Obtaining of the iron ore from Teixeiras / Pedra do Anta - MG, by the magnetic decantation method and verification of the magnetite mineral presence.
Wenderson Rodrigues F. da Silva - Viçosa, 8 de janeiro de 2020.
Introdução:
Um minério é um mineral ou uma associação de minerais (rocha) que pode ser explorado do ponto de vista comercial (GERRA, 1969). Rochas e solos com alto teor de minerais como a Hematita (Fe2O3) e Magnetita (Fe3O4), são explorados para obtenção do elemento químico ferro. Em regiões com a presença mineral da calcopirita (CuFeS2), extrai-se o cobre e quando há a existência de bauxita (mistura de óxidos de alumínio), explora-se o alumínio. Estes são alguns exemplos de minérios, mas há também aqueles que fornecem metais como o chumbo, estanho, zinco, manganês, prata, ouro, uranio, dentre outros.
A obtenção desses metais dos minérios presentes na crosta terrestre é de fundamental importância para manutenção dos recursos utilizados na vida moderna. Todavia, a mineração, bem como todo o ciclo de produção, altera habitats naturais, podem desalojar comunidades, modificam a paisagem e, como ocorrido em em Minas Gerais, nas cidades de Mariana (2015) e em Brumadinho (2018), quando realizada de forma desonesta e irresponsável, pode causar grandes tragédias humanas e ambientais.
O Quadrilátero Ferrífero, localizado na região centro-sul em Minas Gerais (Figura 1 (A)), é a região de maior concentração de minério de ferro (Hematita e Magnetita) do Brasil, fazendo do país o segundo maior produtor mundial, sendo que cerca de 70% da produção provem das minas do Quadrilátero Ferrífero (IBRAM, 2009).
Figura 1 - (A): quadrilátero Ferrífero no
interior da região em amarelo, a qual foi extraída de (CPRM, 2020). (B): vista aérea do relevo da região onde foi coletado a amostra aqui analisada, antes da mineração. O símbolo
de localização em vermelho está posicionado no local.
A
região onde coletou-se a amostra de solo (ponto em vermelho na Figura 1) faz
fronteira com o quadrilátero (cerca de 80 km da cidade de Ouro Preto),
localizada na divisa do município de Teixeiras e Pedra do Anda. Há uma mineradora explorando o minério de ferro na região. Afim de obter o
minério de ferro do solo analisado, que é predominantemente composto pelo
mineral Magnetita (Fe3O4) (DE FATO, 2019),
foi utilizado métodos simples de separação, tais como decantação e separação
magnética, com os quais pode-se refinar o solo analisado e obter tal minério.
Figura 2 - Vista da região minerada.
Materiais e Métodos:
De início, “lavou-se” o solo, com auxílio de um super imã (neodímio), um Becker e água, por meio da decantação com auxílio de um campo magnético. Misturou-se uma amostra de massa igual a 400g com água em um Becker e posicionou-se o imã no centro do mesmo, como pode-se observar na (Figura 3 (B)) abaixo. Com a solução ainda em movimento dentro do Becker, retirou-se a parte líquida, preservando o material sólido depositado no fundo do recipiente. Para a primeira parte líquida descartada, lavou-se novamente e retirou-se os grãos maiores de minério utilizando o imã diretamente em contato com a amostra (Figura 3 (A)). Mais duas decantações magnéticas foram realizadas, afim de retirar a porção de solo magnetizável residual presente na amostra.
De início, “lavou-se” o solo, com auxílio de um super imã (neodímio), um Becker e água, por meio da decantação com auxílio de um campo magnético. Misturou-se uma amostra de massa igual a 400g com água em um Becker e posicionou-se o imã no centro do mesmo, como pode-se observar na (Figura 3 (B)) abaixo. Com a solução ainda em movimento dentro do Becker, retirou-se a parte líquida, preservando o material sólido depositado no fundo do recipiente. Para a primeira parte líquida descartada, lavou-se novamente e retirou-se os grãos maiores de minério utilizando o imã diretamente em contato com a amostra (Figura 3 (A)). Mais duas decantações magnéticas foram realizadas, afim de retirar a porção de solo magnetizável residual presente na amostra.
Figura 3 – (A) separação magnética direta
utilizando um imã (primeira lavagem. (B) decantação magnética da solução de
solo contendo minério de ferro.
Resultados e Discussão:
Após o procedimento supracitado acima, obteve-se o minério de ferro presente na amostra, como mostrado na Figura (4) abaixo.
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Figura 4 – Minério de ferro obtido do refino de 400 g de solo.
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Obteve-se cerca de 150g de minério, os quais estão incrustados por cristais de Quartzo, sendo esse último não utilizado na produção de ferro. Vale ressaltar que só uma porção do minério extraído do solo é aproveitado na produção de metais, pois parte da porção, como mencionado acima, é de minerais incrustados, não utilizados na produção metalúrgica. Como forma de comparação, o teor de ferro no minério da região do Quadrilátero Ferrífero já chegou a ser maior que 60% (SOUZA, 2010).
Verificação da presença mineral da Magnetita
Como forma de
verificar se tal mineral é de fato a Magnetita, fez-se um teste com auxilio de
uma bússola e um medidor de polaridade do campo magnético caseiro. A intensidade do campo foi medida com um outro detector de campo magnético caseiro (que em breve será publicado na revista brasileira de ensino de física) em uma das
amostras, e foi de 6 militesla. A polaridade magnética produzida pela amostra
mineral foi detectada e pode ser observada no Vídeo (B) abaixo.
Vídeo (A) - Verificando a presença do campo magnético do minério.
Vídeo (B) - Teste da polaridade magnética do minério.
Como
pode-se observar no Vídeo (A) acima, na situação em que a Hematita é mantida
próxima do imã da bússola, ela sempre é atraída, independente da orientação do
mineral, se comportando com um corpo magnetizado qualquer, sendo sempre
atraída pelo imã. Como a Magnetita apresenta um campo magnético próprio, quando
é levada às proximidades do imã da bússola, ele tende a repelir ou atrair a
agulha da bússola, dependendo da orientação das linhas dos campos magnéticos
envolvidos (campos magnéticos de mesmo nome se repelem e de nomes contrários se
atraem). Logo, como se observa tal comportamento, hora o o mineral é atraído pelo imã da bussola, hora repelido, pode-se inferir, com base
nesses simples testes, que se trata do mineral magnético, a Magnetita.
A Magnetita presente nessa região provavelmente deve ter sua origem na rocha ígnea intrusiva Diabásio e no solo derivado dessa rocha, a qual ocorre com frequência em forma de diques em toda região circundante.
Conclusão:
Por meio dos processos de decantação e separação magnética, pode-se refinar o minério de ferro em casa, bem como verificar a presença mineral da Magnetita na amostra analisada. Obteve-se cerca de 150g de minério em uma amostra de 400g de solo. A abordagem aqui apresentada é de caráter puramente investigativo, com o intuído de investigar os constituintes e as propriedades dos recursos geológicos da região minerada, não sendo, portanto, um resultado definitivo da qualidade mineralógica daquela região.
Referências:
GERRA, A. T. Dicionário Geológico –
Geomorfológico. 3.ed. Rio de Janeiro: Fundação IBGE, 1969.
IBRAM. 2009. Disponível em: <
http://www.ibram.org.br/ >. Acesso
em: 06 Jan. 2020.
DE FATO, Brasil. Teixeiras:
mais uma comunidade na mira da mineração em Minas Gerais. Belo Horizonte (MG). 2019. Disponível em: https://www.brasildefato.com.br/2019/04/16/teixeiras-mais-uma-comunidade-na-mira-da-mineracao/.
Acesso em: 06 Jan. 2020.
KLEIN, C., LADEIRA, E.A. Geochemistry
and petrology of some Proterocoic banded iron-formations of the Quadrilátero
Ferrífero, Minas Gerais, Brazil. Economic Geology 95, 405-428. 2000.
CPRM. Mapas: Aspectos
geológicos, históricos e turísticos. Disponível em: https://www.cprm.gov.br/publique/media/gestao_territorial/geoparques/estrada_real/mapa_geologico.html. Acesso em: 06 Jan. 2020.
SOUZA.
N. A. F. Análise crítica de rotas de processamento de minérios de ferro
itabiríticos. Rio de Janeiro: UFRJ / Escola Politécnica. 2010.
