Orientador : Sidnei Helder Cardoso Teixeira / Dissertação (mestrado) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Tecnologia, Programa de Pós-Graduação em Construção Civil. Defesa: Curitiba, 28/05/2015 / Inclui referências : f. 106-113 / Area de concentração : Geotecnia / Resumo: Este trabalho foi desenvolvido com o objetivo de avaliar a influência das etapas do processo industrial de tratamento de minério de zinco nas suas propriedades geotécnicas. Notou-se que as características geotécnicas do minério de zinco apresentam grande variação ao longo do processo de beneficiamento mineral e são estudadas neste trabalho a partir de ensaios realizados em amostras representando 5 etapas do processo de beneficiamento do minério. Os estudos realizados envolveram a realização de ensaios de caracterização, compactação, resistência não drenada, obtenção de curvas de retenção, composição química e mineralógica. Observou-se uma grande alteração em todas as características avaliadas, destacando-se um comportamento atípico com o surgimento de características hidrofílicas à medida que o material evolui no processo de beneficiamento. A exemplo disso, tem-se um material cuja resistência não drenada para o limite de liquidez aumenta ao longo do processo de beneficiamento e, um rejeito cujo limite de liquidez é bastante próximo da umidade ótima de compactação. Ensaios em difratômetros de raio X, realizados para tentar justificar o comportamento observado, resultaram em difratogramas que sugerem a formação de um halo junto à linha de base, podendo indicar a formação de sílica gel durante o processo industrial (material amorfo com características hidrofílicas). O conhecimento da evolução do comportamento geotécnico do material ao longo do processo de beneficiamento a que é submetido pode auxiliar no entendimento do comportamento geomecânico de rejeitos de mineração, uma vez que esses materiais não podem, a rigor, serem considerados solo, embora usualmente seus comportamentos são avaliados à luz da Mecânica dos Solos clássica. Palavras-chave: Rejeito de mineração. Minério de zinco. Comportamento geomecânico. Características hidrofílicas. / Abstract: This project's goal was evaluate the influence of the mineral processing zinc ore on the geotechnical properties of this. It was realized that the zinc ore geotechnical characteristics presents a large variation over the mineral processing and they were evaluated from laboratory tests performed on specimens representing 5 steps of the mineral processing. The study consisted in running tests of characterization, compaction, undrained shear strength, determination of the water retention curve and chemical and mineralogical composition. It was noticed that all the parameters evaluated suffered huge changes, highlighting an atypical behavior, where the material began to present hydrophilic properties along the process. For example, it was obtained a material whose undrained shear strength on liquid limit increases along the mineral processing and a process waste whose liquid limit its quite near of the optimum moisture for compaction. X-ray diffraction analysis resulted on XRD patterns which suggest an amorphous halo in the line base, indicating that silica gel (amorphous material with hydrophilic characteristics) is formed during the process. The knowledge of geotechnical behavior evolution along the mineral processing can help to understand the tailing mine geomechanical behavior, since these materials cannot be considered like soils, although they are usually evaluated from the classic Soil Mechanics. Key words: Mine tailing. Zinc ore. Geomechanical behavior. Hydrophilic characteristics.

Orientador: Lena Virginia Soares Monteiro / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Geociências / Made available in DSpace on 2018-08-17T17:16:01Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Lemos_MarianaGazire_M.pdf: 12140400 bytes, checksum: 3040e2de78dfcbc8abda7081afd936fa (MD5) Previous issue date: 2011 / Resumo: A Faixa Vazante-Paracatu, localizada na porção noroeste de Minas Gerais, representa o mais importante distrito zincífero do país. Nos últimos anos, os depósitos de zinco não-sulfetados, como o de Vazante localizado nessa faixa, vem se destacando no cenário internacional devido aos teores de zinco mais elevados em relação aos de minérios sulfetados e aos avanços nas tecnologias de processamento mineral. Estudos de caracterização mineralógica e geoquímica do corpo de minério da Mina Extremo Norte (Antiga Mineração Aeirense S/A), que representa uma continuidade do trend de mineralização de Vazante, visam à identificação da forma de ocorrência e distribuição de elementos úteis que poderão vir a ser aproveitados, tais como Zn e seus possíveis subprodutos. As etapas realizadas nesse estudo incluíram trabalhos de campo, análises químicas de rocha total, petrografia, análises com uso de microscopia eletrônica de varredura e ensaios tecnológicos nos tipos de minérios identificados. Os dados levantados mostram diferenças entre o minério do Extremo Norte e da Mina de Vazante. Os corpos de minério no Extremo Norte são hospedados por unidades dolomíticas do Membro Morro do Pinheiro Inferior (Formação Serra do Poço Verde), próximo ao contato com rochas metapelíticas da Formação Serra do Garrote, ambas do Grupo Vazante. O controle da mineralização é estrutural, assim como na Mina de Vazante, mas a zona de falha que controla a distribuição dos corpos de minério apresenta traço curvo e direção N-S. A mineralização supérgena é representada pela calamina (hemimorfita), enquanto a hipógena, apresenta predominância de willemita. Altos conteúdos de ferro nas zonas mineralizadas, também uma particularidade da área, foram usados na classificação de subtipos de minérios de calamina e willemita. Apartir das relações mineralógicas, químicas e texturais, pode-se sugerir que a participação de fluidos metalíferos e meteóricos seria provável para a formação da mineralização hipógena do Extremo Norte. Neste contexto, as condições físico-químicas resultantes da mistura de fluidos para a formação do minério willemítico seriam aquelas de pH neutro a básico, resultante da maior participação de fluidos meteóricos já aquecidos ou do tamponamento devido às reações com as rochas carbonáticas, sem decréscimo acentuado de temperatura. As análises químicas mostraram que os teores de ferro do minério da antiga Mina da Masa podem ser relacionados à profundidade e ao fechamento de lentes de willemita mais profundas. Além disso, o minério da antiga Mina da Masa é mais empobrecido em elementos traços como Ag, Cd, Ge e Pb em relação ao minério de Vazante. Tal fato pode estar relacionado ao conteúdo mais baixo de sulfetos no minério do Extremo Norte. De acordo com a caracterização tecnológica, observa-se que os subtipos de minério com willemita com menores (Fé < 20%) e maiores teores de Fe (Fe > 20%), mostram tendências semelhantes em relação a sua distribuição granulométrica. O conteúdo de Zn é significativo entre as faixas granulométricas -0,15+0,11 e -0,044+0,038mm. Os teores de Fé encontram-se maiores na fração grossa, principalmente para as amostras ricas em Fe, onde os grãos de hematita estão associados à willemita ou liberados. Ao relacionar tal fato com a petrografia, pode-se concluir que isso deve-se à substituição da fase willemítica pela hematítica. Os teores de CaO e MgO apresentaram-se maiores nas frações mais finas para os dois subtipos de minério, principalmente para o subtipo rico em Fe e contribuem para fenômeno slime coating, que é resultante tanto dos maiores conteúdos de dolomita, como quantidades elevadas de hematita, que representa um corpo moedor devido à diferença em sua dureza em relação aos minerais carbonáticos. Em geral, o aproveitamento dos sulfetos do minério da Mina Extremo Norte é dificultado por sua forma de ocorrência, em inclusões muito finas na willemita, que não são liberadas mesmo em frações granulométricas finas (-0,038 mm). Espera-se que esta dissertação possa fornecer subsídios para futuros estudos geometalúrgicos, auxiliando na previsibilidade do comportamento do minério na Usina e na otimização do rendimento da planta metalúrgica / Abstract: The Vazante-Paracatu Belt, located in the northwest portion of the Minas Gerais state, is the most important Brazilian Zn district. In recent years, non-sulphide zinc deposits, such as the Vazante mine, has been highlighted in the international zinc scenario due to its higher zinc grade than those of sulphide ores and mineral processing advances. Mineralogy and geochemistry studies of the Extremo Norte orebody (former Mineração Aeirense S/A), which represents a continuing trend of mineralization in relation to that of Vazante, aim to identify the form of occurrence and distribution of useful elements, such as Zn and its byproducts. The steps carried out were field work, whole rock chemical analysis, petrography including optical microscopy and scanning electron microscopy and technological tests. The data collected showed differences between the Extremo Norte and Vazante ores. In the Extremo Norte deposit, the orebodies are hosted by dolomitic units of the Lower Morro do Pinheiro Member (Serra do Poço Verde Formation, Vazante Group), close to the contact with metapelitic rocks of the Serra do Garrote Formation (Vazante Group). The mineralization is structurally-controlled, as well as in the Vazante mine, but the fault zone in this area is a curved stroke with N-S trend. The supergene mineralization is represented by calamine (hemimorphite), while the hypogene ore comprises predominantly willemite. High contents of iron in the mineralized zones, also a main feature of the area, have been used to classify the ore subtypes. From the relationships among mineralogy, chemistry and textures, it could be suggested that the involvement of meteoric and metalliferous fluids would also be likely in the Extremo Norte area. The physicochemical conditions, resulting from the ideal mixing process for the willemite formation ore would be those of the basic neutral pH, resulting from participation of heated meteoric fluids or plugging due to reactions with carbonate rocks, without rapid decrease in temperature. The chemical analysis showed that levels of iron in the Extremo Norte ore may be related to depth and closing of deeper willemite lenses. In addition, the ore from Extremo Norte area is more depleted in minor elements, such as Ag, Cd, Pb and Ge than Vazante samples. This may be related to lower sulfide contents in the ore samples of the Extremo Nore than those typical of the Vazante ore. According to the technological characterization, it is observed that the subtypes of willemite ore show similar trends in relation to their size distribution. The content of Zn is significant in particle sizes between -0.15+ 0.11 and -0.044 0.038 mm. Fe contents were higher in the coarse fraction, especially for Fe-enriched samples, where the grains of hematite are associated with willemite or represent released particles. By linking this fact with the petrography, it is possible to conclude that this is due to the presence of hematite mass, which commonly replaces willemite. The contents of CaO and MgO was higher in finer fractions for the two subtypes of ore, especially for subtype rich in Fe and contribute to slime coating.This phenomenon is indeed related to higher contents of CaO and MgO and quantities of hematite, because it is a body grinder can be due to difference in their hardness. In general, the potential for sulphide recovery is not high due to its occurrence mode. In the Extremo Norte Mine, isolated sulphide bodies have not been recognized and sulphide phases occur only as very thinny inclusions in willemite. These inclusions were not released even in very fine granulometry. This study may provide insights for future geometallurgical studies, assisting in the predictability of the ore behavior in the plant and optimizing the efficiency in metallurgical plant / Mestrado / Geologia e Recursos Naturais / Mestre em Geociências

Orientadores: Jacinta Enzweiler, Otávio Augusto Boni Licht / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Geociências / Made available in DSpace on 2018-08-22T23:05:18Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Barros_FernandaCeciliaDias_M.pdf: 7061274 bytes, checksum: fb0d51f8e86e9f4450483280c29b5fc9 (MD5) Previous issue date: 2012 / Resumo: O uso da geoquímica de gases ou emanometria é um método com grande potencial em prospecção mineral de depósitos não aflorantes e/ou encobertos por rochas não-mineralizadas, porém ainda é pouco utilizado. A temperatura de formação da mineralização é um fator determinante à presença de alguns elementos- traço, dentre eles o Hg. Existe uma predileção do Hg por depósitos de zinco de baixa temperatura do tipo epitermal e stratabound. O depósito de Zn-Pb-Cu de Santa Maria, localizado na Bacia do Camaquã, município de Caçapava do Sul (RS) contém Hg associado à mineralização e, por isso, foi escolhido como área piloto para testes de emanometria. O objetivo desta pesquisa foi medir a concentração de Hg gasoso in situ e avaliar a sua potencialidade na prospecção de depósitos sulfetados de zinco. A concentração de Hg gasoso no ar foi medida ao longo de um percurso de 11 km com um espectrômetro portátil de absorção atômica a fim de definir a concentração de Hg atmosférico local, que variou de 2 a 10 ng/m3. O Hg gasoso no solo foi medido em buracos escavados em profundidades de 30 e 50 cm e a sucção do ar para o interior do espectrômetro, atingindo valor máximo de 19 ng/m3 acima da mineralização. Amostras de solo e de duas espécies de vegetação também foram analisadas. O tratamento estatístico dos resultados mostrou que o background de Hg medido nas amostras de solo variou entre 3,9 e 28 ng/g Hg, enquanto o background obtido para as amostras de carqueja (Baccharis trimera) variou entre 10,5 e 38 ng/g Hg. Os valores de background local e o padrão de anomalia gerado demonstraram que o Hg atmosférico, o Hg gasoso (especialmente em 30 cm) e a carqueja foram os meios amostrais mais eficientes para detectar a mineralização pela medição do mercúrio. As amostras de solo e vassourinha (Dodonea viscous) geraram uma fraca resposta geoquímica da mineralização. A localização e a dimensão das anomalias de Hg puderam ser associadas à mineralização sulfetada de Santa Maria, ao sistema de Falha Três Figueiras e atividades antrópicas na área / Abstract: The use of gas geochemistry or emanometry is a method with great potential in mineral exploration of deep ore deposits covered by non-mineralized rocks, although rarely used. The temperature of the mineralization is a determinant factor for the presence of certain trace elements, including Hg. There is an affinity of Hg for low temperature zinc deposits, especially epithermal and stratabounds type deposits. The Zn-Pb-Cu deposit of Santa Maria, located in Camaquã Basin, Caçapava do Sul (RS) contains Hg associated to the mineralization and was chosen as pilot area to test emanometry. The objective of this research was to measure gaseous Hg in situ and to evaluate the potentiality of its use in prospection of zinc sulfide deposits. The air Hg gas concentration was measured along a trajectory of 11 km with a portable atomic absorption spectrometer, resulting in atmospheric Hg concentrations that varied between 2 to 10 ng/m3. The Hg gas in soil was measured in holes excavated at depths of 30 and 50 cm by air suction into the spectrometer, attaining 19 ng/m3 over de mineralization. Soils and two species of vegetation were also sampled and analyzed. The statistical treatment of data showed that background Hg in soils samples varied between 3.9 and 28 ng/g, while the Hg in gorse (Baccharis trimera) varied between 10.5 and 38 ng/g. The local background values and the pattern of the anomaly showed that atmospheric Hg, gas Hg in soil (especially at 30 cm depth) and gorse were the most efficient sample media to detect the mineralization by using Hg. The soil and florida hopbush (Dodonea viscous) produced a weak geochemical response of the mineralization. The location and the dimension of Hg anomalies could be associated to the Santa Maria deposit, to the Três Figueiras fault system and to anthropogenic activities in the area / Mestrado / Geologia e Recursos Naturais / Mestra em Geociências

Orientador: Francisco Jose Fonseca Ferreira / Co-orientadores: Paulo Cesar Soares, Augustinho Rigoti / Dissertação (mestrado) - Universidade Federal do Paraná / Resumo: Neste estudo procurou-se aplicar e interrelacionar três grandes áreas do conhecimento: a geologia, a geoquímica e a geofísica voltadas para a elaboração de um modelo exploratório para depósitos de chumbo e zinco do tipo Mississippi Valley ou Irlandês, em ambiente modificado por processos tectono-metamórficos de idade meso/neoproterozóica, na Faixa Itaiacoca, inserida no escudo leste paranaense. Inicialmente discorre-se um breve histórico do estado da arte na exploração mineral, cujo desenvolvimento é apoiado pela prospecção e na sua condução à elaboração de programas exploratórios. Tais programas devem estar direcionados ao objeto, ou seja, o depósito mineral. Geologicamente, os estudos foram centrados na área de Palmeirinha, município de Sengés-PR, junto à divisa dos estados do Paraná e São Paulo, dentro da Faixa Itaiacoca, situada a NNE do Complexo Batolítico de Cunhaporanga e na borda leste da Bacia do Paraná. As várias unidades mapeadas foram agrupadas de acordo com seu conteúdo litológico, características primárias, metamorfismo e deformações associadas. Individualizaram-se três complexos tectono- metamórficos e uma unidade granítica denominada Granito São Domingos. A unidade portadora e potencialmente favorável ao depósito de chumbo e zinco aqui estudado é representada por espessa seção de metapelitos e metacalcários intensamente deformados ao longo da direção NS, incorporando feições dúcteis e rúpteis, em sistemas de cavalgamentos, empurrões, falhamentos e dobramentos, com metamorfismo na fácies xisto verde inferior. A mineralização descoberta ocorre na porção basal da unidade metapelito-carbonática, em zona de falha transcorrente com direção N10E, subvertical e com rejeito lateral, causando cataclase e brechação nas encaixantes e nos metais-base. A mineralização hospeda-se em metadolarenitos intercalados por cálcio filonitos carbonosos e xistos quartzo-feldspáticos adjacentes. O minério compreende disseminações de galena e esfalerita com pirita e raros cristais de calcopirita, marcassita e covelita, os quais distribuem-se em fraturas e na matriz de brechas com remobilização e recristalização. As técnicas empregadas para a descoberta do depósito, incluem perfis de solos perpendiculares à direção das camadas e foram locados em função do conhecimento geológico prévio, ocorrências minerais, presença de gossans, estruturas e interface metapelitos/metacalcários; os alvos definidos foram escavados por trincheiras e perfurados, os quais resultaram na descoberta do depósito com teor de 7,0% de Pb e 3,0% de Zn com espessura de 1,30 metros. A geofísica, particularmente os métodos magnético e gamaespectrométrico (aéreos e terrestres), auxiliaram o mapeamento geológico-estrutural, enquanto os métodos IP/resistividade detectaram as continuidades vertical e lateral da mineralização, as quais foram confirmadas por novos furos exploratórios. A principal contribuição do presente estudo é a proposta de um modelo exploratório para depósitos de chumbo e zinco em metadolarenitos, enfocando desde a escala do contexto geotectônico até à microscopia da mineralização, além da prospecção e pesquisa na busca de novos depósitos de metais-base na Faixa Itaiacoca. / Abstract: Integrated geologic, geochemical and geophysical information are used to develop an exploration model for Mississippi Valley-type or Irish type lead-zinc deposits in the itaiacoca belt (Middle-Upper Proterozoic, Parana Shield), which has undergone tectonic and metamorphic deformation processes. The study area is located in the region of Palmeirinha, near the border of Parana and Sao Paulo States, NNE of the Cunhaporanga Batholit Complex, and East of the Parana Basin border. The defined units were mapped and grouped according to their lithologies, primary characteristics, metamorphism and associate deformation. Three tectonic and metamorphic complexes and a granitic unit named Sao Domingos Granite were defined. The most favorable unit, hosting the deposit been studied, consists of a thick sequence of metapelites and metadolomites, which were intensively deformed along a NS trend, exhibiting ductile to ruptile features including thrusts, faults and folds, and low greenschist facies metamorphism. The mineralization occurs in a N10E subvertical lateral-slip transcurrent fault zone at the basal part of the metapelites and metacarbonates unit. This transcurrent fault generated breccia and cataclasis in the metadolomites host rock and in the base metais. The deposit occurs in metadolostone covered by graphitic phyllonites and underlaid by quartz-feldspathic schists, placed side by side as a consequence of an allochtonous process along an unconformity between the Middle and Upper Proterozoic units. The ore consists of disseminated galena, sphalerite, pyrite, chalcopyrite, marcasite and covellite, concentrated along the fractures and veinlets with remobilization and recristalization. The exploration strategy employed to discover the deposit includes soil sample analysis, mapping of mineral occurences, gossans, structures and metapelites to metadolomites transition. Selected targets were then drilled and the result was the discovery of a 1.30 m thick ore deposit with 7.0 % Pb and 3.0 % Zn. Geophysics, particularly magnetic and radiometric methods (ground and airborne), helped the geological and structural mapping whereas IP-resistivity mapped the continuity of the ore body, which was confirmed by new drill holes. The main new contribution of the present study is the proposal of an exploration strategy for the deposits in the Itaiacoca belt.