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INSTITUTO FEDERAL DE EDUCAÇÃO, CIÊNCIA E TECNOLOGIA DO TOCANTINS – IFTO CÂMPUS GURUPI ENGENHARIA CIVIL - QUÍMICA GERAL PROFESSOR FRANCKINALDO PEREIRA LIMA LORRAYNE PEREIRA SANTOS FICHA TÉCNICA DE MATERIAL INORGÂNICO: FLUORITA GURUPI-TO 2019 FICHA TÉCNICA – FLUORITA Imagem 1. Mineral Fluorita Imagem 2. Mineral Fluorita no Microscopio 1. Nome Mineral: Fluorita 2. Descrição do Mineral: A fluorita (fluorspar, nome comercial em inglês), é a principal fonte comercial de flúor. O nome fluorita deriva do latim fluere, que significa fluxo (SAMPAIO, ANDRADE, BALTAR, 2005). Segundo Monteiro (2017) ela é utilizada como matéria prima para obtenção de diversos produtos, principalmente, nas áreas da química, metalurgia e cerâmica. As reservas mundiais de fluorita (CaF2 contido) mantiveram-se praticamente nos mesmos níveis. As reservas lavráveis brasileiras são de 1.449.601,21 toneladas (contido de CaF2) e localizam-se nos estados do Paraná (60,1%) Santa Catarina (36,5%), e Rio de Janeiro (3,4%). A fluorita foi usada pelos antigos gregos e romanos para fins ornamentais como vasos, taças de bebidas e tampos de mesas. Vários povos antigos, incluindo os chineses e índios americanos, produziam esculturas ornamentais e figuras em grandes cristais de fluorita (SAMPAIO, ANDRADE, BALTAR, 2005). A utilidade do mineral, como fundente, foi mencionada por Agrícola, na Europa, apenas no século XVI. A mineração de fluorita iniciou-se em 1775, na Inglaterra. No entanto, a sua produção só teve impulso com o progresso da indústria siderúrgica, na qual o mineral é usado até hoje como fundente. O uso comercial da fluorita foi consagrado após sua utilização nas indústrias química, siderúrgica e cerâmica, durante a Segunda Guerra Mundial (SAMPAIO, ANDRADE, BALTAR, 2005). O fluoreto de cálcio contido (CaF2) é o principal critério utilizado para a classificação comercial da fluorita em grau metalúrgico ou grau ácido. Segundo Peçanha (s.d), a fluorita é comercializada, basicamente, em duas especificações: a) Grau Ácido: teor mínimo de 97% de CaF2 contido, máximos de 1,5% de sílica e 0,1% de enxofre livre, granulometria de 100 mesh. b) Grau Metalúrgico: teor de 80% a 85% de CaF2, sílica menor que 15%, enxofre menor que 0,3%, granulometria entre 5 cm a 15 cm (graúda) e 0,6 cm a 2,5 cm (miúda). As partículas inferiores a 0,6 cm são usadas no processo de briquetagem (pelotização), sendo comercializadas com diâmetro de uma polegada (2,5 cm). Para Monteiro (2017), as graduações usadas comercialmente são as seguintes: a) Grau Ácido – Mínimo de 97% de CaF2 com até 1,5 % de CaCO3, 1,0 % de SiO2, 0,03% –0,1% de S, 10 – 12 ppm de As e100 – 550 ppm Pb; b) Grau Metalúrgico - Mínimo de 80% de CaF2 com até 15 % de SiO2, 0,3% de Se 0,5% de Pb; e c) Grau Cerâmico – 80 - 96% de CaF2 com até 3 % de SiO2. 3. Aplicabilidade do Mineral: Historicamente a utilização da fluorita foi promovida com finalidades ornamentais por diversos povos antigos, como os gregos e romanos que produziram vasos, taças e peças de mobiliário em geral; e os chineses com estatuaria e esculturas (COELHO, 2009). Mais tarde, no século XVI, a aplicação da fluorita como fundente foi reconhecida na Europa, tendo início as atividades de lavra na Inglaterra, em 1775. A produção foi significativamente impulsionada pela indústria siderúrgica, durante a Revolução Industrial, em franco desenvolvimento nesse período. O advento das Primeira e Segunda Guerras Mundiais fez com que a aplicação da fluorita se intensificasse na siderurgia e se ampliasse para as indústrias química e cerâmica, nas quais atualmente desempenha papel crucial em ampla gama de utilizações. Destacam-se como os principais usos metalúrgicos: na fabricação do aço, como fluidificante de escórias, fabricação do alumínio, fundição de ligas especiais, fundição de zinco e magnésio. Na indústria química o uso mais tradicional é a obtenção do flúor elementar, fluoretos inorgânicos e ácido fluorídrico (HF), com os quais se obtêm outros compostos úteis às indústrias química e cerâmica entre outras. O ácido fluorídrico, por exemplo, é usado como catalisador para produção de alquilato, destinado à produção de gasolinas de alta octanagem (aviação e automobilismo), e de gases variados genericamente chamados clorofluorcarbonos (CFC’s), que por sua vez são aplicados em sistemas de refrigeração, como propelentes de aerossóis, refrigerantes, plásticos, solventes, lubrificantes, extintores de incêndio, etc. Esse ácido também é usado na fabricação do hexafluoreto de urânio utilizado na preparação do U235. Na saúde pública é utilizado para fluoretação de águas (fluoreto de sódio), como prevenção às cáries. Na indústria cerâmica apresenta amplo uso: formulação de vidrados e esmaltes, produção de cerâmica branca (porcelanas e louças sanitárias), como auxiliar de fluxante. Geralmente as quantidades são limitadas, já que gases de flúor podem causar corrosão dos revestimentos dos fornos e afetar os processos de vitrificação (COELHO, 2009 apud SAMPAIO et.al., 2008). Atende ainda as indústrias de refratários e soldas, produção de cimento Portland, transformadores de alta tensão (hexafluoreto de enxofre), fabricação de eletrodos, decapagem de metais, produção de esmaltes, polimento de vidros, além de várias aplicações na área da galvanoplastia (COELHO, 2009 apud KLIPPEL, 1999). 4. Características Física e Química 4.1. Estrutura Cristalina: Sistema Cristalino Cúbico 4.2. Formula química: CaF2 (Fluoreto de Cálcio) 4.3. Peso: 16,51 g 4.4. Composição Centesimal (%): Ca51,326%F48,661% 4.5. Densidade: 3,18 g/cm3 4.6. Cor: variando entre incolor, branco, amarelo, verde, azul, violeta, e roxo. A amostra escolhida por mim é de cor verde. 4.7. Brilho: vítreo 4.8. Risca: com vidro 4.9. Escala de Dureza (Mohs): 4 Cálculo da Massa Molar da Fluorita: CaF2 = (1 x 40,078) + (2 x 18,998) = 40,078 +37,996 = 78,074 g/mol Análise Elementar (Composição Percentual): 16,51 ---------- 78,074 Ca X --------- 40,074 78,074 X = 40,074 x 16,51 X = 661,621 78,074 X = 8,474g 16,51 ---------- 100% Ca 8,474 --------- X 16,51 X = 8,474 x 100 X = 847,4 16,51 X = 51,326% de Ca 16,51 ---------- 78,074 F X --------- 37,996 78,074 X = 37,996 x 16,51 X = 627,313 78,074 X = 8,034g 16,51 ---------- 100% F 8,034 --------- X 16,51 X = 8,034 x 100 X = 803,4 16,51 X = 48,661% de F Análise Elementar: Ca51,326%F48,661% Cálculo da Densidade: d = m , onde m= massa e V= volume V d = 16,51 5,19 d = 3,18 g/cm 3 5. Referência Bibliográfica COELHO, J.M. Perfil da Fluorita. Relatório Técnico. Ministério de Minas e Energia – MME. Secretaria de Geologia, Mineração e Transformação Mineral – SGM. Disponível em: <http://www.mme.gov.br/documents/1138775/1256650/P28_RT46_Perfil_da_Fluorita. pdf/e6daf01b-abb8-487f-a478-960bf3682a6c>. Acessado em: 18/11/2019. MONTEIRO, M.A.S. Fluorita. Sumário Mineral 2017. Vol. 37. ISSN 0101-2053. Disponível em: < http://www.anm.gov.br/dnpm/publicacoes/serie-estatisticas-e- economia-mineral/sumario-mineral/sumariomineral_2017>. Acessado em: 18/11/2019. PEÇANHA, R.M. Fluorita. Economia Mineral do Brasil. 2009. Disponível em: <http://www.anm.gov.br/dnpm/publicacoes/serie-estatisticas-e-economia- mineral/outras-publicacoes-1/6-3-fluorita>. Acessado em: 18/11/2019. SAMPAIO, J.A.; ANDRADE, M.C.; BALTAR, C.A.M. Fluorita. Rochas e Minerais Industriais. CETEM, 2005. Disponível em: < http://mineralis.cetem.gov.br:8080/bitstream/cetem/1056/1/20.FLUORITA%20ok.pdf>.Acessado em: 18/11/2019.