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Type: Tese
Title: Caracterização dos minerais micáceos e da apatita presentes nos minérios fosfáticos do Centro-Sudeste do Brasil – implicações no processamento
Authors: Juliana Angélica Evangelista de Carvalho
First Advisor: Paulo Roberto Gomes Brandão
First Co-advisor: Andréia Bicalho Henriques
First Referee: Júnia Maria de Pinho Rocha
Second Referee: Roberto Galéry
Third Referee: Eduardo Henrique Martins Nunes
metadata.dc.contributor.referee4: Raul Zanoni Lopes Cançado
metadata.dc.contributor.referee5: Raquel Franco de Souza
Abstract: O objetivo desta pesquisa foi estudar minérios fosfáticos tendo apatita como mineral econômico e filossilicatos, principalmente, como minerais de ganga. Numa primeira etapa, foi estudada uma amostra sintética, composta por apatita e as micas flogopita e biotita, com ênfase na adsorção de um sabão derivado de um óleo da palmeira amazônica patauá. A composição química e mineralógica, as propriedades eletrocinéticas e a flotabilidade da apatita, biotita e flogopita na presença de sabões de ácidos graxos de patauá, bem como a síntese de reagentes e o mecanismo de adsorção foram investigados neste trabalho. O coletor foi sintetizado com sucesso e apresentou janela de seletividade de 90% entre apatita e minerais micáceos nos testes de microflotação, em pH neutro e alcalino. A formação de dicarboxilato de cálcio foi apontada como o mecanismo de adsorção do coletor para apatita, enquanto uma interação menos significativa com cátions intercamadas expostos durante a cominuição foi apontada como mecanismo de adsorção para biotita e flogopita. Na segunda etapa, três amostras de minérios apatíticos reais, de minas situadas no oeste de Minas Gerais, foram caracterizadas, com ênfase nos filossilicatos micáceos. Foram usadas as técnicas de análise química quantitativa, difratometria de raios X (DRX), análise termogravimétrica e microscopia eletrônica de varredura com apoio de microanálise por espectrometria de raios X com dispersão de energia. As composições mineralógicas, são: Mosaic: apatita, dolomita, ilmenita, quartzo, vermiculita, filossilicatos interestratificados; Rocha Alterada: apatita, diopsídio, ilmenita, magnetita, vermiculita, filossilicatos interestratificados; Mica Base 1: apatita, diopsídio, magnetita, vermiculita, filossilicatos interestratificados. As análises específicas por DRX permitiram determinar a estratificação específica, isto é, a sequência do empilhamento das camadas de mica e de vermiculita, nos 3 tipos de filossilicatos de camadas mistas identificados nas amostras, de acordo com o modelo de Reynolds (1980). O conteúdo de potássio, reportado como K2O, é o único parâmetro microquímico para distinguir o filossilicato específico em microanálises de EDS. a) quando a % de K2O é muito baixa ou tende a zero, é vermiculita; b) quando este teor está entre 1,0 e 8,5%, isso caracteriza camada mista ou filossilicato interestratificado; c) a mica original ou mesmo levemente alterada teria teores de K2O variando de 9,2 a 11,8%.
Abstract: The objective of this research was to study phosphate ores having apatite as an economic mineral and phyllosilicates, mainly as gangue minerals. In the first stage, a synthetic sample was studied, composed of apatite and the phlogopite and biotite micas, with emphasis on the adsorption of a soap derived from an oil from the Amazonian patauá palm. The chemical and mineralogical composition, electrokinetic properties and floatability of apatite, biotite and phlogopite in the presence of patauá fatty acid soaps, as well as the reagent synthesis and adsorption mechanism were investigated in this work. The collector was successfully synthesized and showed a 90% selectivity gap between apatite and micaceous minerals in microflotation tests, at neutral and alkaline pH. The formation of calcium dicarboxylate was indicated to be the collector adsorption mechanism for apatite, whereas a less significant interaction with interlayer cations exposed during comminution was pointed as the adsorption mechanism for biotite and phlogopite. In the second stage, three samples of real apatitic ores, from mines located in western Minas Gerais State, were characterized, with an emphasis on micaceous phyllosilicates. The techniques of quantitative chemical analysis, X-ray diffractometry (XRD), thermogravimetric analysis and scanning electron microscopy with the support of microanalysis with energy-dispersive X-ray spectrometry were used. The mineralogical compositions, to date, are Mosaic: apatite, dolomite, ilmenite, quartz, vermiculite, interstratified phyllosilicates; Rocha Alterada: apatite, diopside, ilmenite, magnetite, vermiculite, interstratified phyllosilicates; mica base 1: apatite, diopside, magnetite, vermiculite, interstratified phyllosilicates. The specific analyzes by XRD allowed to determine the specific stratification, that is, the stacking sequence of the mica and vermiculite layers, in the 3 types of mixed layer phyllosilicates identified in the samples, according to the Reynolds model (1980). Potassium content, reported as K2O, is the only microchemical parameter to distinguish the specific phyllosilicate in EDS microanalyses. a) when the % of K2O is very low or tends to zero, it is vermiculite; b) when this content is between 1.0 and 8.5%, this characterizes the mixed layer or interstratified phyllosilicate; c) the original or even slightly altered mica would have K2O contents ranging from 9.2 to 11.8%.
Subject: Engenharia de minas
Tecnologia mineral
Óleo de patauá
Apatita
Filossilicatos
Minérios
Flotação
language: por
metadata.dc.publisher.country: Brasil
Publisher: Universidade Federal de Minas Gerais
Publisher Initials: UFMG
metadata.dc.publisher.department: ENG - DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA METALÚRGICA
metadata.dc.publisher.program: Programa de Pós-Graduação em Engenharia Metalúrgica, Materiais e de Minas
Rights: Acesso Aberto
metadata.dc.rights.uri: http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/pt/
URI: http://hdl.handle.net/1843/43277
Issue Date: 2-Sep-2021
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