Incorporação do Rejeito da Mina Bodó em Cerro Corá/RN Obtenção de Revestimento Cerâmico

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1 Incorporação do Rejeito da Mina Bodó em Cerro Corá/RN Obtenção de Revestimento Cerâmico ( Incorporation of the Reject of Bodó Mine in Cerro Corá / RN Obtaining Ceramic Coating) M. M. Sousa 1 ; A. B. D. Almeida 2, D. S. U. Farias 3 1 Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia do Rio Grande do Norte Avenida Senador Salgado Filho, 1559, Tirol, Natal-RN anabeatriz.d.a@outlook.com Resumo A mina Bodó, em Cerro Corá - RN, explora scheelita, que durante o beneficiamento gera rejeitos minerais. Visando a redução dos impactos ambientais e o reaproveitamento desses resíduos, este estudo aborda a adição do rejeito do mineral-minério de tungstênio na composição de revestimento cerâmico. A amostra foi cominuída e caracterizada para analisar sua composição química e competência para a incorporação. O resultado mostra uma concentração considerável de SiO2, podendo ser aplicado como elemento estruturante. Posteriormente, obteve-se a massa cerâmica por via seca em diferentes temperaturas e, após a sinterização, foram realizados testes físico-químicos. É notório que o material apresenta baixa absorção de água e resistência física ótima, reconhecidos pelos testes de tensão e força máxima de ruptura, segundo as normas da ABNT (NBR 13818), de Logo, o resíduo estudado apresenta potencial relevante como matéria prima, de forma a adicionar fim e valor econômico ao rejeito. Palavras chave: rejeito, scheelita, massa cerâmica Abstract Bodó mine in Cerro Corá-RN, extracts scheelite, which during processing generates mineral tailings. Aiming to reduce environmental impacts and the reuse of this waste, this study addresses the addition of tailings of the mineral ore-ore of tungsten in the composition of ceramic coating. The sample collected was comminuted and characterized to analyze its chemical composition and competence for embedding. The result shows that the material has a considerable concentration of SiO2 and can be applied as a structuring element. Posteriorly, the ceramic mass was obtained dry at different temperatures and, after sintering, physico-chemical tests were performed. It is noteworthy that the material presents low water absorption and optimum physical resistance, recognized by the tests of tensile strength and maximum breaking strength, according to the norms of the ABNT (NBR 13818), Therefore, the residue studied has relevant potential as a raw material, in order to add end and economic value to the tailings. Keywords: reject, scheelite, ceramic mass 757

2 INTRODUÇÃO A Scheelita é um tungstato de cálcio CaWO4 com 80,6% de WO3 e 19,4% de CaO, contém uma alta densidade e dureza média. O mineral pode ser formado por processos hidrotermais e metassomáticos, em íntima associação com metamorfismo de contato, onde as rochas encaixantes são calcários, por metamorfismo regional de pressão média a baixa e em pegmatitos graníticos. Além disso, pode ser encontrado como mineral detrítico em placeres. [1] Nos estados do Rio Grande do Norte e da Paraíba, encontram-se localizados os principais depósitos/ocorrências de scheelita (minério de tungstênio) do Brasil, sendo conhecidas cerca de 700 localidades, distribuídas numa área de aproximadamente km², constituindo a Província Scheelitífera do Seridó. A maior concentração e os mais importantes jazimentos de scheelita ocorrem predominantemente próximo à cidade de Currais Novos, na estrutura Brejuí/Barra Verde. [2] A mina é uma operação que contém um alto teor de tungstênio, empregando 96 pessoas e com uma média de produção de 60 toneladas de minério por dia, a partir de operações subterrâneas e abrange uma área de 189,6 hectares. O minério é processado por meio de uma planta de tratamento com capacidade de 200 toneladas por dia. A mina Bodó localiza-se a 200 quilômetros de Natal, a capital do RN, como mostra a Figura 1 a seguir: [3] Figura 1: Mapa de localização da mina Bodó. [4] 758

3 A Bodó Mineração trabalha com lavra a céu aberto, contudo durante o processo de extração mineral, é gerada uma quantidade considerável de rejeito em formato de uma lama que se descartados de forma incoerente na natureza, pode causar impactos ambientais ao meio ambiente. Objetivando-se a diminuição de impactos ambientais, causados durante o beneficiamento do mineral; a utilização do rejeito de scheelita; a extensão do uso das reservas de matérias-primas e a diminuição das despesas com a mesma, esse trabalho aborda a adição do rejeito de scheelita na massa cerâmica para revestimento. MATERIAIS E MÉTODOS As amostras foram coletadas na parte superior da pilha de rejeitos, onde se localizam os minerais mais leves, pois comporta os metais menos pesados da pilha principal de rejeito da mina. Após a coleta as amostras foram encaminhadas ao processo de cominuição onde percorreu pela secagem, para livrar-se de toda umidade; moagem, com intuito da redução do tamanho de sua granulometria e peneiramento a #200 desejando a obtenção de sua classificação. Posteriormente foram caracterizadas por FRX (fluorescência de raios-x) para informa-se a composição química do material. Com base em estudos realizados, das formulações utilizadas na indústria, para a fabricação de materiais cerâmicos, foi criada uma formulação com 10% do resíduo além de outros elementos fundamentais para a composição da massa cerâmica como mostra a Tabela I, a seguir: Tabela I: Formulação dos corpos de provas. ELEMENTO QUANTIDADE (%) Feldspato 50 Argila 35 Quartzo 5 Rej. De Scheelita 10 Água 10* *10% de Água adicional para homogeneização dos elementos. As amostras foram homogeneizadas e passaram por 24hrs de descanso, em seguida foram prensadas a 2,5t e encaminhadas novamente a estufa, para remoção do excesso de água. Posteriormente levadas ao processo de sinterização onde foram queimadas a 1200 C. Após a queima realizaram-se testes de absorção de água e ensaio de flexão exigidos pelas normas da ABNT. 759

4 Figura 2: Fluxograma dos processos utilizados. RESULTADOS E DISCUSSÃO Realizadas as análises de FRX, notamos uma grande diversidade de óxidos que se dá ao fato da geologia da região ser repleta de variados tipos de rochas como os pegmatitos, o mármore entre outras rochas em que a scheelita é associada segundo Dardenne e Shobbenhaus (2003). Pode-se perceber uma alta quantidade de dióxido de Silício (SiO2), mais especificamente de %, um ótimo elemento que funciona como refratário na composição da massa cerâmica por conter uma ótima resistência a altas temperaturas, além do SiO2 também obtivemos o óxido de cálcio um resultado positivo devido sua boa atuação como elemento fundente na massa cerâmica, e o óxido férrico com 5.551%, o qual pode prejudicar a qualidade do material cerâmico visto que durante sua sinterização o óxido fica com uma coloração escura, diminuindo os aspectos técnicos e mercadológicos do produto cerâmico além de conter um baixo ponto de fusão, e o Au2O em uma quantidade praticamente mínima, como mostra a Tabela II. Tabela II: Resultado da análise de FRX do resíduo de scheelita. IFRN, Composição % SiO CaO Fe2O Al2O K2O BaO MnO SO TiO WO

5 ZrO SrO ZnO Au2O Concluído o teste de absorção de água nos sete corpos de provas, podemos chegar a uma média de 0,256% de absorção, sendo enquadrado pelo INMETRO na NBR como porcelanato por se encontrar entre 0% e 0,5% de absorção. Figura 3: Gráfico dos resultados de absorção de água. IFRN, Após os testes de flexão, os resultados de força e tensão dos corpos de provas obtidos foram comparados com o que é exigido pela norma da ABNT (NBR 13818), de É notório que a força máxima de ruptura foi de apenas N e a tensão de ruptura foi de esse resultado foi obtido pelos corpos de provas apresentarem uma quantidade considerável de porosidade o que ocorreu pela quantidade do feldspato o elemento fundente não ter sido suficiente para o preenchimento dos poros no interior da peça e a temperatura utilizada não ter sido suficiente para atingir a fase vítrea como mostra as Figuras 4 e 5, a seguir: 761

6 Figura 4: Gráfico dos resultados de tensão de ruptura. IFRN, Figura 5: Gráfico dos resultados de força máxima de ruptura (N). IFRN, 2016 CONCLUSÕES Após os procedimentos e resultados obtidos concluiu-se que apesar da aprovação pela NBR no teste de absorção de água o rejeito não atingiu os resultados desejados nos testes de flexão por está muito abaixo do que é exigido na norma, isso ocorre pela presença do óxido de ferro na composição do rejeito que possui um baixo ponto de fusão e uma coloração escura fazendo com o que a peça cerâmica não fique de cor clara o que não é muito favorável na cerâmica branca por serem recomendados materiais claros. Por outro lado o rejeito possui um 762

7 potencial importante o qual poderá ser realizado outros ensaios laboratoriais para analisar sua possível utilização na composição de outros materiais como o cimento para construção civil. AGRADECIMENTOS Agradeço ao Instituto Federal de Educação do Rio Grande do Norte (IFRN-CNAT) por proporcionar a oportunidade de realizar esse trabalho dando todo o suporte necessário e em especial a todos os profissionais de minha diretoria acadêmica DIAREN-CNAT. REFERÊNCIAS [1] MACHADO, F.B, et al. Enciclopédia Multimídia de Minerais. [on-line]. ISBN: Disponível na Internet via WWW. URL: Arquivo capturado em 02 de setembro de [2] DNPM. TUNGSTÊNIO. Sumario Mineral, Disponível em: < Acesso em: 9 de Abril de [3] ABPM. Disponível em: Acesso em: 9 de Abril de [4] MORAIS, E. S.; PEREIRA, J.; MAIA, M. A. O. Parâmetros tecnológicos dos minerais industriais identificados nos rejeitos da mina Bodó RN. In: IV Simpósio de Minerais Industriais do Nordeste, 2016, João Pessoa. p