Quantificação de boehmita em presença de gibbsita.

Abstract

O processamento da bauxita para a produção de alumínio é altamente dependente das fases mineralógicas presentes no minério. Bauxitas gibbsíticas exigem um processo de digestão muito mais brando do que aquele exigido para um minério boehmítico. Desta forma, a quantificação de fases mineralógicas presentes nos minérios é de extrema importância tanto na determinação de rotas de beneficiamento quanto de cálculos de rendimento e em auditorias. Não existe um método analítico isolado para a quantificação de boehmita (AlOOH) em presença de gibbsita (Al(OH)3). Desta forma, no presente trabalho investigou-se a utilização da técnica de difração de raios X para a quantificação destas duas fases em amostras de bauxita. Foram realizadas inúmeras sínteses de boehmita e gibbsita, e em alguns casos obtiveram-se amostras que aparentemente contêm apenas uma fase mineralógica. Entretanto, a cristalinidade dos minerais formados é relativamente baixa, com tamanhos de partículas nanométricos. Em temperaturas próximas ao ponto de ebulição da água, a boehmita é preferencialmente formada. Por outro lado, com a aplicação de pressão e temperaturas mais elevadas, os vários produtos, bayerita, gibbsita e boehmita, são formados ao mesmo tempo. A lixiviação cáustica a 160o C permitiu a remoção completa de gibbsita em uma amostra de bauxita rica em boehmita. O posterior tratamento com o sistema Ditionito-Citrato- Bicarbonato não foi capaz de remover totalmente os óxidos de ferro. Ao final do processo, a amostra purificada apresentou 85% de boehmita. Misturas sintéticas contendo proporções variadas de boehmita, gibbsita comercial, goethita sintética, hematita comercial, anatásio e rutilo foram preparadas. As intensidades dos principais picos de difração destes minerais foram determinadas para serem correlacionadas com as concentrações destas fases. O refinamento do difratograma pelo método de Rietveld resultou em concentrações calculadas muito discrepantes em relação às concentrações experimentais para a maioria das fases. Correlações altamente significativas foram encontradas entre as intensidades de alguns picos de difração das fases acima mencionadas, e os teores destas fases nas misturas. Considerando-se os coeficientes de correlação obtidos, bem como as intensidades relativas, sugere-se que a quantificação das fases mineralógicas usualmente presentes em bauxitas deve ser realizada com os seguintes picos de difração: - Boehmita: (020), (051), (002); - Gibbsita: (110), (200), (024), (023) e (112); - Hematita: (110), (012), (024) e (113); - Goethita: (110) e (021); - Anatásio: (101); - Rutilo: (110).