Orientador: Peter Christian Hackspacher / Banca: Fernando Flecha Alckmim / Banca: Marcos Egydio Silva / Banca: Ticiano Saraiva / Banca: Hans Dirk Hebert / Resumo: A grande variedade de microestruturas e texturas encontradas nos minérios de ferro do Quadrilátero Ferrífero no Brasil gera uma ampla diversidade de propriedades físicas com grandes implicações para o seu beneficiamento. O vínculo entre reologia, mecanismos de deformação que atuaram na formação de várias microestruturas e texturas ou orientações cristalográficas preferenciais (OCP), fornecem resultados que podem ser aplicados para uma explotação estratégica dos diferentes tipos de minérios, implicando na melhoria de áreas alvos. Este estudo foi focado na avaliação da correlação de microestruturas/texturas com parâmetros de flotação, visando otimizar o processo de flotação para aumentar a recuperação dos minérios "pobres" (ricos em sílica), que comumente contêm menos de 64% de Fe. Uma série de técnicas, incluindo difração por nêutrons, raios-X e elétrons retroespalhados (elétron backscattering difraction), bem como análises granulométricas e de imagens dos concentrados de flotação foram aplicados neste trabalho. Os resultados obtidos por meio das análises microestruturais e texturais, permitiram enquadrar os diferentes minérios no seu contexto tectônico, dentro do Quadrilátero Ferrífero. Adicionalmente, a diversidade reológica, obtida por várias técnicas resultou na definição de parâmetros de correlação com a flotação, que podem ser aplicados na indústria de beneficiamento, contribuindo para aumentar a recuperação do minério de ferro. / Abstract: The wide range of minerals, microstructures and textures encountered in iron ores of the Quadrilátero Ferrífero region in Brazil, generates a diversity of physical properties with implications to its processing. The linking between rheology and deformation mechanisms which acted in microstructure and texture or crystallographic preferred orientations (CPO), formation provide results witch can be applied in strategic exploitation of different ore types, leading to the improvement of the selected targets. This study was focused in the evaluation and correlation of textures, microstructures with flotation parameters, aiming to optimize the flotation processing to increase the recovery of low-grade iron ores, which commonly contain less than 64% Fe. A series of techniques, including neutron diffraction, X-ray diffraction, electron backscattering diffraction as well as granulometric and imaging analysis of flotation concentrates were applied in this study. The results obtained through the textural and microstructural studies allow fitting different ores in your tectonic setting, into Quadrilátero Ferrífero. Additionally, the diversity of rheologic features defined by the different techniques led to define new correlation parameters with selectivity indices of flotation that can be applied to the iron ore processing industry, contributing to increase iron ore recovery. / Doutor

Orientador: Peter Christian Hackspacher / Banca: Luiz Sergio Amarante Simões / Banca: Nelson Angeli / Banca: Carlos José Archanjo / Banca: Marcos Egydio da Silva / Resumo: A zona de cisalhamento Itapetim (ZCI) desenvolveu foliação e lineação nos diferentes tipos de rochas, milonitos a ultramilonitos. Muitos dos tipos de microestruturas observadas na ZCI preservam evidências de condições metamórficas de alto grau e baixo grau de temperatura. O padrão das orientações preferenciais dos eixos [c] de quartzo, obtida a partir de agregados policristalinos deformados, mostra dois diferentes tipos de simetrias, guirlandas do tipo I e simples. A análise da textura sugere partição da deformação com cisalhamento coaxial e não coaxial na ZCI. Um veio de quartzo mineralizado em ouro encaixado em rocha ultramilonítica, constitui a zona de precipitação hidrotermal. O veio é bandado por segmentos de turmalina, o qual inclui agregados de grãos de quartzo maciço entre as bandas. Os grãos de quartzo mostram contatos poligonais e restritos limites intumescentes. O último sugere recristalização dinâmica por migração de limite de grão e os grãos poligonais (microestrutra em espuma) são melhor explicados por annealing. Os padrões de eixos [c] de quartzo obtido no veio aurífero é idêntico ao observado nos ultramilonitos da ZCI. Este padrão é interpretado como uma textura preservada formada durante o cisalhamento não coaxial. A estrutura bandada é interpretada como o resultado de variações da pressão de fluidos e a formação microfraturas, associadas a eventos de crack-seal. Mecanismos de crack-seal foram ativos antes ou durante a deformação da ZCI. As feições microestruturais suportam evidências para a última possibilidade. / Abstract: The Itapetim shear zone(ISZ) developed both foliation and lineation in the different rock types, from mylonites to ultramylonites. Most of the microstructure types observed in the ISZ preserve evidence of high temperature metamorphic conditions. The quartz [c]-axis, of deformed polycrystalline aggregates, show two distinct symmetries, type I crossed girdles and single girdles. The geometrical analysis of texture, suggest non-coaxial shear for deformation in ISZ. A gold mineralized quartz vein hosted in ultramylonitic rocks, constitutes the hydrothermal precipitation zone. The vein is banded by tourmiline segments, which include massive quartz grains aggregates between the bands. The quartz grains show polygonal contacts and minor intumescent limits. These latter suggest grain boundary migration recrystallization and the polygonal grains seem to be best explained by the annealing after stopping the shear deformation. The quartz [c]-axis obtained in the auriferous vein shows the same single girdle pattern observed in the ultramylonites of the ISZ. This pattern is interpreted as a preserved texture formed during the shear deformation. The banded structure is interpreted as the result of variations of the fluid pressure and the formation of microfractures, associated the crack-seal events. Crack-seal mechanisms can have been active previous or during the deformation of the IZS. The microstructurals features supports evidences for the last possibility. / Doutor