Autores
Santos, R.S. (UFOPA/JURUTI) ; da Silva, L.P. (UFOPA/JURUTI) ; Nascimento, R.S. (UFPA) ; Ferreira, A.P. (IFPA/PARAUAPEBAS) ; Pereira, C.F.L. (UFOPA/CAMPUS JURUTI) ; Fernandez, O.J.C. (IFPA/PPGMAT) ; Figueira, B.A.M. (IFPA/PPGMAT)
Resumo
Neste trabalho, apresenta-se a caracterização tecnológica de minério de oxido de
Mn de grau eletrolítico para investigação de suas características químico-mineral.
Os resultados de DRX, IV-FTIR, MEV e FRX mostraram que este produto mineral
apresenta o mineral nsutita como fase predominante, com morfologia em glóbulos,
elevado teor de MnO (> 85 %), evidenciando a sua grande importância para os
mercados nacional e internacional.
Palavras chaves
Amazonia; Minerio de Mn; Caracterização
Introdução
Província Mineral de Carajás localiza-se no estado do Pará, na Região Sudeste do
estado e tem sua importância econômica
principalmente por suas fontes minerais de alto valor para o mercado interno e
externo . Nesta região do Pais, encontra-se
atualmente as principais minas de minério de alto valor de Mn, com destaque a
mina do Azul, Sereno, Buritirama e São
Vicente (Costa et al, 2005; Araujo e Sousa, 2018). Nelas são lavrados os
minérios de importância metalúrgica e também tipo eletrolítico
(EMD), cuja demanda atende mercados como de liga de alto Mn, agricultura,
catalisadores, corante de vidros, cerâmica
vermelha, pilhas e baterias. Na mina de lavra, este bem mineral em geral é
beneficiado, caracterizado quanto a sua
composição químico-granulométrico para sua classificação e posterior venda ao
mercado nacional e internacional (Sampaio et
al., 2001). Ainda são poucos os trabalhos de caracterização tecnológica mais
abrangente destes minérios de óxidos de Mn.
O objetivo deste trabalho foi desenvolver um estudo de caracterização mais
abrangente de minério de Mn de grau
eletrolítico coletado em uma mina de Mn da Provincia Mineral de Carajás.
Material e métodos
a) Coleta e preparação de amostra: As amostra de EMD caracterizadas neste
trabalho foram coletadas em uma frente de lavra em uma mina da Província Mineral
de Carajás. Elas foram pulverizadas, misturadas e quarteadas para obtenção de
uma amostra representativa, que se chamou de OreMnPMC.
b) Caracterizações: As analises por difratometria de raios-X foram feitas em
difratômetro de raios-x modelo X´PERT PRO MPD (PW 3040/60), da PANalytical, com
Goniômetro PW3050/60 (Theta/Theta) e tubo de raios-x cerâmico de anodo de Cu
(Kα1 1,540598 Å). O detector
utilizado foi do tipo RTMS, X'Celerator. Os espectros de infravermelho foram
obtidos utilizando-se pastilhas prensadas a vácuo contendo 0,200 g de KBr e
0,0013 g de amostra pulverizada e um espectrômetro de absorção molecular na
região IV com transformada de Fourier, Perkin Elmer modelo FT-IR1760 X.As
análises químicas (semiquatitativas) das amostras AP-01 e SN-02 (com pouca
massa) foram realizadas em espectrômetro de Fluorescência de raios-X Sequencial
(Axios Minerals, da Panalytical), equipado com tubo de raios-x cerâmico anodo de
Rh. Para a determinação semi-quantitativa dos elementos, foram preparados disco
fundidos a partir da mistura de 1 grama da amostra com 8 gramas de tetraborato
de lítio, em cadinho de Pt, fundida em Máquina de fusão VULCAN. O material foi
colocado num molde da mesma liga para a obtenção do disco de vidro. O resultado
da perda ao fogo foi obtido por calcinação de outra alíquota de 1 grama de
amostra, em mufla a 1000 ºC por 1,5 h.
Resultado e discussão
A caracterização mineral de OreMnPMC foi realizada por DRX, IV e MEV (Fig. 1).
No padrão DRX da amostra (Fig. 1a), apesar da baixa definição dos picos, nota-se
a predominância dos picos com d = 3,98 Å; 2,44 Å; 2,13 Å; 1,64 Å, que são
característicos de nsutita ou sua fase sintética (PDF 00-014-0615), com sistema
ortorrômbico. Não é
possível afirmar a presença exclusiva de nsutita com base apenas neste
difratograma. Uma caracterização espectroscopica complementar tambem foi feita e
mostrada na Fig 1b. A presença de nsutita foi observada através das bandas de
estiramento das ligações Mn-O (475, 533, 589, 694 e 1095 cm-1) bem
correlacionadas com aquelas observadas de nsutita de Goriajhar (MOHAPATRA et
al., 1995). As bandas em 535 e 589 cm-1, de acordo com JULIEN et al. (2004),
referem-se aos modos de estiramento Mn-O dos octaedros de pirolusita e
ramsdellita, estruturas que formam nsutita. Quanto às bandas em 1095 cm-1 e
1636 cm-1, possivelmente refletem os modos de vibração do grupo O-H adsorvidos
neste mineral. Quanto a sua caracterização morfológica por MEV (Fig 1c), Um
aglomerado de glóbulos imersos em uma superfície não planar pode ser observado,
resultado que diverge do aspecto tipo ouriço revelado nos estudos de LI et al.
(2006), bem como a morfologia de “bolo em camada” descrita por XIE et al.
(2009). A composição química da amostra obtida por FRX mostrou a presença
majoritária de manganês (85,84
% em peso) e água (12,24 % em peso), que devem estar relacionados à fase
nsutita. Os teores de manganês
estão bem correlacionados com os teores descritos por MOHAPATRA (1995) e
NIMFOPOLOUS (1991) deste
mineral. Os teores de SiO2 (0,23 %), Al2O3 (0,47 %), Na2O (0,15 %), P2O5 (0,09
%) e K2O (0,71 %) não
alcançaram 1% em peso. Em relação aos elementos
Conclusões
Com base nos resultados de caracterização química e mineralógica, podem-se
estabelecer as seguintes conclusões:
O minério de oxido de Mn de grau eletrolítico estudado neste trabalho, apresenta-
se majoritariamente constituído por nsutita, com morfologia em glóbulos bem
definidos, bandas diagnosticas de vibração Mn-O na espectroscopia de IV e teor de
MnO acima de 85 % em peso.
Agradecimentos
Os autores agradecem o apoio tecnico-cientifico da Capes, CNPQ, CETENE e
Laboratorio de Caracterização Mineral da UFPA (Instituto de Geociencias) e IFPA
(Metalografia).
Referências
ARAUJO, Raphael Neto; SOUSA, Marcelo Januário de. Área de Relevante Interesse Mineral, Província Mineral de Carajás, PA: estratigrafia e análise do minério de Mn de Carajás, áreas Azul, Sereno, Buritirama e Antônio Vicente. Repositório Institucional de Geociencias-CPRM, 2018.
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