Submitted by Reginaldo Soares de Freitas (reginaldo.freitas@ufv.br) on 2016-08-26T12:51:09Z No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 541670 bytes, checksum: da840eee1c7e01fbea793fd307481b63 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-08-26T12:51:09Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 541670 bytes, checksum: da840eee1c7e01fbea793fd307481b63 (MD5) Previous issue date: 1996-01-10 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Para determinar a composição química e os parâmetros cristalográficos da ilmenita, um óxido duplo de ferro e titânio, mineral normalmente descrito por meio de sua fórmula estequiométrica (FeTiO3), foi estudado um perfil de solo, desenvolvido de anfibolito. Neste trabalho, o mineral em questão, retirado da rocha fresca e alterada, bem como dos respectivos horizontes A, B e C do solo, foi estudado por difratometria de raios X, espectroscopia Mössbauer, medidas de magnetização espontânea e análise química. Procurando estabelecer relações entre a litologia de origem e a composição química e mineralógica das ilmenitas estudadas, foram também analisadas amostras provenientes de um Latossolo- Roxo, desenvolvido de basalto. Os resultados demonstram que em anfibolitos e solo dele derivado, a exemplo de outras rochas máficas, como o basalto e seus produtos de alteração, a espécie mineralógica, normalmente, relatada como ilmenita, com composição FeTiO3, é na verdade membro da série substitucional (1-x)Fe2O3(x)FeTiO3, com x variando de 0,79 a 0,91. Este mineral, quando no solo, é encontrado dentro de lamelas de espécies magnéticas (maghemita) e também na forma livre, na fração granulométrica do solo de tamanho do silte. Os resultados permitem ainda, verificar que, com o transcorrer do intemperismo, a solução sólida perde Fe3+, por mecanismos desconhecidos, tendendo sua composição para a da ilmenita estequiométrica. / To determine the chemical composition and crystallographic parameter of ilmenite, a double oxide of iron and titanium, mineral normally described by its stoichiometric formula (FeTiO3), a soil profile developed from amphibolite has been studied. In this dissertation, the mineral at hand, it has taken from fresh and altered rock, and A, B, and C soil horizons. It has been studied by diffraction X-ray, Mössbauer spectroscopy, measurements spontaneous magnetic, and chemical analysis. In order to correlate the pedosystem lithology to the chemical composition and the ilmenites properties, it was also studied samples from Dusk Red Oxisols, developed from basalt. The present results show that ilmenites from anphibolite and derived soils as well as that from mafic rock and its soils are better described as a solid solution lying in the series (1-x)Fe2O3(x)FeTiO3, with 0.79 ≤ x ≤ 0.91. This mineral was found either in lamellae of soil and rock maghemite or free in soil silt fraction. The result shows that the mineral somehow loses Fe3+ during weathering tending to a final composition of stoichiometric ilmenite.

O presente estudo tem como proposta, identificar o modo como o mineral monazita se encontra no concentrado final de ilmenita. Este concentrado é o produto resultante do beneficiamento do minério extraído de depósitos do tipo pláceres, conhecidos como depósitos de areias pretas. Estes depósitos são formados por dunas litorâneas pertencentes à jazida do Guaju, no município de Mataraca-PB. Todo o processo de lavra e beneficiamento deste minério ocorre na Mina do Guaju, a qual é operada pela empresa Millennium Inorganic Chemicals do Brasil S/A, pertencente a Lyondell Chemical Company. A ilmenita é um mineral composto por óxido de ferro e titânio, FeTiO3. Quase toda a ilmenita produzida na mina é transferida para o processo de fabricação de pigmento. A exigência para o uso na fabricação de pigmento é de que o concentrado final de ilmenita tenha um teor mínimo de 53% de TiO2 e um teor máximo de 0,1% de P2O5, entre outras substâncias. A monazita é o principal mineral fonte de óxido de tório, que é radioativo. No processo de fabricação de pigmento, a monazita é um contaminante indesejado. De acordo com a proposta de trabalho, foi feito um estudo de caracterização mineralógica de amostras do concentrado final de ilmenita fornecidas pela empresa. Inicialmente foram feitas análises em lupa, onde muitos grãos de leucoxeno foram identificados. O leucoxeno é uma alteração da ilmenita que permanece com as mesmas características magnéticas e eletrostáticas, tornando impossível, assim, a sua separação no processo de concentração. Também foi verificada a existência de grãos de monazita liberados em pequenas quantidades neste concentrado, indicando uma provável ineficiência no processo de separação. Numa segunda etapa foram realizadas análises dos grãos de ilmenita com o uso de um Microscópio Eletrônico de Varredura (MEV) acoplado a um Espectrômetro de Dispersão de Energia (EDS), para permitir a determinação de elementos químicos na amostra. Esta análise teve como objetivo verificar a existência de inclusões de monazita nos grãos de ilmenita. Porém, o que se observou foi a existência de algumas inclusões de quartzo e de alguns vazios deixados, provavelmente, por inclusões arrancadas durante o processo de preparação das amostras. Alguns destes vazios apresentaram formas semelhantes a de cristais de monazita, indicando a possibilidade da existência de inclusões deste mineral. Entretanto, a quantidade de grãos com possíveis inclusões de monazita é muito pequena, sendo insignificante como contaminante do concentrado final. Embora alguns vazios se assemelhem à forma da monazita, nenhum dos resultados do EDS identificou vestígios de sua presença. Ao final deste estudo ficou evidente que a principal fonte de contaminação do concentrado final de ilmenita corresponde à monazita, a qual se encontra liberada neste concentrado. Desta forma, há a necessidade de se melhorar o processo de separação dos minerais, de modo que a quantidade de monazita no concentrado final seja a menor possível, não prejudicando o rendimento da recuperação de ilmenita. / This study aims to identify how the mineral monazite lies in ilmenite’s final concentrate. This concentrate is the resultant product of ore processing from placers deposits, knowledge as black sands’ deposits. These deposits are formed on the beach sands of Guaju’s bed, in Mataraca city. All the mining and the processing occur in the Guaju´s Mine, that’s operated by the Millennium Inorganic Chemicals do Brasil S/A, of Lyondell Chemical Company. The ilmenite is an iron-oxide and titanium mineral, FeTiO3. Almost all the ilmenite from Guaju’s Mine is transferred to pigment fabrication process. The pigment fabrication requires that the ilmenite´s concentrate have a minimum TiO2 (ilmenite) grade of 53% and a maximum P2O5 (monazite) grade of 0.1%. The monazite is the main thorium-oxide (ThO2) source mineral. In the pigment fabrication process the monazite is an undesired contaminant. In accordance with the work proposal, was made a study of mineralogical characterization of samples from final concentrate supplied by the company. Initially analyses in magnifying glass had been made, where many grains of leucoxene had been identified. The leucoxeno is an ilmenite’s alteration that remains with the same magnetic and electrostatic characteristics, this way making impossible its separation in the concentration process. Was verified the existence of free monazite grains in small amounts in this concentrate too. This indicates a probable inefficiency in the separation process. In one second stage analyses of ilmenite’s grains had been carried in Scanning Electron Microscope (SEM), connected to a Spectrometer of Dispersion of Energy (EDS), to allow the determination of chemical elements in the sample. This analysis had as objective to verify the existence of monazite’s inclusions in the ilmenite’s grains. However, the existence of some inclusions of quartz and some emptinesses left probably for inclusions pulled out during the sample preparation process was observed. Some of these emptinesses had presented similar forms to the monazite’s crystals, indicading the possibility of the existence of inclusions of this mineral. However, the amount of grains with possible monazite’s inclusions is very small, being insignificant as contaminant of the final concentrate. Although some emptinesses are similar to monazite’s crystals, none of the EDS’s results identified vestiges of its presence. At the end of this study it was evident that the main source of contamination of the ilmenite’s final concentrate corresponds to the monazite, which flows free in this concentrate. This way, this study shows the necessity of improving the minerals’ separation process in order to reduce the amount of monazite in the final concentrate, not harming the income of the ilmenite recovery.

O presente estudo tem como proposta, identificar o modo como o mineral monazita se encontra no concentrado final de ilmenita. Este concentrado é o produto resultante do beneficiamento do minério extraído de depósitos do tipo pláceres, conhecidos como depósitos de areias pretas. Estes depósitos são formados por dunas litorâneas pertencentes à jazida do Guaju, no município de Mataraca-PB. Todo o processo de lavra e beneficiamento deste minério ocorre na Mina do Guaju, a qual é operada pela empresa Millennium Inorganic Chemicals do Brasil S/A, pertencente a Lyondell Chemical Company. A ilmenita é um mineral composto por óxido de ferro e titânio, FeTiO3. Quase toda a ilmenita produzida na mina é transferida para o processo de fabricação de pigmento. A exigência para o uso na fabricação de pigmento é de que o concentrado final de ilmenita tenha um teor mínimo de 53% de TiO2 e um teor máximo de 0,1% de P2O5, entre outras substâncias. A monazita é o principal mineral fonte de óxido de tório, que é radioativo. No processo de fabricação de pigmento, a monazita é um contaminante indesejado. De acordo com a proposta de trabalho, foi feito um estudo de caracterização mineralógica de amostras do concentrado final de ilmenita fornecidas pela empresa. Inicialmente foram feitas análises em lupa, onde muitos grãos de leucoxeno foram identificados. O leucoxeno é uma alteração da ilmenita que permanece com as mesmas características magnéticas e eletrostáticas, tornando impossível, assim, a sua separação no processo de concentração. Também foi verificada a existência de grãos de monazita liberados em pequenas quantidades neste concentrado, indicando uma provável ineficiência no processo de separação. Numa segunda etapa foram realizadas análises dos grãos de ilmenita com o uso de um Microscópio Eletrônico de Varredura (MEV) acoplado a um Espectrômetro de Dispersão de Energia (EDS), para permitir a determinação de elementos químicos na amostra. Esta análise teve como objetivo verificar a existência de inclusões de monazita nos grãos de ilmenita. Porém, o que se observou foi a existência de algumas inclusões de quartzo e de alguns vazios deixados, provavelmente, por inclusões arrancadas durante o processo de preparação das amostras. Alguns destes vazios apresentaram formas semelhantes a de cristais de monazita, indicando a possibilidade da existência de inclusões deste mineral. Entretanto, a quantidade de grãos com possíveis inclusões de monazita é muito pequena, sendo insignificante como contaminante do concentrado final. Embora alguns vazios se assemelhem à forma da monazita, nenhum dos resultados do EDS identificou vestígios de sua presença. Ao final deste estudo ficou evidente que a principal fonte de contaminação do concentrado final de ilmenita corresponde à monazita, a qual se encontra liberada neste concentrado. Desta forma, há a necessidade de se melhorar o processo de separação dos minerais, de modo que a quantidade de monazita no concentrado final seja a menor possível, não prejudicando o rendimento da recuperação de ilmenita. / This study aims to identify how the mineral monazite lies in ilmenite’s final concentrate. This concentrate is the resultant product of ore processing from placers deposits, knowledge as black sands’ deposits. These deposits are formed on the beach sands of Guaju’s bed, in Mataraca city. All the mining and the processing occur in the Guaju´s Mine, that’s operated by the Millennium Inorganic Chemicals do Brasil S/A, of Lyondell Chemical Company. The ilmenite is an iron-oxide and titanium mineral, FeTiO3. Almost all the ilmenite from Guaju’s Mine is transferred to pigment fabrication process. The pigment fabrication requires that the ilmenite´s concentrate have a minimum TiO2 (ilmenite) grade of 53% and a maximum P2O5 (monazite) grade of 0.1%. The monazite is the main thorium-oxide (ThO2) source mineral. In the pigment fabrication process the monazite is an undesired contaminant. In accordance with the work proposal, was made a study of mineralogical characterization of samples from final concentrate supplied by the company. Initially analyses in magnifying glass had been made, where many grains of leucoxene had been identified. The leucoxeno is an ilmenite’s alteration that remains with the same magnetic and electrostatic characteristics, this way making impossible its separation in the concentration process. Was verified the existence of free monazite grains in small amounts in this concentrate too. This indicates a probable inefficiency in the separation process. In one second stage analyses of ilmenite’s grains had been carried in Scanning Electron Microscope (SEM), connected to a Spectrometer of Dispersion of Energy (EDS), to allow the determination of chemical elements in the sample. This analysis had as objective to verify the existence of monazite’s inclusions in the ilmenite’s grains. However, the existence of some inclusions of quartz and some emptinesses left probably for inclusions pulled out during the sample preparation process was observed. Some of these emptinesses had presented similar forms to the monazite’s crystals, indicading the possibility of the existence of inclusions of this mineral. However, the amount of grains with possible monazite’s inclusions is very small, being insignificant as contaminant of the final concentrate. Although some emptinesses are similar to monazite’s crystals, none of the EDS’s results identified vestiges of its presence. At the end of this study it was evident that the main source of contamination of the ilmenite’s final concentrate corresponds to the monazite, which flows free in this concentrate. This way, this study shows the necessity of improving the minerals’ separation process in order to reduce the amount of monazite in the final concentrate, not harming the income of the ilmenite recovery.

O presente estudo tem como proposta, identificar o modo como o mineral monazita se encontra no concentrado final de ilmenita. Este concentrado é o produto resultante do beneficiamento do minério extraído de depósitos do tipo pláceres, conhecidos como depósitos de areias pretas. Estes depósitos são formados por dunas litorâneas pertencentes à jazida do Guaju, no município de Mataraca-PB. Todo o processo de lavra e beneficiamento deste minério ocorre na Mina do Guaju, a qual é operada pela empresa Millennium Inorganic Chemicals do Brasil S/A, pertencente a Lyondell Chemical Company. A ilmenita é um mineral composto por óxido de ferro e titânio, FeTiO3. Quase toda a ilmenita produzida na mina é transferida para o processo de fabricação de pigmento. A exigência para o uso na fabricação de pigmento é de que o concentrado final de ilmenita tenha um teor mínimo de 53% de TiO2 e um teor máximo de 0,1% de P2O5, entre outras substâncias. A monazita é o principal mineral fonte de óxido de tório, que é radioativo. No processo de fabricação de pigmento, a monazita é um contaminante indesejado. De acordo com a proposta de trabalho, foi feito um estudo de caracterização mineralógica de amostras do concentrado final de ilmenita fornecidas pela empresa. Inicialmente foram feitas análises em lupa, onde muitos grãos de leucoxeno foram identificados. O leucoxeno é uma alteração da ilmenita que permanece com as mesmas características magnéticas e eletrostáticas, tornando impossível, assim, a sua separação no processo de concentração. Também foi verificada a existência de grãos de monazita liberados em pequenas quantidades neste concentrado, indicando uma provável ineficiência no processo de separação. Numa segunda etapa foram realizadas análises dos grãos de ilmenita com o uso de um Microscópio Eletrônico de Varredura (MEV) acoplado a um Espectrômetro de Dispersão de Energia (EDS), para permitir a determinação de elementos químicos na amostra. Esta análise teve como objetivo verificar a existência de inclusões de monazita nos grãos de ilmenita. Porém, o que se observou foi a existência de algumas inclusões de quartzo e de alguns vazios deixados, provavelmente, por inclusões arrancadas durante o processo de preparação das amostras. Alguns destes vazios apresentaram formas semelhantes a de cristais de monazita, indicando a possibilidade da existência de inclusões deste mineral. Entretanto, a quantidade de grãos com possíveis inclusões de monazita é muito pequena, sendo insignificante como contaminante do concentrado final. Embora alguns vazios se assemelhem à forma da monazita, nenhum dos resultados do EDS identificou vestígios de sua presença. Ao final deste estudo ficou evidente que a principal fonte de contaminação do concentrado final de ilmenita corresponde à monazita, a qual se encontra liberada neste concentrado. Desta forma, há a necessidade de se melhorar o processo de separação dos minerais, de modo que a quantidade de monazita no concentrado final seja a menor possível, não prejudicando o rendimento da recuperação de ilmenita. / This study aims to identify how the mineral monazite lies in ilmenite’s final concentrate. This concentrate is the resultant product of ore processing from placers deposits, knowledge as black sands’ deposits. These deposits are formed on the beach sands of Guaju’s bed, in Mataraca city. All the mining and the processing occur in the Guaju´s Mine, that’s operated by the Millennium Inorganic Chemicals do Brasil S/A, of Lyondell Chemical Company. The ilmenite is an iron-oxide and titanium mineral, FeTiO3. Almost all the ilmenite from Guaju’s Mine is transferred to pigment fabrication process. The pigment fabrication requires that the ilmenite´s concentrate have a minimum TiO2 (ilmenite) grade of 53% and a maximum P2O5 (monazite) grade of 0.1%. The monazite is the main thorium-oxide (ThO2) source mineral. In the pigment fabrication process the monazite is an undesired contaminant. In accordance with the work proposal, was made a study of mineralogical characterization of samples from final concentrate supplied by the company. Initially analyses in magnifying glass had been made, where many grains of leucoxene had been identified. The leucoxeno is an ilmenite’s alteration that remains with the same magnetic and electrostatic characteristics, this way making impossible its separation in the concentration process. Was verified the existence of free monazite grains in small amounts in this concentrate too. This indicates a probable inefficiency in the separation process. In one second stage analyses of ilmenite’s grains had been carried in Scanning Electron Microscope (SEM), connected to a Spectrometer of Dispersion of Energy (EDS), to allow the determination of chemical elements in the sample. This analysis had as objective to verify the existence of monazite’s inclusions in the ilmenite’s grains. However, the existence of some inclusions of quartz and some emptinesses left probably for inclusions pulled out during the sample preparation process was observed. Some of these emptinesses had presented similar forms to the monazite’s crystals, indicading the possibility of the existence of inclusions of this mineral. However, the amount of grains with possible monazite’s inclusions is very small, being insignificant as contaminant of the final concentrate. Although some emptinesses are similar to monazite’s crystals, none of the EDS’s results identified vestiges of its presence. At the end of this study it was evident that the main source of contamination of the ilmenite’s final concentrate corresponds to the monazite, which flows free in this concentrate. This way, this study shows the necessity of improving the minerals’ separation process in order to reduce the amount of monazite in the final concentrate, not harming the income of the ilmenite recovery.

Submitted by Marcele Costal de Castro (costalcastro@gmail.com) on 2017-10-11T16:34:25Z No. of bitstreams: 1 GLAUCO CORREA DA SILVA M.pdf: 31495327 bytes, checksum: 7b9163d1cb5b91a2a5b1cbda11272a34 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-10-11T16:34:25Z (GMT). No. of bitstreams: 1 GLAUCO CORREA DA SILVA M.pdf: 31495327 bytes, checksum: 7b9163d1cb5b91a2a5b1cbda11272a34 (MD5) Previous issue date: 2004 / A Ilmenita FeTiO3, é um co-produto com baixo valor comercia agregado mineração das popularmente conhecidas areais monazíticas. É obtida durante a separação dos compostos dos elementos das terras raras (Sc, Y, La e Lantanóides), Th, U e Zr Nos processos convencionais de purificação da ilmenita, o dióxido de Titânio TiO2, é obtido em grande quantidade porém com pureza limitada. Estes processos também geram uma quantidade considerável de efluentes e rejeitos. A extração Líquido-Líquido, ELL, pode ser usada como uma alternativa nos processos de separação e purificação para a produção de TiO2 com pureza elevada além de permitir o reciclo de efluentes e minimizar a geração de rejeitos. Este trabalho apresenta o estudo da separação do Fe (III) e Ti (IV) em solução de ácido sulfúrico empregando o processo de ELL. Foram obtidos dados termodinâmicos para a determinação das constantes de distribuição, Kd, em função da acidez livre e das concentrações das espécimes químicas Fe (III) e Ti (IV) em soluções de lixívia sulfúrica de ilmenita. Foram empregadas soluções orgânicas do ácido bis (2-etil-hexil) fosfórico, D2EHPA, como agente extratante. No estudo foram usadas soluções aquosas contendo concentrações de Fe (III) e Ti (IV) variando de 1,0 a 25, 0g.L-1, acidez livre de 5.10-3 a 10mol.L-1 e soluções orgânicas de D2EHPA/querosene de 0,1 a 1,5mol.L-1. A partir dos dados obtidos foi utilizado um código computacional interativo desenvolvido em FORTRAN, denominado código TIFEX, baseado nos modelos termodinâmicos e químicos propostos. O código TIFEX, gerou modelos teóricos preditivos, podendo ser usado para o desenvolvimento de um simulador com o objetivo de estabelecer fluxogramas de processos ELL a serem empregados em unidades de células de misturadores-decantadores em regime contínuo e em contra-corrente, possibilitando modificações para a condução de TiO2 com grau de pureza desejado. Os modelos teóricos apresentaram concordância com os dados experimentais com erros relativos inferiores a 10%. A recuperação dos produtos tanto quanto o tratamento e reciclo dos efluentes e rejeitos gerados no processo também foram investigados. Os resultados obtidos indicaram que o processo de ELL é possível como uma alternativa substituta para os processos convencionais de produção e purificação de TiO2, além de minimizar a emissão de efluentes para o meio ambiente.

[pt] Na indústria do titânio, a ilmenita (FeOTiO2) é hoje a matéria prima com maior potencial para à obtenção de TiCl4 via cloração, como precursor do TiO2 e do Ti metálico. Neste processo, os cloretos de ferro formados podem ser materiais de partida para a formação de sais duplos com possíveis usos na armazenagem de energia térmica em usinas solares. Partindo destas premissas, o presente trabalho aborda o estudo da cloração de um material granulado rico em ilmenita, e a posterior separação dos produtos gasosos formados, através do uso de uma coluna de sal. Com a ajuda das avaliações físico-químicas (termodinâmica e cinética), na etapa de cloração foram estudados os efeitos das principais variáveis operacionais (vazão do cloro, temperatura, percentagem de agente redutor, pressão parcial do cloro) sobre a velocidade e rendimento da reação. No estudo dedicado a separação dos cloretos gasosos formados, foi aferido o comportamento e a eficiência de uma coluna de sal em leito fixo (de fórmula geral MClx), através da adsorção seletiva do cloreto de ferro e a provável formação do sal duplo FeCl3-MClx. Para a neutralização dos gases residuais contendo o excesso de cloro do processo, foram usadas soluções alcalinas com o que conseguiu-se total controle dos gases liberados na atmosfera. A caracterizados sequencial dos materiais envolvidos no processo, foi realizada com o uso de técnicas de Fluorescência de Raios X (FRX), Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV), Espectroscopia de Energia Dispersiva (EDS), Difração de Raios X (DRX), e Microscopia Eletrônica de Transmissão (MET). Os resultados indicaram a viabilidade de formação do TiO2 rutilo (via cloração direta) e TiO2 anatasio (via carbocloração). / [en] In the titanium industry, ilmenite (FeOTiO2) is to be used as an alternative raw material with potential for obtaining TiCl4 by chlorination, and afterwards to be used as precursor of TiO2 and metal Ti. Moreover, iron chlorides formed this process, can be used as starting material for the formation of double salts with potential applications in thermal energy storage in solar power plants. Starting from these premises, this work describes the study of chlorination of a granulated material rich in ilmenite, and the subsequent separation of gaseous products formed, through the use of a salt column. Physicochemical assessments (thermodynamics and kinetics) in the chlorination stage, was studied the effects of the main operating variables (chlorine flow, temperature, percentage of reducing agent partial pressure of chlorine) on the rate and yield of the reaction. In the study dedicated to separating the formed gaseous chlorides, was determined the behavior and efficiency of a salt column of fixed bed. (bed salt, with generic form MClx), through the selective adsorption of iron chloride and the likely formation of double salt FeCl3-MClx. For the neutralization of the waste gases containing excess chlorine from the process, they were used with alkaline solutions that could be full control of the gases released into the atmosphere. The sequencial characterization of the materials involved was made using techniques of X-Ray Fluorescence (XRF), Scanning Electron Microscopy (SEM), energy dispersive spectroscopy (EDS), X-Ray Diffraction (XRD) and Transmission Electron Microscopy (TEM). The results indicated the feasibility of formation of TiO2 rutile, when produced by direct chlorination), and TiO2 anatase (when produced by carbochlorination).

Submitted by Leonardo Freitas (leonardo.hfreitas@ufpe.br) on 2015-04-08T19:15:30Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) Tese Danielle Karla Silva.pdf: 3446322 bytes, checksum: c7136398f31550999368de0ba552035d (MD5) / Made available in DSpace on 2015-04-08T19:15:30Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) Tese Danielle Karla Silva.pdf: 3446322 bytes, checksum: c7136398f31550999368de0ba552035d (MD5) Previous issue date: 2013-02-26 / CNPq: CAPES / Dunas costeiras apresentam elevada importância ambiental; no entanto, encontram-se ameaçadas por ações antrópicas, sendo a extração de minérios a que causa os maiores danos. A mineração causa modificações físicas, químicas e biológicas no sistema, comprometendo a qualidade do solo, o processo de regeneração natural das espécies nativas e a microbiota edáfica. Os micro-organismos do solo exercem papel fundamental nas comunidades de dunas, e entre esses, destacam-se os fungos micorrízicos arbusculares (FMA) pela simbiose formada com a maioria das espécies vegetais. Esses fungos são considerados o grupo funcional chave da biota do solo pelos benefícios nutricionais e não nutricionais proporcionados. Com o objetivo de testar a hipótese de que existe elevada diversidade de FMA nas áreas de dunas costeiras e de que as áreas naturais servem como fontes de propágulos desses fungos para as áreas revegetadas adjacentes, o objetivo geral da tese foi determinar a diversidade taxonômica e a estrutura da comunidade de FMA em áreas de dunas naturais e impactadas por mineração. Determinou-se a influência do gradiente vegetacional e da sazonalidade sobre as comunidades de FMA, e a sucessão de espécies de FMA em áreas de dunas naturais e revegetadas após extração de minerais pesados, no litoral da Paraíba, Nordeste do Brasil. De maneira geral, Acaulospora e Glomus foram os gêneros mais representativos em abundância relativa e número de espécies. A similaridade de espécies de FMA entre as áreas revegetadas e a restinga praiana (área natural) foi >60%, suportando a hipótese de que essa área serve de fonte de propágulos. O gradiente vegetacional influenciou as comunidades de FMA, com a área mais próxima ao mar apresentando comunidade distinta das demais e maiores valores do índice de diversidade de Shannon. As populações de FMA responderam diferentemente à influência sazonal com a maioria das espécies esporulando mais no período chuvoso. Mudanças na comunidade de FMA na área de duna em recuperação só foram observadas após 10 meses de revegetação com a predominância de espécies de Gigasporales. As dunas e restingas do litoral norte da Paraíba apresentam elevada diversidade de FMA e devem ser consideradas hot spots de conservação de diversidade desses fungos.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / A região de Itutinga foi alvo de estudos prospectivos por parte da empresa BP mineração na década de 80, onde foram encontradas mineralizações em lentes de sulfetos metálicos (Zn-Cu-Ag-Fe) associados a rochas komatiíticas peridotíticas e basaltos toleíticos (anfibolitos) do greenstone belts, nas proximidades da fazenda São Jerônimo, enquadrando-se em um depósito do tipo VMS. A partir destas informações encontradas na literatura propôs-se estudar a estaurolita, a magnetita e a ilmenita para, a partir da determinação do seu conteúdo em zinco, indicar a aplicabilidade destes três minerais como traçadores desses tipos de depósitos. Para isso foram coletadas amostras de sedimentos de corrente e concentrados de batéia na região próxima à ocorrência, no entorno da cidade de Itutinga, e também em uma região próxima a cidade de Itumirim, já que existem semelhanças litológicas entre as duas áreas. Os sedimentos de corrente, as frações magnéticas e as frações de 0,3A (separador eletromagnético Frantz) foram enviados para análises químicas por absorção atômica e ICP-OES. Os concentrados de batéia foram descritos, separando-se cristais de estaurolita de cada amostra coletada, e analisando-os em MEV-EDS para determinação da química mineral. Os resultados dos sedimentos de corrente apontaram que os pontos da fazenda São Jerônimo (ME-03, Itutinga 51,7 ppm de Zn) e o ponto do Ribeirão Santa Cruz, (ME-06, Itumirim 36,1 ppm de Zn) foram os que apresentaram melhores resultados, indicando anomalias em zinco nas duas áreas estudadas . As estaurolitas, retiradas dos concentrados de batéia de cada ponto estudado, foram divididas em três conjuntos, de acordo com os teores de ZnO encontrados: 1 - entre 2,96% e 3,25% de ZnO em peso; 2 - entre 2,03% e 2,76% de ZnO em peso; 3 - < 1,67% de ZnO em peso, sendo comparável com outras estaurolitas encontradas em diversos depósitos de Zn do mundo, como Dry River, Austrália e Palmeirópolis Goiás. Assim, as estaurolitas apresentam bons resultados como minerais indicadores na área estudada. Em relação as magnetitas e ilmenitas estudadas, o número de amostras coletadas no presente estudo foram muito pequenas para se ter informações conclusivas sobre o papel destes minerais como traçadores. Por outro lado, os resultados das análises químicas nos concentrados de ilmenita (até 856 ppm de Zn) e nos concentrados de magnetita (até 216 ppm de Zn), indicam a disponibilidade deste metal nas áreas estudadas. Assim, é possível se detectar a presença do zinco por dois meios: através de sedimentos de corrente, através de halos de dispersão química do elemento zinco, e através dos minerais resistatos (estaurolita zincífera, magnetita e ilmenita), a partir de uma dispersão clástica do grão. / The Itutinga region was studied for BP mineration in 80s , where they found sulphide mineralization in lenses (Zn-Cu-Ag-Fe) associated with komatiitic peridotite rocks and tholeitic basalts (amphibolites) of greenstone belts, near of Fazenda São Jerônimo. With this information in the literature the propose is study the staurolite, magnetite and ilmenite for indicating the applicability of these three minerals as tracers of these types of mineralization. For this, samples of stream sediment and panning concentrates in the region near the city of Itutinga, and also in a region near the city of Itumirim. The stream current, magnetic fractions and ilmenite fractions were sent to chemistry analyses (Atomic absorption and ICP-OES), and the panning concentrates were analyzed for the separating of staurolite crystals, and sent to SEM-EDS. The stream sediments results showed that the point of Fazenda São Jerônimo (ME-03, Itutinga 51,7 ppm of Zn) and the point of Ribeirão Santa Cruz (ME-06, Itumirim 36,1 ppm of Zn) were presented the best result. The staurolite of panning concentrates were divided into three groups according to levels of ZnO matched: 1 - between 2.96% and 3.25% by weight of ZnO, 2 - from 2, 03% and 2.76% by weight of ZnO, 3 - <1.67% ZnO by weight, comparable with other staurolite found in many zinc deposits in the world, such as Dry River, Australia and Palmeirópolis Goiás. Thus, the staurolite show good results as indicator minerals in the area. With respect to magnetite and ilmenite concentrates, the number of samples collected in both areas was too small to have conclusive information. On the other hand, the results of the chemical ilmenite (up to 856 ppm Zn) and magnetite (up to 216 ppm Zn), indicate the availability of this metal in the areas studied. Thus, it is possible to detect the presence of zinc by two means: through stream sediments through chemical dispersion halos of zinc, minerals and through resistive minerals (zincian staurolite, magnetite and ilmenite), from a crystal clastic dispersion.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / A região de Itutinga foi alvo de estudos prospectivos por parte da empresa BP mineração na década de 80, onde foram encontradas mineralizações em lentes de sulfetos metálicos (Zn-Cu-Ag-Fe) associados a rochas komatiíticas peridotíticas e basaltos toleíticos (anfibolitos) do greenstone belts, nas proximidades da fazenda São Jerônimo, enquadrando-se em um depósito do tipo VMS. A partir destas informações encontradas na literatura propôs-se estudar a estaurolita, a magnetita e a ilmenita para, a partir da determinação do seu conteúdo em zinco, indicar a aplicabilidade destes três minerais como traçadores desses tipos de depósitos. Para isso foram coletadas amostras de sedimentos de corrente e concentrados de batéia na região próxima à ocorrência, no entorno da cidade de Itutinga, e também em uma região próxima a cidade de Itumirim, já que existem semelhanças litológicas entre as duas áreas. Os sedimentos de corrente, as frações magnéticas e as frações de 0,3A (separador eletromagnético Frantz) foram enviados para análises químicas por absorção atômica e ICP-OES. Os concentrados de batéia foram descritos, separando-se cristais de estaurolita de cada amostra coletada, e analisando-os em MEV-EDS para determinação da química mineral. Os resultados dos sedimentos de corrente apontaram que os pontos da fazenda São Jerônimo (ME-03, Itutinga 51,7 ppm de Zn) e o ponto do Ribeirão Santa Cruz, (ME-06, Itumirim 36,1 ppm de Zn) foram os que apresentaram melhores resultados, indicando anomalias em zinco nas duas áreas estudadas . As estaurolitas, retiradas dos concentrados de batéia de cada ponto estudado, foram divididas em três conjuntos, de acordo com os teores de ZnO encontrados: 1 - entre 2,96% e 3,25% de ZnO em peso; 2 - entre 2,03% e 2,76% de ZnO em peso; 3 - < 1,67% de ZnO em peso, sendo comparável com outras estaurolitas encontradas em diversos depósitos de Zn do mundo, como Dry River, Austrália e Palmeirópolis Goiás. Assim, as estaurolitas apresentam bons resultados como minerais indicadores na área estudada. Em relação as magnetitas e ilmenitas estudadas, o número de amostras coletadas no presente estudo foram muito pequenas para se ter informações conclusivas sobre o papel destes minerais como traçadores. Por outro lado, os resultados das análises químicas nos concentrados de ilmenita (até 856 ppm de Zn) e nos concentrados de magnetita (até 216 ppm de Zn), indicam a disponibilidade deste metal nas áreas estudadas. Assim, é possível se detectar a presença do zinco por dois meios: através de sedimentos de corrente, através de halos de dispersão química do elemento zinco, e através dos minerais resistatos (estaurolita zincífera, magnetita e ilmenita), a partir de uma dispersão clástica do grão. / The Itutinga region was studied for BP mineration in 80s , where they found sulphide mineralization in lenses (Zn-Cu-Ag-Fe) associated with komatiitic peridotite rocks and tholeitic basalts (amphibolites) of greenstone belts, near of Fazenda São Jerônimo. With this information in the literature the propose is study the staurolite, magnetite and ilmenite for indicating the applicability of these three minerals as tracers of these types of mineralization. For this, samples of stream sediment and panning concentrates in the region near the city of Itutinga, and also in a region near the city of Itumirim. The stream current, magnetic fractions and ilmenite fractions were sent to chemistry analyses (Atomic absorption and ICP-OES), and the panning concentrates were analyzed for the separating of staurolite crystals, and sent to SEM-EDS. The stream sediments results showed that the point of Fazenda São Jerônimo (ME-03, Itutinga 51,7 ppm of Zn) and the point of Ribeirão Santa Cruz (ME-06, Itumirim 36,1 ppm of Zn) were presented the best result. The staurolite of panning concentrates were divided into three groups according to levels of ZnO matched: 1 - between 2.96% and 3.25% by weight of ZnO, 2 - from 2, 03% and 2.76% by weight of ZnO, 3 - <1.67% ZnO by weight, comparable with other staurolite found in many zinc deposits in the world, such as Dry River, Australia and Palmeirópolis Goiás. Thus, the staurolite show good results as indicator minerals in the area. With respect to magnetite and ilmenite concentrates, the number of samples collected in both areas was too small to have conclusive information. On the other hand, the results of the chemical ilmenite (up to 856 ppm Zn) and magnetite (up to 216 ppm Zn), indicate the availability of this metal in the areas studied. Thus, it is possible to detect the presence of zinc by two means: through stream sediments through chemical dispersion halos of zinc, minerals and through resistive minerals (zincian staurolite, magnetite and ilmenite), from a crystal clastic dispersion.

Made available in DSpace on 2017-07-24T19:37:53Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Renan Augusto Ribeiro.pdf: 3827899 bytes, checksum: 9440ed4880cbb0fbf9997c789341ea92 (MD5) Previous issue date: 2015-03-12 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / The development of spintronic has motivated the research for new half-metallic magnetic materials due to multifunctionality of these compounds and the spin-based devices fabrication with increased performance as compared to the usual electronic devices. From this perspective, we propose a theoretical investigation of FeBO3 (B = Ti, Zr, Hf, Si, Ge, Sn) ilmenite materials based on Density Functional Theory (DFT) within B3LYP hybrid functional to investigate the B-site cation replacement effect on the structural, elastic, magnetic and electronic properties of ilmenite materials. Calculated structural parameters are in agreement with experimental results and shown that the unit cell volume can be controlled by ionic radius of the B-site metals. The bond distances for FeO6 and BO6 octahedral clarify the Jahn-Teller distortion and Fe-O-B-O-Fe intermetallic connection. The elastic behavior was investigated from bulk modulus and showed that such results were influenced by different material densities. Furthermore, these quantities can be used for analyzing the thermodynamic stability of solids, proving that FeSnO3 and FeHfO3 are unstable due to the negative values for bulk modulus. The B-site radius effect is also evidenced on the magnetic property, where Fe(Ti, Si, Ge)O3 are antiferromagnetic, while Fe(Zr, Hf, Sn)O3 are ferromagnetic. The Mulliken population analysis and charge density maps show the charge corridor formation in the [001] direction due to the intermetallic connection with the B-site metals and electronegativity affecting the stability of ilmenite materials. The Density of States and Band Structure profiles show that antiferromagnetics materials and FeZrO3 are convectional semiconductors, whereas FeHfO3 and FeSnO3 exhibit intrinsic half-metallic behavior, making them promising candidates for spintronic devices. / O desenvolvimento da spintrônica tem motivado a busca por novos materiais magnéticos com comportamento meio-metálico devido à multifuncionalidade desses compostos e ao desenvolvimento de dispositivos baseados no spin do elétron, proporcionando um aumento do desempenho em relação aos dispositivos eletrônicos usuais. Nesse trabalho, propomos a investigação teórica, baseada na Teoria do Funcional de Densidade utilizando o funcional híbrido B3LYP, dos materiais FeBO3 (B = Ti, Zr, Hf, Si, Ge, Sn) na estrutura ilmenita com objetivo de esclarecer o efeito da substituição do cátion B sobre as propriedades estruturais, elásticas, magnéticas e eletrônicas. Os parâmetros estruturais calculados se mostraram em concordância com resultados experimentais e teóricos, revelando que o volume da célula unitária é controlado pelo raio iônico do cátion B. As distâncias de ligação calculadas para os octaedros FeO6 e BO6 indicam a existência do efeito de distorção Jahn-Teller e da conexão intermetálica Fe-O-B-O-Fe. O comportamento elástico foi investigado a partir do bulk modulus, indicando que tal entidade é dependente da densidade dos materiais e discute-se a possibilidade de utilizar esse fator para análise da estabilidade termodinâmica de sólidos, sugerindo a instabilidade dos materiais FeSnO3 e FeHfO3 devido aos valores negativos de bulk modulus. O efeito do tamanho dos cátions B é evidenciado sobre as propriedades magnéticas dos materiais, sendo que Fe(Ti, Si, Ge)O3 são antiferromagnéticos; enquanto que, Fe(Zr, Hf, Sn)O3 são ferromagnéticos. A análise populacional de Mulliken e os mapas de densidade de carga mostraram a formação de um corredor de carga nas conexões intermetálicas observadas na direção [001] e que a eletronegatividade dos cátions B afeta a estabilidade dos materiais com estrutura ilmenita. Os perfis de Densidade de Estados e Estrutura de Bandas mostram que os materiais antiferromagnéticos e o FeZrO3 são semicondutores convencionais, entretanto, FeHfO3 e FeSnO3 exibem comportamento meiometálico intrínseco, tornando-os promissores candidatos para dispositivos spintrônicos, porém, com outra estrutura.