BENEFICIAMENTO DE BENEFICIAMENTO DE MINÉRIOSMINÉRIOS

Curso: METALURGIA

Modalidade: Subseqüente e Integrado

Prof. Luis Alberto

CONOGRAMA - SUBSEQUENTECONOGRAMA - SUBSEQUENTE

CONOGRAMA - INTEGRADOCONOGRAMA - INTEGRADO

1-METODOLOGIA DE ENSINO:

Aulas expositivas com discussão e demonstrações práticas

Exercícios em classe

2-CRITÉRIOS DE AVALIAÇÃO:

Provas escritas ou orais (6/10)

Atividades remuneradas (2/10)

Qualitativo (2/10)

•Assiduidade: 1,0

•Presencial: max. 0,5 (100-90%); Prop. 0,3 (90-70 %) ou 0,0.

•Social: 0,5 ou 0,0.

Recuperação final (0,4.M+0,6.R)

Provas e outras atividades engregues fora do prazo valem, no mínimo, 1,0 a menos e

menos 0,5 a cada aula sem a realização da prova . Valor mínimo: 1,0.

3-RECURSOS AUDIOVISUAIS UTILIZADOS:

Data show

4-COMUNICAÇÃO

ladantas@msn.com

8895-9978 (VIVO)

9276-6944 (TIM)

BibliografiaBibliografia

LEINZ, V.; AMARAL, S. E. Geologia Geral. Editora Nacional. São Paulo. 1980.

POPP, J. H. Geologia Geral. Editora Livro Técnico Científico. Rio de Janeiro, 1998.

PRESS, F.; SIEVER, R.; GROETZINGER, J.; JORDAN, T. Para Entender a Terra. Editora Bookman.

APOSTILA E SLIDES FORNECIDOS PELO PROFESSOR

CONTEUDOCONTEUDOROCHASROCHAS

TiposTipos

Ciclo das rochasCiclo das rochas

MINERAISMINERAIS

Definição e ClassificaçãoDefinição e Classificação

Recursos mineraisRecursos minerais

Abundância de metais na crostaAbundância de metais na crosta

Identificação dos mineraisIdentificação dos minerais

PropriedadesPropriedades

MINÉRIOSMINÉRIOS

DefiniçãoDefinição

Teores e especificaçõesTeores e especificações

ROCHASROCHAS

Tipos de RochasTipos de Rochas

As rochas podem ser classificadas de acordo com sua:◦composição química, ◦sua forma estrutural, ◦ou sua textura, sendo mais comum classificá-las de acordo com os processos de sua formação.Rochas ígneas ou magmáticas;Rochas sedimentares;Rochas metamórficas.

Rochas ígneas ou magmáticasRochas ígneas ou magmáticas

95% do volume da crosta terrestre: origem do planeta.

Elas são formadas pela consolidação do magma, sendo este constituído por soluções que ocorrem no interior da crosta terrestre.

As rochas magmáticas podem ocorrer na Crosta de duas maneiras diferentes: extrusivas e intrusivas.

Magma: mistura complexa

de silicatos, óxidos e fosfatos

Rochas ígneas ou magmáticasRochas ígneas ou magmáticas

• As rochas extrusivas são formadas quando o magma, atinge a superfície da Terra, esparramando-se, e formando-se através de rápido resfriamento um corpo extrusivo de rocha magmática chamado derrame.

• Como exemplos temos o basalto.

basalto

Rochas ígneas ou magmáticasRochas ígneas ou magmáticas

As rochas, intrusivas ou plutônicas, são formadas quando o magma não consegue romper as camadas superiores da Crosta, ou seja, sua consolidação ocorre internamente.

Estas rochas consolidadas no interior da crosta, possuem formas que dependem da estrutura geológica e da natureza das rochas que elas penetram.

Como exemplos temos o granito e o diorito.

granito diorito

Rochas ígneas ou magmáticasRochas ígneas ou magmáticas

Estruturas de rochas ígneas intrusivas:

Rochas ígneas ou magmáticasRochas ígneas ou magmáticas

Minerais mais comuns:

◦Feldspato (60%): constituinte mais importante nas rochas ígneas e também corresponde ao mineral mais abundante na crosta terrestre, rico em K, Ca e Na.

◦Anfibólios e Piroxênios (17%): Silicatos de Cálcio, Ferro e Magnésio. Normalmente constituem a maior parte dos componentes escuros das rochas.

◦Quartzo (12%): Um dos últimos minerais a se formar no decurso da consolidação do magma, adaptando-se aos interstícios deixados entre os demais minerais, rico em Si e O.

Rochas ígneas ou magmáticasRochas ígneas ou magmáticas

Obsidiana - vidro Obsidiana - vidro vulcânicovulcânico

BasaltoBasalto

Granito - rocha Granito - rocha intrusivaintrusiva

Rochas sedimentares Rochas sedimentares

São formadas a partir do material originado da destruição erosiva de qualquer tipo de rocha (magmáticas, metamórficas e até mesmo outra sedimentar).

Este material é transportado e posteriormente depositado em um dos muitos ambientes de sedimentação existente na terra.

folhelhoCalcário

Rochas sedimentares Rochas sedimentares

Solo residual Sedimento

erosão + transporte +

deposição

Rocha Solo residual

diagêneseSedimento Rocha Sedimentar

intemperismo

Rochas sedimentaresRochas sedimentares

◦Cimentação: cristalização de material carreado pela água que percola pelos vazios do sedimento, preenchendo-os e dando coesão ao material;

◦Compactação: compressão dos sedimentos devido ao peso daqueles sobrepostos, havendo gradual diminuição da porosidade (redução dos vazios);

◦Autigênese: formação de novos minerais in situ.

Cimentação Compactação Autigênese

o Diagênese: Transformação em virtude da qual sedimentos incoerentes se tornam sedimentos consolidados.

Rochas sedimentaresRochas sedimentares

As rochas sedimentares são classificadas como:

◦ Detríticas: formadas a partir de fragmentos de outras rochas. Exemplos: arenito, o argilito e o folhelho.

◦ Químicas: formadas a partir de transformações de certos materiais em contacto com a água ou outro tipo de substância. Exemplos: sal gema, as estalactites e as estalagmites.

◦ Orgânicas: formadas por meio da acumulação e soterramento de matéria orgânica. Exemplos: calcário, formado através dos resíduos de conchas e corais, e o carvão mineral, formado a partir dos resíduos de vegetais.

Rochas sedimentaresRochas sedimentares

argilito

conglomerado

arenito

calcário

silex

Rochas metamórficas Rochas metamórficas

Resultam da ação da pressão, da temperatura e de soluções químicas sob qualquer outro tipo de rocha, alterando de forma importante suas características mineralógicas e físicas.

Metamorfismo de ação localizada:

◦Metamorfismo de Contato: O agente causador é a temperatura, cujo exemplo típico é o derrame de lava.

◦Metamorfismo Cataclástico: O agente é a pressão (atrito) que as camadas de rocha exercem sobre as outras, formando novas rochas em pontos de rachaduras e fraturas.

Rochas metamórficasRochas metamórficas

Metamorfismocataclástico

Metamorfismode contato

Rochas metamórficasRochas metamórficas

Metamorfismo Regional

◦Metamorfismo de Confinamento: O agente

causador é a pressão.

◦Metamorfismo Dínamo-Termal: Os agentes são

a temperatura (de 700 a 800oC,

aproximadamente) e pressão, de forma

combinada. Neste caso, a temperatura faz com

que o mineral sofra fusão e assuma o

comportamento de um magma.

Rochas metamórficasRochas metamórficasoriginal → nova

◦Calcário → Mármore

◦Arenito → Quartzito

◦Folhelho → Filito

◦Argila → Ardósia

◦Granito → Gnaisses

mármore

Rochas metamórficasRochas metamórficas

XistoXisto GnaisseGnaisse

GranadaGranadanesosilicatos ( A3

2+B23+(SiO4)3 )

ComparativoComparativo

Textura das rochas◦Micrografia

ÍgneaGranito

MetamórficaGnaisse

SedimentarArenito

Ciclo das rochasCiclo das rochas

Ciclo das rochasCiclo das rochas

RochasRochasSedimentarSedimentar

eses

RochasRochasÍgneasÍgneas RochasRochas

MetamórfiMetamórficascas

MINERAISMINERAIS

Rochas Rochas x minerais mineraisRochas são agregados naturais composto de

minerais. Minerais por sua vez são:

◦ substâncias naturais inorgânicas (O, Si, C, Na, Cl, V, etc.), ◦ no estado sólido, ◦ formadas por processos naturais, ◦ possuem um ordenamento tridimensional.

HalitaClNa

Exemplo:

OSi Quartzo

Classificação dos mineraisClassificação dos minerais(de acordo com composição química)(de acordo com composição química)

Haletos

Carbonatos

Nitratos

FosfatosFosfatos

SulfatosSulfatos

SilicatosSilicatos

MineralMineral

NativosNativos

SulfetosSulfetos

ÓxidosÓxidos

RECURSOSRECURSOSMINERAISMINERAIS

Classificação dos mineraisClassificação dos minerais

(de acordo com o uso)(de acordo com o uso)

Minerais metálicos Minerais metálicos

Minerais industriaisMinerais industriais

GemasGemas

MineralMineral

Minerais metálicosMinerais metálicos

Minerais usados na obtenção do metal

Metais ferrosos

Metais não-ferrosos

Metais preciosos

Metais radioativos

Metais menores

Metais ferrososMetais ferrosos

Fe hematita, Fe2O3; magnetita

Mn pirolusita, MnO2

Ni pentlandita, (Ni,Fe)9S8

Cr cromita, FeCr2O4

Mo molibdenita, MoS2

W wolframita, FeWO4; scheelita, CaWO4

NbNb columbita, FeNbcolumbita, FeNb22OO66

Metais não-ferrososMetais não-ferrosos

Cu calcopirita, CuFeS2 bornita, Cu5FeS4

Zn willemita, Zn2SiO4 esfalerita, ZnS

Pb galena, PbS

Sn cassiterita, SnO2; estanita, Cu2FeSnS4

Al boehmita, AlO(OH); gibbsita, Al(OH)3

Au metal nativo

Ag argentita, Ag2S

Pt metal nativo

Metais preciosos

Metais radioativos

U petchblenda, U3O8

Th torianita, ThSiO4

Metais menoresMetais menoresSb estibinita, Sb2S3

As pirita, FeS2

Be berilo, Be3Al2(SiO3)6

Bi bismutita, Bi2S3

Ce monazita, CePO4

Hg cinábrio, HgS

TaTa tantalita, FeTatantalita, FeTa22OO66

TiTi ilmenita, FeTiOilmenita, FeTiO3 3 rutilo, TiO rutilo, TiO22

ZrZr zircão, ZrSiOzircão, ZrSiO44

Minerais industriaisMinerais industriais

Fundentes

Refratários

Abrasivos

Cargas

IsolantesIsolantes

PigmentosPigmentos

PorcelanaPorcelana

Minerais usados na forma de Minerais usados na forma de compostos na indústria cerâmica, compostos na indústria cerâmica,

metalúrgica e químicametalúrgica e química

Fluorita, CaF2

Criolita, Na3AlF6

Feldspatos

Calcita

Dolomita

Bórax, Na2B4O7.4H2O (vidro e enamel)

Espodumênio, LiAlSi2O6

Fundentes

Cromita, FeCr2O4

Feldspatos (Al-Si de K, Na e Ca)

Quartzo, SiO2

Magnesita, MgCO3

Zirconita, ZrSiO4

Refratários

Amianto (térmico)

Vermiculita (térmico e acústico)

Barita, BaSO4

Caulinita, Al2Si2O5(OH)4

Isolantes

Talco, MgTalco, Mg33SiSi44OO1010(OH)(OH)22

Gipsita, CaSOGipsita, CaSO44.2H.2H22O O

Calcita, CaCOCalcita, CaCO33

Barita, BaSOBarita, BaSO44

Caulinita, AlCaulinita, Al22SiSi22OO55(OH)(OH)44

CargasCargas

Isolantes

Amianto (térmico)

Vermiculita (térmico e acústico)

Barita, BaSO4

Caulinita, Al2Si2O5(OH)4

Rutilo, TiORutilo, TiO22

Ilmenita, FeTiOIlmenita, FeTiO33

Óxidos de ferroÓxidos de ferro

Pigmentos

Porcelana

Caulim (massa)

Argila plástica (massa)

Quartzo, SiO2 (massa e esmaltes)

Feldspatos (massa e esmaltes)

GemasGemas

Diamante

Esmeralda, água marinha

Rubi, safira

Topázio

Turmalina

Quartzo

Minerais usados na confecção de jóias

Brocas PDC

Brocas de diamantes naturais

Brocas estrutura cortante dentes de aço

Brocas diamante artificial

Broca tungstênio

Amigos do Brasil

Abundância dos metais na Abundância dos metais na crostacrosta

IDENTIFICAÇÃO DOSIDENTIFICAÇÃO DOSMINERAISMINERAIS

Escala de

dureza relativa

mais

conhecidas é a

escala de escala de

MohsMohs, em

homenagem ao

mineralogista

Friedrich von

Mohs.

Dureza

MineraisMinerais

Quartzo Feldspato Mica Obsidiana

Quartzo puro (incolor)

Ametista (quartzo roxo) – íons de Fe

Quartzo róseo (Mn)

Quartzo exposto à radiação - marrom

MineraisMinerais

Para identificar um mineral podem utilizar-se Para identificar um mineral podem utilizar-se

quatro tipos de técnicas:quatro tipos de técnicas:

◦ Análise dos caracteres físicos macroscópicos;Análise dos caracteres físicos macroscópicos;

◦ Estudo das propriedades ópticas com o microscópio Estudo das propriedades ópticas com o microscópio

petrográfico;petrográfico;

◦ Estudos por raios X;Estudos por raios X;

◦ Ensaios químicos para determinar a sua composição.Ensaios químicos para determinar a sua composição.

Calcita em presença de ácido

CaCO3 + 2HCl CaCl2 + CO2 + H2O

MineraisMinerais

Entre as propriedades físicas mais

utilizadas na identificação de

minerais, podem destacar-se:

◦Propriedades ópticas – cor, risco e brilho;

◦Propriedades mecânicas – dureza,

clivagem;

◦Densidade.

MineraisMineraisIdiocromático – mineral

que apresenta cor constante.◦Exemplos:

Verde para a malaquita; Cinzento para a galenita; Amarelo de latão para a

pirita.

• Alocromático – mineral que apresenta cor variável.• Exemplos:

• Quartzo – incolor, branco, rosa, azul, violeta, amarelo ou negro.

MineraisMinerais Cor e traço:

◦ Para se determinar a cor do traço, risca-se com o mineral a superfície despolida de uma porcelana. Método aplicável nos minerais com dureza inferior à da porcelana.

MineraisMinerais

O brilho consiste no efeito produzido pela qualidade e intensidade da luz refletida numa superfície de fratura recente do mineral.

MineraisMineraisTabela do brilho

MineraisMinerais

 A: Brilho metálico (pirita)

B: Brilho submetálico

 C: Brilho adamantino

D: Brilho vítreo (quartzo)

MineraisMinerais

Clivagem◦Tendência de alguns minerais fragmentarem;

◦devido à aplicação de uma força mecânica;

◦segundo superfícies planas e brilhantes, de direções bem definidas e constantes.

MINÉRIOSMINÉRIOS

MinérioMinério

É um agregado de minerais, de ocorrência natural, a partir do qual um ou mais metais (ou compostos de interesse) podem ser extraídos com lucro ou com expectativa de lucro.

Minerais de minérioMinerais de minério: minerais que : minerais que contém os metais ou compostos de contém os metais ou compostos de interesse.interesse.

GangaGanga: material sem valor econômico a : material sem valor econômico a ser posteriormente separado dos minerais ser posteriormente separado dos minerais de interesse. A ganga é composta por de interesse. A ganga é composta por minerais formadores de rocha.minerais formadores de rocha.

Teores de corte: (valores típicos)(teor mínimo para exploração econômica do

minério)Diamante: > 0,03 ppmOuro: > 5 ppm (5 x 10-4 %)Cassiterita: > 1% SnFerro: > 40% FeAlumínio: >50% Al2O3, <5% SiO2,<20%Fe2O3

Teor do minérioTeor do minério

EspecificaçõesEspecificaçõesMinério de ferroMinério de ferro

Para utilização como carga de alto-forno:◦“Lump”: 6,4 x 30 mm◦“Sinter feed”: 1 x 6,4 mm◦“Pellet feed”: - 1 mm(todos com baixo teor de sílica e fósforo)

EspecificaçõesEspecificaçõesQuartzoQuartzo

Para fabricação de vidro:◦Granulometria: 100%<0,6 mm; -2%<0,1 mm

◦Impurezas inaceitáveis: Fe - <0,02%; minerais refratários;

◦Impurezas aceitáveis: minerais que contém alumina, carbonato de cálcio, feldspatos, etc.

EspecificaçõesEspecificaçõesTalcoTalco

Para carga de papel:◦Alvura elevada◦Granulometria: 95% -44m◦Partículas de formato lamelar

Para cosméticos:◦Alvura muito alta◦Granulometria: 99,6% - 44m◦Isenção de minerais de forma acicular

F I MF I M

CC - - ESTRUTURASESTRUTURAS

Peça de revestimento cerâmico adequada a áreas de alto tráfego encontradas com acabamento polido, lapado e fosco. Entre suas características, pode-se citar: uniformidade de coloração, alta resistência a abrasão física e química, absorção próxima a zero, massa homogênea e geralmente com ausência de esmaltação.A peça é formada por: argila e feldspato além de corantes. Em seu processo de produção, é utilizada uma pressão de compactação superior à da cerâmica tradicional e uma temperatura de queima superior a 1.250ºC.Hoje o porcelanato domina o mercado mundial de revestimentos cerâmicos. É extremamente difundido nos grandes países produtores mundiais como Itália, Espanha, China e Brasil. Pode ser subdividido em duas grandes categorias: porcelanato técnico e porcelanato esmaltado.

Porcelanato

É um produto branco impermeável e translúcido. Ela se distingue de outros produtos cerâmicos, especialmente, da faiança e da louça, pela sua vitrificação, transparência, resistência, completa isenção de porosidade e sonoridade.Basicamente a matéria prima da porcelana são: argila, quartzo, caulim e feldspato.

Porcelana

PastosaÉ a massa utilizada em peças modeladas em torno. Depois de misturada, a massa é peneirada, em seguida é colocada em filtroprensas (equipamento de filtragem da água sob pressão), que tem por finalidade retirar o excesso de água deixando aproximadamente 25% de umidade. A massa prensada é retirada e acondicionada em depósitos de envelhecimento, para sua conservação até a etapa subsequente de vácuo, que transforma a massa em uma mistura homogênea e sem ar. Neste momento, atinge maior grau de plasticidade, podendo ser torneada.LíquidaTrata-se da mesma massa, porém diluída. Contém aproximadamente 30% de água. Também é chamada de barbotina. Usada na fabricação das peças para as quais se usa um molde. O molde é preenchido com a massa líquida, e depois de um breve tempo de secagem parcial, é aberto para a retirada da peça de seu interior.

É a atividade ou a arte de produção de artefatos cerâmicos. Qualquer classe de material sólido inorgânico, não-metálico (não confundir com termo ametal) que seja submetido a altas temperaturas (aproximadamente 540°C) na manufatura. Geralmente uma cerâmica é um óxido metálico, boreto, carbeto, nitreto, ou uma mistura que pode incluir anions

Cerâmica

•Cerâmica Tradicional - Inclui cerâmica de revestimentos, como ladrilhos, azulejos e também potes, vasos, tijolos e outros objetos que não tem requisitos tão elevados se comparados ao grupo seguinte. •Cerâmica "Avançada" criatura, ou de engenharia - Geralmente são materiais com solicitações maiores e obtidos a partir de matéria prima mais pura. são abstrados motivo,[4] ferramentas de corte para usinagem, tijolos refratários para fornos.[

As cerâmicas são comumente dividas em dois grandes grupos:

Tipos de cerâmica