Title

MÉTODOS ANALÍTICOS USADOS NA DETERMINAÇÃO DE POROSIDADE DE AMOSTRAS DE MINÉRIO DE FERRO DA SAMARCO

ANALYTICAL METHODS TO DETERMINE POROSITY IN SAMARCO IRON ORE SAMPLES

Authorship

Almeida, Alessandra Prata de; Brandão, Paulo Roberto Gomes

Almeida, Alessandra Prata de

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Brandão, Paulo Roberto Gomes

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DOI

10.5151/2594-357X-15823

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Abstract

Visando investigar a porosidade dos minérios que alimentam o concentrador da Samarco e os produtos de cada etapa do processo, bem como comparar métodos de determinação de porosidade, quatro amostras minério de ferro da Mina de Alegria (Mariana, MG) foram submetidas a diferentes métodos de porosimetria. Os métodos usados foram porosimetria de adsorção-condensação gasosa (PACG) e porosimetria de intrusão de mercúrio (PIM) com apoio da microscopia eletrônica de varredura (MEV). O volume total e a distribuição de tamanho de poro foram determinados pela PACG, usando o modelo BJH, e pela PIM. Análises qualitativas de porosidade foram feitas através da microscopia eletrônica de varredura. A área superficial específica foi medida pelo método BET (PACG). As composições mineralógicas e microestruturais foram obtidas através da microscopia ótica de luz refletida e MEV com apoio de microanálise de raios-X dispersivo em energia. Na faixa de valores onde os dois métodos de porosimetria (PACG e PIM) são aplicáveis – 3nm a 100nm – os resultados foram consistentes mas não idênticos. Abaixo do limite de detecção da adsorção gasosa (100nm), a PACG foi mais efetiva em distinguir as amostras do que a PIM. Isto foi devido à microporosidade apresentada por uma das amostras. Para poros maiores ou igual a 50nm, MEV apresentou resultados qualitativos consistentes com os de MIP para as amostras estudadas.

In order to investigate the porosity in the ores that feed the Samarco Concentrator and their process products and to compare the porosimetry methods, four iron ore samples from Alegria Mine (Mariana, MG) were submitted to different porosimetry methods. The methods used were nitrogen adsorption-condensation porosimetry (NACP) and mercury intrusion porosimetry (MIP) with the support of scanning electron microscopy (SEM). The total pore volume and the pore size distribution have been determined by means of NACP, using the BJH model, and by MIP. Porosity qualitative analyses were carried out using SEM. The specific surface area (SSA) was measured by the BET method (nitrogen adsorption), as well. The mineral and microstructure compositions were carried out by reflected light microscopy and SEM with the support of microanalysis by energy-dispersive spectrometry (EDS). In the superposition range between the two porosimetry methods (NACP and MIP) – from 3nm to 100nm – the results were consistent but not identical. Below the detection boundary of gas adsorption (100nm), the NACP was more effective in distinguishing the samples than MIP. This was due to the microporosity shown by one of the samples. For the pore sizes from 50nm or more, SEM yielded qualitative results consistent with MIP for the samples studied.

Keywords

Porosidade; Minério de ferro; Porosimetria; Intrusão de mercúrio; Adsorção-condensação gasosa.

Porosity; Iron ore; Porosimetry; Mercury intrusion; NItrogen adsorption- condensation.