Caracterização da caulinita da região do Rio Capim, Pará

• Ano de defesa: 2017
• Autor(a) principal: Cherata, Iulian Dumitru
• Orientador(a): Dani, Norberto
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Palavras-chave em Português: Caulinita; Caulim
• Link de acesso: http://hdl.handle.net/10183/169454

Na região do Rio Capim (estado do Pará) localiza-se um dos mais importantes depósitos de caulim do Brasil e também uma das maiores reservas de caulim do mundo. Os depósitos evoluíram a partir da unidade sedimentar Formação Ipixuna de idade Cretácea que possui um horizonte de caulim com aproximadamente 15 metros de espessura. Este horizonte encobre um arenito caulinítico, sendo encoberto por arenitos argilosos contendo lentes enriquecidas em ferro. A parte minerada do depósito (caulim macio) possui em media 6,5 metros de espessura, tendo na parte superior aproximadamente 10 metros de um material não utilizado denominado de caulim duro. A elevada qualidade do caulim com um alto índice de alvura (90 ISO) faz com que o seu uso seja voltado principalmente para a indústria do papel. Neste estudo o objetivo fazer uma caracterização estrutural da caulinita, com um interesse especial na comparação entre os principais tipos de caulins do Rio Capim (o tipo macio, utilizado pela indústria e o endurecido ou duro, que não atinge os critérios de qualidade exigidos para a indústria de cobertura do papel). Na caracterização do mineral inclui a morfologia e o tamanho dos cristais, grau de desordem estrutural e defeitos cristalinos em relação ao posicionamento da amostra no perfil estudado e a substituição de Al no nível octaédrico. Óxidos e hidróxidos de ferro e titânio (hematita, goethita e anatásio) estão presentes em quantidades variadas neste tipo de depósito laterítico, sendo que a caracterização mineral é feita baseando-se principalmente em técnicas espectroscópicas e de difratometria de raios-X. As amostras foram analisadas empregando-se a difratometria de raios-X, microscopia eletrônica de varredura, análise química por EDS, espectroscopia do infravermelho (NIR e MIR), Mössbauer e Raman. O estudo mostrou dois tipos diferentes de cristais de caulinita. Uma caulinita bem ordenada e característica do caulim macio, e outra encontrada no caulim duro e que possui elevado grau de defeitos estruturais. O tamanho e o ordenamento dos cristais diminui em direção ao topo do perfil laterítico. A gênese do caulim duro esta provavelmente conectada com a formação de solo, dissolução e neoformação de caulinitas formadas em eventos anteriores. Foram analisados os cristais de caulinita em diferentes frações granulométricas e os resultados mostram que independentemente do tamanho, possuem um elevado grau de ordenamento. A modelização dos espectros de FTIR e Raman reforçou aspectos de desordem estrutural nos cristais de caulinita. Esta mesma técnica de modelamento tornou possível a identificação ao FTIR da banda a 3686 cm-1, frequentemente observada somente nos espectros de Raman. Estas técnicas associadas com a espectroscopia Mössbauer permitiram descrever com melhor precisão a substituição octaédrica do Al3+ pelo iv Fe3+ na caulinta. Além dos contaminantes do grupo dos óxidos e hidróxidos de ferro foram identificados nas amostras o anatasio e fosfatos do grupo da crandalita.