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Type: TESE
Title: Caracterização espectro-mineralogica e aspectos sobre a genese de materias-primas ceramicas classicas do Brasil : estudos de caso em depositos de pirofillita, talco e caulinita
Title Alternative: Spectral-mineralogical characterization and genetic aspects of classic Brazilian ceramic materials : case studies in pyrophillite, talc and kaolinite deposits
Author: Senna, Juliano Alves de
Advisor: Souza Filho, Carlos Roberto de, 1965-
Abstract: Resumo: Matérias primas cerâmicas (MP.C) naturais são materiais geológicos que exercem papel fundamental na economia de países mais desenvolvidos. Entretanto, no Brasil há uma tendência histórica em preterir investimentos na prospecção e explotação destes bens não metálicos em relação aos metálicos. Em função disso, os métodos de lavra até hoje utilizados são empíricos e o controle de qualidade precário, salvo alguns . poucos depósitos administrados por grandes grupos mineradores. Neste sentido, há uma clara lacuna tecnológica a ser preenchida neste setor no Brasil. A Espectroscopia de Reflectância (ER), baseada na faixa do visível e infravermelho de ondas curtas (0.4-2.5um), é uma ferramenta fundamental do sensoriamento remoto e eficaz na detecção de óxidos e hidróxidos de ferro e alumínio, carbonatos e filossilicatos. Seu uso potencial para caracterização espectro-mineral de MPCs é significativo, visto que não requer nenhuma preparação, é uma técnica rápida e de simples operacionalidade, e as análises podem ser feitas diretamente in situo Considerando as complexidades envolvidas nesta caracterização, os objetivos desta pesquisa foram: (i) avaliar a eficácia da ER em separar as faciologias dos minérios, (ii) propor modelos espectro mineralógicos dos depósitos, (iii) analisar as possibilidades de mapeamento dos minerais associados às jazidas, e (iv) determinar parâmetros que auxiliem na classificação dos minérios para uso industrial. Neste contexto, três importantes depósitos (peculiares e representativos metalotectos brasileiros) de MPCs foram escolhidos para investigação: (i) Pirofillita (Agalmatolito, para cerâmica refratária) em Mateus Leme (MG), (ii) Talco (para revestimentos cerâmicos) em Ponta Grossa (PR) e Caulinita (ball-clay, para louça sanitária e porcelana) em São Simão (SP). Em todos os depósitos, os materiais foram cuidadosamente classificados, seja quanto à composição mineral ou a aplicação industrial, com detecção dos principais minerais presentes e de espécimes ainda desconhecidas nos depósitos. Da mesma forma, o mapeamento interativo auxiliado por dados multiespectrais ASTER e espectros selecionados após a classificação, permitiu o reconhecimento espacial das abundâncias, concentrações e misturas minerais existentes nos depósitos. O sucesso da ER em caracterizar MPCs demonstrou a viabilidade.da técnica: (i) para o reconhecimento de fácies litológicas e fases minerais, (ii) para a investigação dos materiais in situ por equipamentos portáteis, (iii) para dar suporte ao planejamento de lavra de curto e longo prazo, e (iv) para aplicações multidisciplinares nos estágios pré e sinindustrialização. Desta forma, a pesquisa contemplou o objetivo de caracterizar os mais clássicos tipos de MPCs brasileiras, possibilitando o desenvolvimento de novas técnicas de explotação adequada a cada caso, considerando um controle de qualidade ideal. Adicionalmente, a análise integrada dos dados permitiu avanços no entendimento da geometria e gênese desses depósitos, os quais poderão ser utilizados em etapas futuras de prospecção dessas commodities.

Abstract: Raw ceramic materials (CM) are geological resources that play a fundamental role in the economy ofhigh1y developed countries. However, in Brazil there is a historical tendency in disregarding investments in the prospecting and exploitation of these non-metallic commodities, in contrast to the metallic equivalents. As a function of that, current mining approaches are yet too empirical and the quality control precarious, exception made to a few deposits administered by large mining companies. fu this sense, there has been a c1ear technological gap to be filled in this sector in Brazil. Reflectance Spectroscopy (RE), based on visible, near-inftared and shortwave inftared wayelengths, is a key remote sensing tool and effective in detecting Fe- and Al-bearing oxides and hydroxides, carbonates 8l1d phyllosilicates. Its potential use to the spectral-mineralogical characterization of CMs is significant, as it is a quick,operational, nondestructive technique that requires no sample preparation and that can be use for measuring materials in situo Considering the complexities involved in this characteyization, the objectives of this research were: (i) to evaluate the efficacy of ER in separating ores fades and associated rocks; (ii) to propose spectral-mineralogical models for the deposits, (iii) to analyze the possibility to map minerals associated to the deposits, and (iv) to determine parameters that might help in the c1assification of ores employed by the industry. In this context, three important deposits (peculiar and representative Brazilian metalotects) of ceramic materials were chosen for the investigation: (i) Pyrophyllite (agalmatolite, for reftactory pottery) in Mateus Leme (Minas Gerais), (ii) Ta1c (for ceramic coverings)in Ponta Grossa (PR) and, (iii) Kaolinite (ball-c1ay, for sanitaryware and china pottery) in São Simão (SP). In all of these deposits, the materials were carefu11y c1assified as regards both mineral composition and industrial applications, with detection of both foremost minerals and specimens yet unknown in the deposits. Similarly, the interactive mapping provided by the c1assification of ASTER multispectral data based on selected spectral endmembers permitted the spatial recognition of the abundances, concentrations and existing mineral mixtures in the deposits. The success of the ER in characterizing CMs showed the feasibility of the technique (i) for the recognition of lithologic facies and mineral phases, (ii) for the analysis of geologic materials in situ by portable instruments, (iii) to provide support to the planning of short- to longterm mining and, (iv) for multidisciplinary applications during pre- to contemporary-industrialization stages. Consequently, the main objective of the overall research to characterize a multitude of c1assic Brazilian CMs was achieved, allowing the development of new methods for quality controlled exploitation of distinct ceramic ores. Additionally, the integrated analysis of the data permitted advancements in the understanding of the geometry and genesis of those deposits, which could be utilized in future phases of prospecting of those commodities.
Subject: Análise espectral
Cerâmica
Minerais silicatados
Language: Português
Editor: [s.n.]
Date Issue: 2008
Appears in Collections:IG - Tese e Dissertação

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