Please use this identifier to cite or link to this item: http://www.repositorio.ufop.br/handle/123456789/2464
Title: Quantificação de boehmita em presença de gibbsita.
Authors: Soares, Guilherme Augusto Batista
metadata.dc.contributor.advisor: Costa, Geraldo Magela da
Keywords: Tratamento de minérios
Bauxita
Raios X - difração
Boemita
Issue Date: 2010
Publisher: Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mineral. Departamento de Engenharia de Minas, Escola de Minas, Universidade Federal de Ouro Preto.
Citation: SOARES, G. A. B. Quantificação de boehmita em presença de gibbsita. 2010. 131 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Mineral) – Universidade Federal de Ouro Preto, Ouro Preto, 2010.
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).
metadata.dc.description.abstracten: The bauxite beneficiation for aluminum production is highly dependent on the mineralogical composition of the ore. Gibbsitic bauxites need a softer digestion process than boehmitic bauxite. Therefore, quantification of the mineralogical phases is extremely important to the definition of the beneficiation route, efficiency calculations and auditing. Currently there is no analytical method able to determine the amount of boehmite (AlOOH) in the presence of gibbsite (Al(OH)3). Thus, in the present work the quantification of these two phases was investigated using X-ray diffraction. Several attempts were made to synthesize pure forms of gibbsite and boehmite. In some synthesis only one phase was obtained, but despite the high purity of the samples, nanometric particle sizes were produced. Boehmite was preferentially formed at about 95o C, whereas the use of high pressures and temperatures resulted in the formation of a mixture of bayerite, boehmite and gibbsite. The caustic lixiviation at 160o C removed all gibbsite from a bauxite sample Treatment of the residue with Dithionite-Citrate- Bicarbonate removed almost all iron, generating a concentrate with approximately 85% of boehmnite. X-ray diffraction patterns of mixtures containing known proportions of a commercial gibbsite, concentrated boehmite, commercial hematite and synthetic goethite were obtained, and the peak intensities were correlated to the phases concentrations. Rietveld refinement was also performed, but the results were generally in poor agreement with the theoretical concentrations. The main reason for this fact is certainly the strong preferential orientation shown by gibbsite. Highly significant correlations could be established for the phases concentration and the diffraction intensities of a few selected peaks. Thus, it is suggested that the following X-ray diffraction peaks can be used to estimate the mineralogical composition of bauxite: - Boehmite: (020), (051), (002); - Gibbsite: (110), (200), (024), (023) e (112); - Hematite: (110), (012), (024) e (113); - Goethite: (110) e (021); - Anatase: (101); - Rutile: (110).
URI: http://www.repositorio.ufop.br/handle/123456789/2464
Appears in Collections:PPGEM - Mestrado (Dissertações)

Files in This Item:
File Description SizeFormat 
DISSERTAÇÃO_QuantificaçãoBoehmitaPresença.pdf3,38 MBAdobe PDFView/Open


Items in DSpace are protected by copyright, with all rights reserved, unless otherwise indicated.