Title

ANÁLISE MINERALÓGICA DE DIVERSOS TIPOS DE MINÉRIO DE FERRO DO QUADRILÁTERO FERRÍFERO ATRAVÉS DE DIFRAÇÃO DE RAIOS-X

MINERALOGICAL ANALYSIS BY X-RAY DIFFRACTION OF IRON ORES FROM THE “QUADRILÁTERO FERRÍFERO”

Authorship

Dutra, Flávio de Castro; Costa, Geraldo Magela da

Dutra, Flávio de Castro

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Costa, Geraldo Magela da

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DOI

10.5151/2594-357x-12894

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Abstract

A quantificação mineralógica de minério de ferro por microscopia óptica de luz refletida é bastante utilizada na indústria mineral. As informações obtidas são fundamentais para a tomada de decisões referentes aos processos de beneficiamento e aglomeração. Embora as observações em microscopia óptica sejam fundamentais para a determinação das morfologias e tipos de associações mineralógicas presentes nas amostras, a quantificação das fases presentes apresenta desvios significativos. Estes desvios são devidos a diversos fatores tais como preparação da amostra, identificação das fases, contagem dos grãos, densidades e outros. Um outro inconveniente é o longo tempo de análise, de cerca de 2h por amostra. Este artigo apresenta novos resultados relativos à determinação das fases presentes em minérios de ferro (goethita, magnetita, martita e hematitas com cristais de baixa porosidade) através de uma combinação de análises químicas e difração de raios X. Diversas amostras de minério de ferro do Quadrilátero Ferrífero foram analisadas por microscopia ótica, espectroscopia Mössbauer, análise química e difração por raios-X. Curvas de calibração com comportamentos lineares foram obtidas usando-se as áreas do pico de difração e as quantidades de goethita obtidas através da espectroscopia Mössbauer e microscopia ótica. Além disso, a largura integral do pico da hematita aumenta linearmente com o aumento da quantidade de martita (correlação obtida para amostras de uma mesma região), permitindo, assim, uma estimativa dos teores de martita e hematitas com cristais de baixa porosidade. Esta metodologia tem um potencial de aplicação promissor, tendo em vista que poderá ser totalmente instrumental, possibilitando a padronização e a maior confiabilidade dos resultados e conseqüentemente a redução do tempo e custo de análise.

The mineralogical quantification of iron ores is usually carried out by estimation of the areas of a certain number of grains seen under a reflected-light optical microscope. The obtained information is of fundamental importance in order to make decisions related to the industrial processes. The morphologies and types of mineralogical associations can be easily seen in the microscope, but the quantification of all phases is affected by errors as large as 30%. These errors are caused, among others, by problems during the preparation and polishing of the samples, visual identification and counting of the different phases, unknown density for martite. Another inconvenient is the time of about two hours which is spent to analyze one sample. In this paper we present new results about the determination of the mineralogical phases (goethite, magnetite, martite and hematite) present in iron ores by the combination of chemical analyses and x-ray diffraction results. Several samples from the Quadrilátero Ferrífero were analyzed by optical microscopy, Mössbauer spectroscopy, chemical analyzes and X-ray diffraction. Calibration curves with linear behavior were obtained using the integrated intensities of the diffraction peak and the amounts of goethite determined by Mössbauer spectroscopy and optical microscopy. Furthermore, the integral width of the hematite peak increases linearly with the increase of the amount of martite (for samples from the same region). Thus, the amounts of martite and hematite in an unknown sample can be obtained by interpolation. This methodology is very promising because it can replace the traditional optical microscopy method, with main advantages with respect to precision and cost of analysis.

Keywords

Minério de ferro; Mineralogia; Quantificação; Difração de raios-x.

Iron ore; Mineralogical; Quantification; X-ray diffraction.