Caracterização de minérios - Anderson

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UNIVERSIDADE FEDERAL DO SUL E SUDESTE DO PARÁ INSTITUTO 
DE GEOCIÊNCIAS E ENGENHARIAS 
FACULDADE DE ENGENHARIA DE MINAS E MEIO AMBIENTE 
PROF° DR° DENILSON DA SILVA COSTA 
CURSO DE ENGENHARIA QUÍMICA 
DISCIPLINA DE TECNOLOGIA MINERAL 
 
 
 
 
 
 
 
ANDERSON SOUZA SILVA (201840609004) 
 
 
 
 
 
 
 
CARACTERIZAÇÃO DE MINÉRIOS 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Marabá-PA 
 2020 
1. INTRODUÇÃO 
 
O Brasil possui uma grande diversidade de formação geológica, o que lhe confere uma 
grande diversidade de minérios. Por conta disso, o país chega a produzir 72 substâncias minerais, 
incluindo minerais metálicos, não metálicos e energéticos (YOUNG, 2014). Um melhor 
aproveitamento desses recursos minerais tem como etapa primordial a caracterização 
mineralógica, cujo é empregado diversos métodos integrados e específicos. O objetivo principal 
da caracterizaçã mineralógica é ter uma identificação e quantificação dos minerais de interesse e 
de ganga, análise química elementar da assembleia mineralógica, estudo microestrutural da rocha, 
definir os tamanhos dos grãos, liberação dos minerais de interesse, bem como definir diversar 
propriedades físicas e químicas destes minerais, gerando informações potencialmente úteis na 
definição das rotas de processamento (CARIOCA & BRANDÃO, 2018; NEUMANN, et al., 
2010). 
 A caracterização dos minérios surgiu como uma alternativa/opção de demanda 
ambiental para reduzir a produção de resíduos poluentes. E foi esta preocupação que despertou as 
empresas do setor de mineração a buscar e entender melhor a matéria-prima dos minérios. 
Ademais, analisar somente as características geológicas destes materiais, como por exemplo, a 
estrutura da rocha e corpo do minério, não é suficiente para determinar os custos de um 
empreendimento mineiro. 
A etapa de caracterização tecnológica proporciona a diminuição de resíduos e alguns 
poluentes que são expostos na natureza que diminuirá os impactos ambientais. Dessa forma, há um 
aumento dos ganhos financeiros para todos os envolvidos nas etapas, englobando a mineralogia até 
a transformação de um bem mineral. É exatamente, nessa análise que há uma diferenciação da 
composição mineralógica de um bem mineral tais como, o teor, quantidade de um mineral entre 
outros. 
 
2. CARACTERIZAÇÃO MINERALÓGICA 
 
A caracterização mineralógica é entender e averiguar a matéria-prima e a composição 
dos minérios. Este processo é essencial para as atividades de mineração, pois isto além de 
influenciar no melhoramento das rotas de beneficiamento dos minérios, também determina e 
quantifica todo o agrupamento mineralógico constituinte desses materiais. Ademais, a 
caracterização dos minérios define quais são os minerais de ganga e os minerais minérios presentes 
nesses materiais. 
O processo de caracterização geralmente segue quatro etapas: fracionamento da 
amostra, identificação das fases, quantificação dos minerais e seperação/liberação do mineral de 
interesse em relação aos de ganga. Entre os métodos de caracterização de minérios, temos: 
 
• Microscopia óptica/tradicional: Permite análise das amostras em grão, sem 
necessidade de se montar secções polidas ou delgadas. Os minerais são identificados 
por cor, brilho, hábito, clivagens, fratura, entre outras propriedades. 
 
 
• Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV): Permite a determinação de elementos 
químicos. O MEV se baseia na interação de um feixe de elétrons paralelo a amostra. 
Este método é capaz de produzir imagens de alta resolução/qualidade da superfície da 
amostra de determinado minério. Devido a maneira da produção da imagem, a imagem 
do MEV possui uma aparência tridimensional e essa aparência é super útil para avaliar 
a estrutura superficial da amostra. Além diss, este método pode ser utilizado para 
avaliar os aspectos topográficos, verificar a composição e outras características do 
material que compõem as amostras. 
 
 
• Método de Rietveld: O método de refinamento de espectro multifásico total de 
difração de raios X consiste em minimizar a diferença entre espectros medidos e 
calculados num difratograma digital. A quantificação por esse método se baseia em três 
considerações: 
I. Cada estrutura cristalina tem seu próprio espectro de difração 
caracterizado pelas posições e intensidades de cada pico de difração; 
II. A superposição dos espectros de difração é simplesmente adicionada, 
sem interferência; 
III. A integral da superfície do espectro de cada fase é proporcional à 
porcentagem da fase da mistura. 
É uma técnica robusta para a análise quantitativa de fases minerais, através da difração 
de raios x. Pode ser usando por exemplo na quantificação de minérios de ferro com 
duas ou mais fases é possível de ser realizada em uma pequena fração de tempo. Esse 
método é baseado na comparação do padrão de difração de raios x observado, com um 
padrão calculado dos dados de estruturas (parâmetros cristalográficos) das fases 
existentes. Após a preparação das amostras, todas as medidas e todos os cálculos 
podem ser feitos automaticamente. 
 
 
• Difração de Raios X: É uma das ferramentas mais utilizadas para caracterização de 
minérios. Este método se baseia na interação das ondas de frequência de raios X com 
os planos de repetição do retículo cristalino. A difratometria de raios X corresponde a 
uma das principais técnicas de caracterização de estruturas em materiais cristalinos, 
tendo aplicação em diversas áreas do conhecimento como geociências, engenharias 
metalúrgica, química e de minas, ciências dos materiais, e várias outras. Este método é 
empregado principalmente na caracterização de minérios de materiais geológicos, ou 
seja, na identificação dos minerais. Os feixes de raios X são produzidos pelo 
bombardeio do anodo por elétrons do catodo acelerados por alta voltagem. O feixe 
monocromático de raios X incidente na amostra é difratado em cada plano cristalino, 
provocando uma interferência construtiva, detectada pelo contador de radiação e 
traduzida em termos de sinal eletrônico para um registrador gráfico (ZUSSMAN, 
1977). O material analisado pode ser um simples cristal ou uma substância mono ou 
policristalina sob a forma de pó. Esta técnica é empregada para a identificação de 95% 
das substâncias inorgânicas e da mesma forma para os estudos das estruturas cristalinas 
e é utilizada na determinação da composição de soluções sólidas ou séries isomórficas 
dos grupos das olivinas, piroxênios e plagioclásios. Além disso, é a técnica que mais se 
aplica à investigação dos argilominerais, devido à baixa granulometria natural que eles 
apresentam. 
 
• Fluorescência de raio X: É uma técnica analítica qualitativa capaz de identificar 
elementos com número atômico maior ou igual a 12 através dos raios X. Neste método 
o material analisado é atingido por um feixe de raios que interage com os átomos da 
amostras, provocando a ionização das camadas mais internads dos átomos. Esse 
método permite identificar os elementos presentes em uma amostra (análise qualitativa) 
assim como estabelecer a proporção (concentração) em que cada elemento se encontra 
presente na amostra. 
 
• Microssonda Eletrônica: O equipamento combina os princípios do microscópio 
eletrônico, microscopia óptica e da fluorescência de raios X, permitindo a determinação 
da composição química de um material em uma selecionada região com 
aproximadamente 1m de diâmetro. A microssonda eletrônica é um instrumento eficaz 
para identificação e caracterização química dos minerais, fornecendo uma estreita 
correlação entre a composição e a morfologia. É uma técnica que permite a 
determinação de fases coexistentes, lamelas, inclusões, alterações e zoneamentos e tem 
sido utilizada com êxito em análises modais e até mesmo em análises químicas de 
rochas. 
 
3. CONCLUSÃO 
 
Torna-se evidente portanto que a etapa de caracterização de minérios é substancial paratoda e qualquer tipo de atividade de mineração, pois é fundamental para um aproveitamento 
otimizado dos recurso minerais e, além disso, esta fornece a os subsídios mineralógicos e texturais 
necessários e outras informações necessárias ao correto dimensionamento das rotas de processos. 
 
4. REFERÊNCIAS 
CARIOCA, A.C.; BRANDÃO, P. R. G. Caracterização Mineralógica de Minérios de Ferro 
Itabiríticos Principalmente por Mineral Mineration Analyzer (MLA). Tecnol. Metal. Mater. 
Min. v.15, p. 415-421, 2018. 
NEUMANN, R.; SCHENEIDER, C. L.; ALCOVER, A. N. Caracterização tecnológica de 
minérios. In Luz ABD, Sampaio JA, França SCA, editores. Tratamento de minérios. Vol. 1. Rio 
de Janeiro: CETEM; 2010. p. 85-139. 
YOUNG, J. Importância da Mineração. Disponível em: < 
http://portaldamineracao.com.br/artigo-importancia-da-mineracao/>. Acesso em: 7 de out. de 
2020. 
ZUSSMAN, J. X-Ray diffraction. In: Physical methods in determinative mineralogy. 2 nd ed. 
London: Academic Press, 1977, p. 391-473 
http://portaldamineracao.com.br/artigo-importancia-da-mineracao/