REE residence, behaviour and recovery from a weathering profile related to the Serra Dourada Granite, Goias/Tocantins ´ States, Brazil

Abstract

O Granito Serra Dourada (SDG) é um maciço aproximadamente elipsoidal com dimensões de batólito que aflora nos estados de Goiás e Tocantins, Brasil Central. Ele tem sido estudado desde a década de 1970 devido à sua posição em uma estrutura geológica complexa, e explorado por mineradores artesanais e empresas de mineração, visando principalmente cassiterita. Por volta de 2008–2011, ele começou a ser sistematicamente pesquisado em relação às suas ocorrências de REE, culminando no Depósito Serra Verde, uma mineralização do tipo adsorção de íons de REE hospedada em um biotita de granulação grossa avermelhada, o primeiro de seu tipo no Brasil. Dado que o maciço tem múltiplas fácies, este artigo relata a residência e o comportamento de REE ao longo de um perfil de intemperismo além dos limites atuais do Depósito Serra Verde, formado às custas de um granito muscovita-biotita de granulação fina rosada, a fim de verificar seu potencial para hospedar uma mineralização semelhante. Ele também apresenta os resultados de uma lixiviação sequencial de 2 etapas, para avaliar a recuperação de REE do material intemperizado. Monazita-(Ce), xenotime-(Y), zircão, torita, fluorocarbonatos de REE e fluorita foram os principais sumidouros de REE identificados na base do perfil, onde ocorre o granito parental. Em amostras intemperizadas de horizontes acima, monazita-(Ce), monazita rica em Th, xenotime-(Y), torita, óxido de Fe contendo Ti, cassiterita, cassiterita rica em Pb, óxido de Pb e zircão foram os principais minerais acessórios. Análises de rocha inteira no granito parental revelam teores de REE de 828 ppm, e as amostras de saprolita de maior grau produzem 1.075 ppm. Os padrões de REE normalizados por condrito de todas as amostras mostram que o granito é seletivo para LREE, assim como os padrões obtidos após a extração completa. Anomalias positivas de Ce caracterizam as amostras superiores, enquanto anomalias negativas de Ce caracterizam horizontes abaixo. A taxa de recuperação dos íons REE fracamente adsorvidos (etapa 1) varia de 16 a 31%, enquanto a etapa 2 (REE associada a óxidos de Fe), extrai 44–57% em relação ao REE de rocha inteira. As análises de XRD revelam que caulinita e ilita são as argilas mais abundantes em amostras intemperizadas, de modo que essas argilas são os principais reservatórios que adsorvem íons REE liberados de minerais durante o intemperismo. O acúmulo de LREE na metade superior e inferior do perfil, juntamente com a depleção de HREE, surge da diferente resistência ao intemperismo de minerais enriquecidos com LREE e HREE no leito rochoso e saprolito. A maior afinidade de HREE com complexantes como OH– , F e CO32– possivelmente presentes na água percolada também pode desempenhar um papel secundário na lixiviação deles, contribuindo para a depleção de HREE. As principais conclusões deste estudo são que os fluorocarbonatos LREE facilmente solúveis fornecem a maior parte do REE para o perfil de intemperismo e que o grau geral de REE em saprock e saprolito é semelhante a outros minérios importantes de adsorção de íons, embora os conteúdos de REE em soluções de lixiviado aqui sejam um pouco menores do que outros. A exceção é Ce, cujos conteúdos e recuperação, especialmente após a etapa 2, são consideráveis.