Submitted by Marcos Wanderley (marcos.wanderley@ufcg.edu.br) on 2018-07-19T21:46:31Z No. of bitstreams: 1 FABRÍCIO FERNANDES VIEIRA - DISSERTAÇÃO(PPGEPM) 2017.pdf: 2744244 bytes, checksum: c3940283d95c033e09e2e8fc64643fa8 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-07-19T21:46:31Z (GMT). No. of bitstreams: 1 FABRÍCIO FERNANDES VIEIRA - DISSERTAÇÃO(PPGEPM) 2017.pdf: 2744244 bytes, checksum: c3940283d95c033e09e2e8fc64643fa8 (MD5) Previous issue date: 2017-07-20 / As apatitas da região de Sumé, cidade localizada no Cariri paraibano, estão inseridas nos skarnitos da Província Borborema, mais precisamente no Complexo Sumé do terreno geotectônico Alto Moxotó, correlacionado à orogênese Brasiliana. As apatitas da região já foram alvo de pesquisas para exploração do minério fosfato e atualmente é estudada para fins gemológicos. Após tratamento térmico, a apatita apresenta cor azul neon, que tem grande aceitação no mercado e, consequentemente, valor agregado. O objetivo deste trabalho é caracterizar a apatita verde bruta e a apatita azul tratada, através de análises laboratoriais físicas e/ou químicas. As análises físicas apresentaram índice de refração e densidade compatível com a literatura que são 1,635 a 1,641 e 3,16 e 3,23g/cm3 respectivamente. Para o tratamento térmico da apatita verde natural, a faixa de temperatura de 700ºC é a que resulta na cor azul artificial mais intensa. Os resultados das análises químicas de fluorescência e microfluorescência mostraram que se trata de uma fluorapatita, apresentando concentrações de Neodímio e Praseodímio e alta anomalia de Tório. As análises de UV-Visível constataram as bandas dos terras raras Neodímio e Praseodímio. Os espectros de Infravermelho evidenciaram nas amostras tratadas a perda de agua e os carbonatos de substituição. A mudança de cor após tratamento térmico das apatitas verdes naturais para as apatitas azuis artificiais é creditada à substituição do íon (PO4)3, pelo íon Mn5+. As apatitas azuis tratadas apresentam coloração violeta quando estão submetidas à radiação UV, enquanto as apatitas verdes naturais não alteram sua cor. / Apatite crystals of the Sumé region, occur in the Cariri region, inserted in skarns of the Sumé Complex, of the Alto Moxotó Terrane, Borborema Province, which is correlated to the Brasiliano orogeny. Such minerals, has already been focus of exploitation research, being currently studied for gemological purposes. After the heat treatment, the apatite show blue neon color, which has great acceptance in the market and, consequently, economic value. The objective of this work is to characterize the crude green apatite and the treated blue apatite, through physical and / or chemical laboratory analyzes. The physical analyses presented refractive index and density compatible with the literature data that are 1,635 to 1,641 and 3,16, besides 3,23 g/cm³, respectively. For the heat treatment of natural green apatite, the temperature range of 700ºC resulted in the most intense artificial blue color. The results of the chemical analyses of fluorescence and microfluorescence showed that it corresponds to a fluorapatite, presenting considerable concentrations of Neodymium and Praseodymium and high thorium anomaly. UV-Visible analyses showed the rare earth bands neodymium and praseodymium. Infrared spectra revealed in loss of water and carbonate replacement in the treated samples. Color changing after heat treatment of the natural green apatites to the artificial blue ones is credited to the substitution of the ion (PO4)3 by the ion Mn5+. Treated blue apatites showed violet coloration when subjected to UV radiation, while natural green apatites do not alter their color.

Este estudo apresenta ao Departamento de Engenharia de Minas e Petróleo (PMI) da Escola Politécnica da USP, e também a toda a sociedade, a importância que os oceanos têm com relação às suas riquezas minerais. Pretende ainda mostrar a grande responsabilidade que um empreendimento mineiro no fundo do mar precisa ter, com relação aos impactos ambientais, sendo possível minerar em regiões profundas no oceano promovendo a sustentabilidade. A ideia da mineração oceânica/submarina está ainda sendo amadurecida, este é o momento adequado para se propor metodologias de trabalho submarino sustentáveis; mitigar seus impactos. Este trabalho abrange o tema de maneira ampla, abordando o aspecto histórico, legal, ambiental, bem como questões técnicas de engenharia de minas, como sondagem submarina, caracterização tecnológica, lavra submarina, beneficiamento de minério oceânico e descarte de rejeitos. O trabalho apresenta os passos e resultados de um caso real de exploração oceânica. Trata-se de um estudo para viabilizar economicamente a extração e o beneficiamento de areia marinha, para fins industriais, proveniente da Baía de Guanabara (RJ). O trabalho apresenta desde o planejamento da amostragem no fundo do mar, execução destes trabalhos, caracterização tecnológica, simulação de processo e estudos específicos do uso industrial da areia após beneficiamento. Apresenta ainda uma proposta de rota de processo para a areia marinha e questões ligadas à lavra e ao descarte de rejeitos. / This study aims to show the importance of the oceans and its mineral wealth. It intends also to show the big responsibility that an undersea enterprise must bear concerning the environmental impact. It shows the availability to minein a sustainable way in the bottom of the sea. The undersea mining is still raising, now is the auspicious time to suggest sustainably submarine work methodologies; to mitigate its impact. This study covers the historic, legal and environmental aspects, as well as technical issues of mining engineering such as undersea survey, process mineralogy, undersea mining, mineral beneficiation for marine ores and tailings disposal. This study presents the steps and results of a real subsea exploration case. The studied ore is a marine sand from Baía de Guanabara (Rio de Janeiro), aiming to supply industrial market. This is a feasibility and technical study to show how to exploit and process this kind of ore. The study shows the undersea survey planning and its execution, the process mineralogy planning and its results, process simulation and some specific studies to industrial uses for this sand, after its beneficiation. Besides these subjects, the study proposes an industrial process route for process and tailings disposal.

Este estudo apresenta ao Departamento de Engenharia de Minas e Petróleo (PMI) da Escola Politécnica da USP, e também a toda a sociedade, a importância que os oceanos têm com relação às suas riquezas minerais. Pretende ainda mostrar a grande responsabilidade que um empreendimento mineiro no fundo do mar precisa ter, com relação aos impactos ambientais, sendo possível minerar em regiões profundas no oceano promovendo a sustentabilidade. A ideia da mineração oceânica/submarina está ainda sendo amadurecida, este é o momento adequado para se propor metodologias de trabalho submarino sustentáveis; mitigar seus impactos. Este trabalho abrange o tema de maneira ampla, abordando o aspecto histórico, legal, ambiental, bem como questões técnicas de engenharia de minas, como sondagem submarina, caracterização tecnológica, lavra submarina, beneficiamento de minério oceânico e descarte de rejeitos. O trabalho apresenta os passos e resultados de um caso real de exploração oceânica. Trata-se de um estudo para viabilizar economicamente a extração e o beneficiamento de areia marinha, para fins industriais, proveniente da Baía de Guanabara (RJ). O trabalho apresenta desde o planejamento da amostragem no fundo do mar, execução destes trabalhos, caracterização tecnológica, simulação de processo e estudos específicos do uso industrial da areia após beneficiamento. Apresenta ainda uma proposta de rota de processo para a areia marinha e questões ligadas à lavra e ao descarte de rejeitos. / This study aims to show the importance of the oceans and its mineral wealth. It intends also to show the big responsibility that an undersea enterprise must bear concerning the environmental impact. It shows the availability to minein a sustainable way in the bottom of the sea. The undersea mining is still raising, now is the auspicious time to suggest sustainably submarine work methodologies; to mitigate its impact. This study covers the historic, legal and environmental aspects, as well as technical issues of mining engineering such as undersea survey, process mineralogy, undersea mining, mineral beneficiation for marine ores and tailings disposal. This study presents the steps and results of a real subsea exploration case. The studied ore is a marine sand from Baía de Guanabara (Rio de Janeiro), aiming to supply industrial market. This is a feasibility and technical study to show how to exploit and process this kind of ore. The study shows the undersea survey planning and its execution, the process mineralogy planning and its results, process simulation and some specific studies to industrial uses for this sand, after its beneficiation. Besides these subjects, the study proposes an industrial process route for process and tailings disposal.