apresentam pequenas diferenças com relação à escala Seger.
Tabela – Relaçào entre o número dos cones Seger e a temperatura
Cone Seger
Temperatura, oC
Cone Seger
Temperatura, oC
19
1510
29
1710
20
1530
30
1730
26
1650
31
1740
27
1670
32
1770
28
1690
33
1790
Tixotropia
	As argilas coloidais dispersas na água, numa adequada concentração, adquirem o estado de gel, solidificando-se quando ficam em repouso; se sofrerem uma agitação, passam novamente ao estado de sol. Esse fenômeno (tixotropia) tem grande importância prática no preparo de lamas para uso em sondagens de petróleo, destinadas a prevenir desabamentos das paredes do poço em perfuração e a conduzir os detritos de rochas para for a do poço e, ainda, para mantê-los em suspensão quando ocorrer uma paralisação da sondagem. A tixotropia é propriedade relacionada com as argilas de partículas extremamente finas do grupo da montmorillonita, tais como as bentonitas.
Gênese das argilas
	As argilas são formadas pela alteração dos silicatos de alumínio componentes das rochas, quer as de origem magmática, quer as metamórficas e sedimentares.
	Os silicatos de alumínio mais abundantes são os feldspatos e as micas; é principalmente da decomposição desses minerais que resultam as grandes massas de argila que cobrem a superfície do solo e enchem as depressões dos terrenos. Sua remoção dos pontos de origem e deposição posterior noutros locais dá nascimento aos depósitos secundários de argilas estratificadas que ainda hoje estão se formando nas baixadas alagáveis e no fundo dos lagos e mares.
	Os principais tipos de depósitos de argilas podem ser enquadrados nos seguintes grupos:
a) na superfície das rochas ígneas, metamórficas ou sedimentares, como resultado da decomposição superficial;
b) nos veios e diques de pegmatitos e como resultado da decomposição dos silicatos aluminosos, quer por intemperismo, quer por soluções hidrotermais; 
c) nas camadas sedimentares de diversas idades geológicas (inclusive na atualidade) onde foram depositadas pelo vento ou pelas águas, em ambiente terrígeno glacial, fluvial, lacustre ou marítimo.
	Seguem-se exemplos desses diversos tipos.
1. Argilas capeando os morros e áreas onduladas nas zonas graníticas e gnáissicas das serras do Mar e da Mantiqueira, formando um manto vermelho, amarelo ou castanho. Essas argilas contêm elevada proporção de quartzo e outros detritos da rocha (30 a 40%), constituindo o barro dos morros.
2. Argilas cobrindo os morros e áreas onduladas das zonas algonquianas (Grupos Minas, São Roque, Açungui e análogas), formadas pela alteração local principalmente dos hidromicaxistos, sericitaxistos e filitos. Apresentam cores variáveis (rósea, vermelho, amarelo) e contêm menos detritosw que as anteriores.
3. Argilas caolínicas ou montmorilloníticas praticamene isentas de quartzo, nas áreas dos maciços de sienitos, como em Poços de Caldas, Itatiaia, São Sebastião, Cabo Frio, São Gonçalo, Tinguá, etc. Derivam dos feldspatos e feldspatóides e apresentam alguns resíduos de feldspatos alterados só parcialmente.
4. Terras roxas e argilas lateríticas resultantes da decomposição dos basaltos, meláfiros e diabásicos. São vermelhas, contêm sempre elevada proporção de óxidos de ferro e de alumínio hidratados e, algumas vezes, estão misturadas com a areia e detritos de rochas parcialmente alteradas.
5. Jazidas de caolim, onde a argila pura (caolim) acha-se in situ, misturada ao quartzo e à mica do pegmatito original.
6. Argilas da superfície das áreas de rochas sedimentares, tais como folhelhos, siltitos, calcários, argilitos, ardósias, etc., em diversos pontos do Brasil. Argilas da Formação Barreiras, no Norte e costa do Nordeste e do Leste, massapês das áreas cretáceas de Sergipe e do Recôncavo Baiano, taguás das formações terciárias, permianas e carboníferas de São Paulo e Estados do Sul, tabatingas e barros refratários das baixadas recentes, muita ainda em processo de aluvionamento.
	O quimismo da formação das argilas é geralmente explicado de maneira relativamente simples.
	O feldspato alcalino atuado por águas mineralizadas em profundidade ou pelo intemperismo em superfície decompõe-se, hidratando-se, perdendo sílica e álcalis por solubilização, segundo as equações:
K2OAl2O36SiO2 + 3H2O + 2CO2 = 2KHCO3 + 4SiO2 + Al2O3 + Al2O32SiO22H2O;
Ortoclásio (ou microclina + água + gás carbônico = bicarbonato de potássio + sílica + caolinita).
	O bicarbonato alcalino é levado em solução nas águas e vai ser absorvido pelas plantas ou por certos minerais argilosos, ou será levado até os rios e mares. A sílica é conduzida em suspensão coloidal e vai, mais tarde, precipitar formando ágatas e nódulos de calcedônia, flint, etc. Do feldspato original, resta in loco o produto residual transformado que é o caolim.
	Quando esse processo se realiza no granito e nos gnaisses, em presença de mica biotita e minerais ferríferos, a argila formada é colorida em róseo, vermelho ou amarelo, conforme a quantidade de ferro e o grau de alteração dos minerais ferríferos.
	Outras argilas são formadas pelo intemperismo que atua sobre rochas básicas; caso da terra roxa, ou cinzas vulcânicas, como é o caso das bentonitas.
	Em verdade, os fenômenos devem ser muito complexos, haja vista que, às vezes, as reações se processam no sentido de produzir caolim, enquanto que, noutras vezes, a rocha sofre uma evolução diferente, dando origem ao bauxito ou a lteritos, quando há presença de muito ferro. Caolinização e laterização (ou bauxitização, quando o ferro se acha em minoria) são fenômenos complexos que recebem influências do clima, do pH do meio, da variação do ambiente, da circulaçào de água e também da ação de microorganismos do solo. Influências semelhantes provocam a transformação dos feldspatos em montmorillonita, como ocorre em Barra do Piraí, RJ (Y. Visconti).
Beneficiamento das argilas
	Muitas vezes, as argilas impuras são extraídas das jazidas e usadas sem beneficiamento, como é o caso do barro para a fabricação de tijolos maciços. Entretanto, na maioria dos casos, a argila é necessita de beneficiamento para ficar em condições de ser usada. O beneficiamento geralmente consiste na eliminação dos componentes não-argilosos, tais como grãos de quartzo, concreções de limonita, fragmentos de feldspato, mica e outros minerais. Isso é realizado por lavagem e decantação, seguindo-se o mesmo esquema em relação ao caolim. Exigem quase sempre um tratamento prévio as argilas destinadas ao fabrico de refratários e à cerâmica fina. 
	A eliminação do ferro, que é um objetivo muito desejável, é operação difícil, possível, entretanto, por meio de eletroímãs, quando as impurezas ferríferas podem ser atraídas (magnetita, alguma biotita, ilmenita, etc.). Usa-se a pulverização e a separação pneumática como meio de beneficiamento para certos fins (argila para papel, borracha, inseticida, etc.), fornecendo produtos de partículas finíssimas chamados “ventilados”.
	A separação das partículas argilosas dos resíduos de granulação grossa por meio da eletrosmose e a secagempor esse método é praticada industrialmente.
Aplicações das argilas
	As argilas têm vasto campo de aplicação, desde o barro bruto impuro até as mais finas qualidades fornecidas pelas usinas de beneficiamento com pureza garantida por análises químicas, exames físicos e controles eletrônicos.
	Afora o uso do barro na construção de habitações primitivas, de adobe, das casas do interior e no uso, como ligante, nas massas para aplicação de azulejos e outros trabalhos de construção, as grandes aplicações industriais das argilas são as mencionadas a seguir.
Cerâmica
	Usa-se a argila para o fabrico de cerâmica vermelha como tijolos comuns, maciços ou furados, telhas, ladrilhos cerâmicos, manilhas, etc. São empregados para esses fins, o barro vermelho da decomposição in loco das rochas granito-gnáissicas, as tabatingas das baixadas aluvionais e os taguás de diversos horizontes geológicos.
	A cerâmica branca requer argila pura, quase isenta de ferro, encontrando emprego nela os caolins de jazidas primárias (pegmatitos decompostos) ou de depósitos secundários (caolins sedimentares). Os que provêm de jazidas primárias exigem beneficiamento pra livrá-los da grande quantidade de detritos de quartzo, feldspato e mica; os de jazidas sedimentares são, às vezes, muito puros, contendo apenas matéria orgânica, que os faz pretos ou cinzentos, no estado natural, mas que os torna brancos, depois de “queimados”.
	A cerâmica branca é mais exigente porque seus produtos são a louça e a porcelana. As argilas encontram também emprego no fabrico de tijolos e peças refratárias; para essa finalidade, as argilas devem ter elevado ponto de fusão (acima do cone 20) e, para tal, devem ter baixo teor de ferro, de álcalis e conveniente relação sílica-alumina. A porcelana elétrica, para isoladores de alta capacidade e para velas de ignição, além de argila pura, requer componentes e processos de fabricação especiais.
	A produção brasileira de azulejos, em 1971, atingiu cerca de 30 milhões de m2, contra 26,5 em 1970 e 20,4 em 1969. Os técnicos do Grupo Executivo da Indústria de Materiais de Construção (Geimac), do Ministério da Indústria e do Comércio, acreditam que, se essa taxa de crescimento for mantida, a produção nacional, em 1973, será suficiente para o atendimento do mercado interno.
	A estimativa do Geimac leva em conta também os novos empreendimentos no setor. Um deles é a Cerâmica Crisciúma S.A. (Cecrisa), que entrou em funcionamento em abril de 1971, com a produção mensal de 72000 m2 de azulejos brancos, coloridos e decorados e com possibilidades amplas de triplicar sua produção.
	A expansão da indústria cerâmica começou com a criação do Banco Nacional da Habitação (BNH), logo após o período de 1966/67.
	A maior das treze fábricas brasileiras é a Klabin, situada no Rio de Janeiro. É também considerada a maior do mundo. Sozinha, ela fabricou, em 1971, 7,5 milhões de m2, 28,3% do total e 4,2 milhões a mais do que a segunda colocada, a Incepa, de Campo Largo (PR). Em terceiro vem a Iasa, com fábricas em Pernambuco e Bahia (2,88 milhões de m2), seguida pela Matarazzo (2,2 milhões) e pela Klabin de Minas Gerais (2,04 milhões de m2). Essas cinco fábricas responderam por 67,5% da produção. As duas Klabin, reunidas somaram 9,54 milhões de m2, 36% do total..
	No setor dos pisos e ladrilhos a situação é semelhante. A capacidade de 15 milhões de m2 foi aumentada para 22,5 milhões, o suficiente para atender ao mercado. As maiores indústrias produtoras são a Cerâmica Caetano S.A., a Cerâmica Mogi-Guaçu, a Giannini e a Cerâmica Indaiatuba, todas em São Paulo.
Cimento
	A argila é usada para fornecer a sílica, a alumina e o ferro, para a formação dos constituintes do cimento portland: o silicato bicálcico, o silicato tricálcico, o aluminato tricálcico e o ferro-aluminato tetracálcico.
	A proporção de argila na fabricação do cimento é geralmente da ordem de 20% do peso das matérias empregadas. Quando são usados calcários muito puros, a argila para uso em cimento deve ter elevado teor de ferro, o necessário para facultar a formação dos constituintes ferruginosos de cimento e baixar o ponto de fusão do clínquer.
	Não devem ser argilas magnesianas para não se elevar o teor de magnésio no cimento.
	Emprega-se o caolim na indústria do cimento branco.
Sondagens de petróleo
	No sistema de sondagem rotary, hoje universalmente adotado, usa-se uma lama preparada convenientemente para exercer quatro funções:
a) lubrificar e resfriar a broca (trépano) no atrito com as camadas do subsolo;
b) servir de fluido transportador, dentro do poço, dos fragmentos de rocha destacados do fundo;
c) servir de tampão para evitar jorro de petróleo e de gás ao atingir-se um horizonte petrolífero;
d) servir de escora para evitar o desmoronamento das paredes do poço, antes da descida do revestimento de aço.
	Para atender a todos esses requisitos, a lama de sondagem deve apresentar várias propriedades, a saber: elevado peso específico e, para isso, adiciona-se barita finamente pulverizada; deve ter pequena capacidade de sedimentação, mantendo-se em suspensão, graças às propriedades coloidais de seus constituintes e, para isso, junta-se bentonita quando necessário; deve ter também viscosidade adequada, obtida com aditivos diversos.
	Raramente a lama formada de argila natural satisfaz às necessidades e a regra é preparar a lama de sondagem com adição de diversos ingredientes minerais e orgânicos (barita, bentonita, soda cáustica, amido, extrato de tanino, fibras vegetais, etc.), para se alcançarem os fins desejados.
Refinação deÓleos
	Usam-se, para esse fim, as argilas dotadas de propriedades descorantes e desodorantes, que são as de estrutura montmorillonítica. As argilas caoliníticas, tão úteis em cerâmica, não se prestam para esse fim porque não apresentam capacidade de trocas iônicas em alto grau, qualidade indispensável para uma argila ter capacidade de absorver matérias corantes e odoríferas. As “terras fuller” que também eram usadas antigamente para absorver gordura da lã e dos tecidos, filiam-se ao grupo da montmorillonita.
	A boa argila descorante deve ter alta capacidade de adsorção de matérias corantes, baixa capacidade de retenção dos óleos e ter propriedades filtrantes, para funcionar satisfatoriamente nos processos de percolação. As terras que possuem essas propriedades em certo grau são ativadas artificialmente e lançadas no mercado com diversos nomes.
Indústria do papel
	Usa-se o caolim de elevado grau de pureza como carga e como acabamento de certos tipos de papel, principalmente papéis para impressão onde a proporção de caolim chega a ser da ordem de 5%.
	Modernamente, o caolim vem sendo substituído por óxido de titânio, que tem maior poder de cobertura e produz efeito equivalente com emprego de muito menor quantidade. Para uma produção de papel, no Brasil, da ordem de 130.000t/ano, o consumo de caolim para aquele fim deve ser da ordem de 4000 a 5000 t/ano.
Indústria da borracha
	Usam-se argilas especiais e caolins, para servir de carga e fortalecimento da borracha manufaturada, entrando em algumas composições até 20% de argila.
Inseticidas
	Para a diluição de inseticidas sólidos, empregam-se certos materiais que proporcionam grande superfície para suporte do inseticida e facilitam sua disseminação por meio de polvilhamento. Para isso, usam-se pós muito finos, dotados de grande capacidade de escoamento. Para tanto, empregam-se argilas do tipo attapulgita, sendo também usado talco em pó.
Outros usos
	As argilas têm ainda largo emprego na fabricação do pigmento azul ultramar, como fonte de material aluminoso; na fabricação de sulfato de alumínio; como cargas em tintas diversas e diversos produtos calcinados, como suportes de catalisador e mesmo como catalisadores; em fundição, para o preparo de moldes de mistura com areia; na metalurgia, para vedar portas e orifícios de fornos; na arte, para modelagem, etc. Têm muitos empregos decorrentes das suas propriedades: plasticidade, resistência ao calor, endurecimento depois

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