Caracterização de serpentinito e esteatito ocorrentes em Nova Lima/MG, antes e após processo de moagem, calcinação e separação magnética

• Autor(a) principal: Leandro Ferreira
• Data de Publicação: 2017
• Tipo de documento: Dissertação
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Institucional da UFMG
• Texto Completo: http://hdl.handle.net/1843/BUOS-B3DK6Q
• topic: Engenharia metalúrgica e de minas; Tecnologia mineral; Engenharia de minas; Mineralogia; Microestrutura; Determinação mineralógica

O serpentinito e o esteatito são rochas existentes em diversas partes do mundo com aplicações industriais relevantes. Em Nova Lima/MG existe uma importante jazida dessas rochas, elas são utilizadas em diversos seguimentos como; agricultura, siderurgia e indústria de polímeros, e sua caracterização é uma ferramenta fundamental no estudo das características desses materiais e no entendimento do seu desempenho funcional. Nesse trabalho foram caracterizados os dois litotipos, antes e após passarem por processo de moagem e tratamento térmico a 1200ºC, isso foi feito para entender as mudanças de fases mineralógicas nessa temperatura. Realizaram-se também testes de separação magnética para avaliar o comportamento dos materiais sob influência de um campo de baixa intensidade, 800 Gauss, antes e após a calcinação. A caracterização foi realizada por meio das seguintes técnicas: granulometria, análise química quantitativa, análise de fases por difratometria de raios-X e espectrometria Mössbauer, análise termogravimétrica, análise microestrutural por microscopia eletrônica de varredura e espectrometria de raios-X por dispersão de energia; esta última análise também complementou a determinação da composição de fases. O resultado da separação magnética dos materiais in natura mostrou a presença muito maior de materiais magnéticos na amostra de serpentinito (16%) quando comparada à amostra de esteatito (1,9%). Essa característica magnética teve grande redução na amostra de serpentinito quando calcinada a 1200ºC, chegando a 2,7% de material magnético, enquanto que na amostra de esteatito se manteve estável. O resultado da difratometria de raios-X indicou a presença de alguns minerais comuns nas duas rochas, como lizardita, talco e magnetita. A amostra de esteatito apresentou a hematita como principal fase portadora de Fe, enquanto que a amostra de serpentinito a magnetita. O esteatito apresentou uma curva granulométrica mais estreita, tanto para o material fino, como para o material ultrafino. A área superficial específica do esteatito foi de 15,3 m2/g, pouco menor que a do serpentinito, 16,3 m2/g. Na termogravimetria até 1450ºC (TG e DTG), verificou-se no serpentinito uma perda de massa de 12,15%, além de dois picos de perda de massa: da lizardita a 645ºC e do talco a 729ºC. A curva do esteatito apresentou três picos principais, sendo eles: em 630ºC da lizardita, em 733ºC do talco, e a 783ºC da tremolita; a perda de massa total foi de 9,45%. Para analisar as fases ricas em ferro, utilizou-se a espectroscopia Mössbauer, com espectros registrados à temperatura ambiente. O esteatito apresentou como principal alteração o aparecimento da maghemita na amostra calcinada, em substituição a magnetita e hematita. Além disso, a amostra calcinada de serpentinito foi também analisada na temperatura muito baixa de 25K. Estes resultados completaram a composição de fases de ambas as amostras calcinadas, com a diminuição da quantidade de magnetita e a presença significativa de magnesioferrita. As fases dominantes foram forsterita e enstatita, ambas contendo ferro, em quantidade baixa, na composição. A análise microestrutural com MEV e EDS complementaram as outras técnicas utilizadas, confirmando as mudanças de fase e estruturais. Pela mesma análise, observou-se a mudança morfológica das partículas, com diminuição expressiva das fibras finas, para formas mais arredondadas de bastonetes, tanto no serpentinito como no esteatito. Também se notou o início do processo de sinterização a 1200ºC. Espera-se que, com esses resultados, novas utilizações sejam desenvolvidas para essas rochas, assim como o entendimento do sucesso nas aplicações já consolidadas