TITÍLO: BENEFICIAMENTO DO REJEITO DE MICA MOSCOVITA DA
REGIÃO
DO
SERIDÓ-BORBOREMA
UTILIZANDO
O
MÉTODO
DE
CLAREAMENTO QUÍMICO COM OS SAIS E ACIDOS INORGÂNICOS PARA
APLICAÇÃO NA INDÚSTRIA DE COSMÉTICOS E SIMILARES.
Elbert Valdiviezo Viera, Erik Ermano Pereira da Silva, Lina Patrícia Gomes da
Silva,Ana Flávia Felix Farias, Marcelo Marques Fontes, José Marcelo Barbosa.
Universidade Federal de Campina Grande – UFCG,[email protected],
[email protected]
1.0 – Introdução
O termo mica vem do latim “micare” cujo significado é brilho. Se aplica
genericamente ao grupo de minerais constituídos por silicatos hidratados de
alumínio, potássio , sódio , ferro , magnésio , e ocasionalmente lítio, os quais
apresentam diferenças nas composições químicas e propriedades físicas. As
micas se caracterizam por sua facilidade de clivagem, flexibilidade, baixa
condutividade térmica e elétrica, elevada resistência a mudanças abruptas de
temperatura. Estas propriedades concedem ao mineral múltiplas aplicações
industriais. Dentre as micas, a moscovita é o mineral com maior número de
usos na indústria, é reconhecida pela sua pureza química, dependendo da
composição e apresenta um aspecto de purpurina no visual e no tato (Silas
Sena (2007) e Cavalcante et al.,(2005),
Em termos de estrutura cristalina, a moscovita é constituída por
camadas de tetraedros de sílica (SiO4) e uma camada de octaedrica de
alumínio [Al(OH)2]entre elas, como um “sanduíche” (lamela) . Nas camadas de
silício ocorre substituição isomórfica do Si por Al, acarretando um excesso de
carga elétrica negativa que é compensada, no caso da moscovita, por átomos
de potássio. O potássio exerce a função de cátion de compensação entre as
camadas T-O-T ( tetraedro – octaedro – tetraedro) Ernst, (1971).
Nas camadas que compõem a célula estrutural da moscovita, as ligaçõe Si-O e
Al-O são extremamente fortes. No entanto, as sucessivas camadas T-O-T são
mantidas por ligações muito frágeis estabelecidas pelo cátion de compensação.
Por causa disso, as unidades estruturais são facilmente separadas resultando
na clivagem perfeita. Esta característica permite o desfolhamento do mineral
em lâminas tão finas quanto 1,0 micron (Hepburn et al., 2000). Este estudo tem
como objetivo utilizar o método de clareamento químico, com sais e ácidos
inorgânicos, no rejeito de moscovita do Estado da Paraíba, visando aplicações
comerciais para fins nobres na indústria de cosméticos e similares.
2.0 - Metodologia
A amostra em estudo foi coletada na usina de beneficiamento da
Empresa Seridó Mineração, localizada no município de Pedra Lavrada-PB.
Os ensaios de clareamento da moscovita foram realizados com a fração
(- 74 µm) com a finalidade de remoção do ferro. O material foi tratado com as
seguintes soluções: 1) ácido sulfúrico nas concentrações de 10 e 20 %, 2)
ditionito de sódio nas concentrações de 5 e 10 g/t ajustando-se o pH em 3,0
com ácido sulfúrico e 3) sais inorgânicos. Foram realizadas duas etapas de
clareamento:
No clareamento com acido, o material (10,0 g) , foi colocado junto com
100 ml de solução em um bécker, mantido sob agitação e pastilha magnética
durante tempos determinados. Esse clareamento emprega o mecanismo de
troca iônica no qual o íons H+da solução trocadora, substituiria os cátions da
camada interlamelar da moscovita, entre eles o ferro, que constitui um dos
cátions trocáveis do mineral.
No clareamento com os sais inorgânicos foram empregados KCl, CH3
COOK e KOH. Esse clareamento emprega o método de intercalação iônica.
Em seguida todas as amostras eram filtradas, lavadas com água bidestilada e
a fração sólida colocada na estufa a 100 oC, e por fim pesadas.
3.0 - Resultados e Discussão
Os resultados revelaram que o clareamento é eficiente nas duas etapas
em estudo, independente do tempo, e que os teores de ferro de todos os
produtos obtidos foram menores que 1,0 % (Tabelas 4.4 e 4.5). Assim os
resultados indicam que é possível obter a remoção do ferro contido na amostra
original por clareamento químico.
Esses resultados permitiram verificar a eficiência do processo de troca
iônica e intercalação iônica na remoção do ferro já que o teor de 1,44 % de Fe,
antes do clareamento, passou para a faixa de 0,5 a 0,65 % de Fé, após o
clareamento. O melhor resultado foi obtido usando-se o processo de
intercalação iônica e os sais de hidróxido de potássio e acetato de potássio,
cujos teores de ferro, após o clareamento, foram de 0,57 e 0,50 % Fe,
respectivamente (Tabela 4,5).
O mecanismo atuante na remoção do Fe da moscovita empregando-se
ácido sulfúrico é o de troca iônica que consiste na substituição da espécie, no
caso o ferro, pelos íons H+ da solução trocadora. Devido à limitações de
instrumentação não foi possível quantificar até que nível o Fé foi substituído
pelos íons H+ da solução de troca.
O mecanismo atuante na remoção do Fe empregando-se o processo de
intercalação iônica consiste na substituição do cátion K+, que compõe a
solução intercalante, pelos cátions trocáveis da moscovita localizados na
camada interlamelar, entre eles o ferro. A solução intercalante é constituída de
sais de hidróxido de potássio ou acetato de potássio em meio aquoso. O efeito
da temperatura (80 oC) em que é efetuado o processo, acarretaria a migração
por difusão dos cátions intercalantes, tanto para a camada interlamelar, quanto
para a camada octaédrica,(Leitão,2003).
4.0 - COCLUSÕES
Os resultados obtidos no processo de clareamento foi eficiente nas duas
etapas em estudo, independente dos parâmetros utilizados, e que os teores de
ferro de todos os produtos obtidos foram menores que 1,0 %
Das etapas de clareamento realizadas, a que apresentou melhor
resultado, foi pelo processo de intercalação iônica, atingindo os teores de 0,57
e 0,50%.
Os resultados mostraram que as micas moscovitas da Paraíba
apresentam boa qualidade na obtenção de pigmentos destinados à indústria,
principalmente de cosméticos e tintas.
5.0 - REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICA
[1] ANDRY S. Mica, “Grounds for optimism”, Industrial Minerals, november p. 26-36,
(1992).
[2] BATISTA, C. M. (2004). Sumário Mineral, DNPM.
[3] BEZERRA, M.S. E CARVALHO, V.G.D. Minerais e Rochas Industriais da Região
do Seridó, PB/RN.CPRM – Serviço Geológico do Brasil, 31p, 1997.
[4] CAVALCANTE, P.M., BALTAR, C.A.M. E SAMPAIO, J.A. Mica. In: Rochas e
Minerais Industriais: Usos e especificações. Ed. A.B. Luz e F.F. Lins, Rio de Janeiro,
CETEM/MCT, 531-543, 2005.
[5] SILAS SENA - Pesquisa Mineral - Lamil Lage Minérios Ltda. Junho de 2007.
[6] VALDIVIEZO, E.V. E LEITÃO, T.J.V. Intercalação Iônica de Vermiculita com
Cátions Metálicos e seu Efeito sobre suas Propriedades de Esfoliação e Inchamento. In:
XX Encontro acional de Tratamento de Minérios e Metalurgia Extrativa,
Florianópolis-SC, v.1. p.57-64, 2004. Proposta Edital MCT/CNPq 014/2008 –
Aplicação de Tecnologia para o Aproveitamento de Rejeitos de Mica Moscovita do
Estado da Paraíba