Estudo das contaminações provenientes do processo de cominuição de amostras geológicas

• Ano de defesa: 2010
• Autor(a) principal: Sertek, Jose Paulo
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
• Palavras-chave em Português: Britador de mandíbulas; Cominuição; Comminution; Contaminação cruzada; Contaminação primária; Crossed contamination; Elementos traços; Fragmentação; Grinding; Jaw crusher; milling; Moagem; Moinho de anéis; Planetary mill; Preparação de amostras; Primary contamination; Sample preparation; Trace elements
• Link de acesso: http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/44/44143/tde-08012011-205641/

A cominuição de amostras geológicas envolve etapas para reduzir seus grãos garantindo sua representatividade, com o auxílio de vários equipamentos de moagem de amostras. São duas as contaminações que podem ser causadas durante o uso desses equipamentos. A primeira é a contaminação primária, pelo contato face a face entre a amostra e os componentes do sistema de moagem, e a segunda é a contaminação cruzada, derivada do material de outras amostras, previamente tratadas, que esteja depositado na superfície dos equipamentos de moagem. São limitadas as informações encontradas na literatura acerca das contaminações primárias, a maioria dos autores presumindo que a mesma seja maior na etapa final dos processos de tratamento. Ainda assim, se faz necessário um estudo sistemático sobre as possibilidades de contaminação primária, durante as diversas etapas de tratamento das amostras. Para esta pesquisa foram utilizadas amostras de quartzo puro, coletado na Fazenda Batatal, em Diamantina, Minas Gerais, com o exame da contaminação primária causada pelo uso dos equipamentos de fragmentação (britador de mandíbulas primário de aço manganês, britador de mandíbulas secundário de carbeto de tungstênio e prensa hidráulica com acessórios de fragmentação em aço) e, a seguir, os de pulverização (moinho de anéis de ágata, carbeto de tungstênio e aço-Cr). O quartzo, um dos materiais mais puros encontrados na natureza, é o que apresenta dureza suficientemente alta para promover intensos processos de interação e contaminação mais extrema. Posteriormente, avaliou-se a possibilidade da contaminação cruzada em quartzo causada pelo tratamento prévio de amostras de basalto (o RS132, da Formação Serra Geral, Rio Grande do Sul) e de granito (o ITU-06.04A, da intrusão Salto, Salto, São Paulo), utilizadas como padrões nos laboratórios do Instituto de Geociências da Universidade de São Paulo, IGc-USP, com composições determinadas por fluorescência de raios X (FRX), no Laboratório de FRX do IGc-USP. As determinações químicas em soluções convenientemente preparadas de amostras de quartzo, utilizadas nas etapas de contaminação primária e cruzada, foram realizadas por espectrometria óptica com plasma indutivo acoplado (ICP-OES) e espectrometria de massa com plasma indutivo acoplado (ICP-MS) no Laboratório de Química e ICP-OES/MS do IGc-USP. Para estudos da contaminação primária foram geradas alíquotas Q1A, Q1B, Q1C, Q2A, Q2B, Q2C, Q3A, Q3B e Q3C (1 identifica tratamento por britador primário de ferro fundido, 2 o britador secundário de CW, 3 a prensa de aço-carbono; e A, B e C identificam os moinhos de anéis na moagem final: ágata, CW e aço-cromo). Nos estudos da contaminação cruzada foram geradas quatro alíquotas, Q4A-Gcc e Q4B-Gcc (quartzo pulverizado, respectivamente, em moinho de anéis de ágata e de CW, após pulverização do granito), e Q4A-Bcc e Q4B-Bcc (quartzo pulverizado nos mesmos moinhos, após tratamento do basalto). A única contaminação registrada foi causada pelos equipamentos durante cominuição primária do quartzo. A ambientação dos moinhos realizada após a moagem de granito ou basalto foi efetuada mediante limpeza rotineira, seguida de moagem com areia quartzosa (a seguir descartada), procedimento efetivo para evitar contaminação cruzada, por remover o material (basáltico ou granítico) aderido às superfícies dos equipamentos. O britador primário de aço manganês colabora com contaminações por Fe e Mn e elementos Cr, Mo, Cu, Sc e Nb, em teores menores. O britador de mandíbulas secundário de CW contaminou com W, provavelmente também com C (determinado por programa Total-Quant), e com algo de Al. A prensa em aço carbono contamina em níveis de 50 ppm de Fe, e teores menores de Cr e Mn. Moinhos pulverizadores de aço temperado contaminaram principalmente com Fe e Cr e, em teores menores, com Mn, W, Ni, Zn, Mo, e V. Cu e Sc aparecem também em níveis extremamente baixos nas amostras tratadas, e podem ser adicionados por estes moinhos. O moinho de anéis de CW contaminou com W (1000 ppm) e Co (70 ppm), aparecendo ainda C com teores apreciáveis; também contamina com Ta e Nb (em torno de 2 e 0,6 ppm, respectivamente). As determinações de vários elementos-traço no quartzo pulverizado em moinho de anéis de ágata ficaram muito próximas, ou abaixo, do limite de detecção das técnicas utilizadas, não se documentando nenhuma contaminação por efeito da utilização deste equipamento.