Orientador: Nicolao Jannuzzi / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Fisica Gleb Wataghin / Made available in DSpace on 2018-07-16T20:54:39Z (GMT). No. of bitstreams: 1 FreitasFilho_JorgedoRego_M.pdf: 1183326 bytes, checksum: a98faca18806f183e9aee822c3dfc742 (MD5) Previous issue date: 1973 / Resumo: Não informado / Abstract: Not informed. / Mestrado / Física / Mestre em Física

Orientador: Margarida Juri Saeki / Banca: Luci Cristina de Oliveira Vercik / Banca: Hidetoshi Takiishi / O Programa de Pós Graduação em Ciência e Tecnologia de Materiais, PosMat, tem carater institucional e integra as atividades de pesquisa em materiais de diversos campi / Resumo: O presente trabalho tem por objetivo modificar, a liga de titânio Ti6A14V, pela deposição de filmes finos de TiO2 (contendo ou não cálcio) e apatita. A presença de apatita, que inclui hidroxiapatita (HA), em materiais de implantes é importante por ser o principal componente mineral ósseo. Desempenha um papel importante na biomineralização, a saber: a bioatividade e reabsortividade das apatitas induzem uma resposta biológica específica na interfacecom o tecido vivo que possibilita a formação de uma ligação química. Essa ligação é fundamental para ativar a osseointegração, conexão entre o osso neoformado e a superfície do implante e assegurar a boa ancoragem mecânica. Essa ancoragem depende também da estrutura superficial micromorfológica. Nesse estudo, a modificação superficial da liga mencionada foi feita por tratamento químico seguida de deposição de filmes de TiO2, contendo ou não cálcio e apatita, pelo método sol-gel associado a dip coating (imersão). Após cada deposição, foram tratados em temperaturas previamente estabelecidas com base nos resultados de termogravimetria associada à análise térmica diferencial (TG/DTA) dos sois precursores. Em seguida, tais superfícies foram caracterizadas por microscopia eletrônica de varredura (MEV), diframetria de raios X (DRX), e também por espectroscopia de infravermelho com transformada de Fourier (FTIR). Testes de adesão de filmes foram efetuados por pull off. Métodos eletroquímicos (curva de polarização) foram empregados para avaliar o comportamento das superfícies frente à corrosão em solução salina balanceada de Hanks. Por fim, testes de citotoxidade foram feitos com base na viabilidade celular de fibroblastos L929 plaqueadas em contato com as superfícies modificadas. Para comparação, tanto a preparação como os testes foram realizados também em Ti c.p. (titânio comercialmente puro). Os resultados de caracterização por DRX mostraram que... / Abstract: The aim of this work is to modify the Ti6A14V titanium alloy by deposition of TiO2 thin films (with and without calcium) and apatite. The presence of apatite, including hydroxyapatite (HA), in implant materials is important since it is the main mineral component of the bone. It plays an important role on biomineralization, namely: the bioactivity and reabsorption of apatites induce a specific biological response on the interface with the living tissue which allows a chemical bond formation. Such chemical bond is fundamental on osseointegration activation, connection between neoformed bone and implant's surface and ensuring a good mechanical anchorage. This anchorage also depends on micromorphological surface structure. In this work, the mentioned alloy's surface modification was performed by chemical treatment followed by TiO2 thin film deposition, with and without calcium and apatite, by sol-gel method combined to dip coating technique (immersion). After each deposition, the materials were treated under temperatures previously established based on results of thermogravimetry combined with differential thermal analysis (TG/DTA) of both precursors. Then, the surface were characterized by Scanning Electron Microscopy (SEM), X ray diffractometry (DRX) and also Fourier Transformed Infrared Spectroscopy (FTIR). Adhesion tests in the films were performed by pull off technique. Electrochemical methods (polarization curves) were applied in order to evaluate the behavior of the surfaces under corrosion in balanced saline Hank's solution. Finally, cytotoxicity tests were done based on cellular viability of L929 fibroblasts arranged in contact with the modified surfaces. As a comparison standard, the preparation and the tests were also performed in Ti c.p. (commercially pure titanium). This project brought several challenges, such as the materials synthesis and applications test. The synthesis results show that it was possible to obtain TiO2 with... / Mestre

Submitted by Teresa Cristina Rosenhayme (teresa.rosenhayme@cprm.gov.br) on 2014-11-14T14:02:00Z No. of bitstreams: 1 Gilberto José Machado (M).pdf: 27547875 bytes, checksum: 9e7313c77b30e234d6cb80213d69fd0e (MD5) / Approved for entry into archive by Flasleandro Oliveira (flasleandro.oliveira@cprm.gov.br) on 2014-11-14T18:00:50Z (GMT) No. of bitstreams: 1 Gilberto José Machado (M).pdf: 27547875 bytes, checksum: 9e7313c77b30e234d6cb80213d69fd0e (MD5) / Approved for entry into archive by Flasleandro Oliveira (flasleandro.oliveira@cprm.gov.br) on 2014-11-14T18:00:59Z (GMT) No. of bitstreams: 1 Gilberto José Machado (M).pdf: 27547875 bytes, checksum: 9e7313c77b30e234d6cb80213d69fd0e (MD5) / Made available in DSpace on 2014-11-14T18:01:05Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Gilberto José Machado (M).pdf: 27547875 bytes, checksum: 9e7313c77b30e234d6cb80213d69fd0e (MD5) Previous issue date: 1978

Submitted by Teresa Cristina Rosenhayme (teresa.rosenhayme@cprm.gov.br) on 2014-11-14T14:58:07Z No. of bitstreams: 1 Jane Maria Codevila Palma (M).pdf: 8099385 bytes, checksum: c403d2a71ce3480d6cc8ff3b5139f6cf (MD5) / Approved for entry into archive by Roberta Silva (roberta.silva@cprm.gov.br) on 2014-11-21T18:30:39Z (GMT) No. of bitstreams: 1 Jane Maria Codevila Palma (M).pdf: 8099385 bytes, checksum: c403d2a71ce3480d6cc8ff3b5139f6cf (MD5) / Approved for entry into archive by Roberta Silva (roberta.silva@cprm.gov.br) on 2014-11-21T18:30:46Z (GMT) No. of bitstreams: 1 Jane Maria Codevila Palma (M).pdf: 8099385 bytes, checksum: c403d2a71ce3480d6cc8ff3b5139f6cf (MD5) / Made available in DSpace on 2014-11-21T18:35:09Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Jane Maria Codevila Palma (M).pdf: 8099385 bytes, checksum: c403d2a71ce3480d6cc8ff3b5139f6cf (MD5) Previous issue date: 1973-02

Made available in DSpace on 2016-01-13T13:26:54Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2013-05-24. Added 1 bitstream(s) on 2016-01-13T13:32:14Z : No. of bitstreams: 1 000853182.pdf: 3899092 bytes, checksum: babc7f20dafedd30268c7b7bb763c22f (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / O presente trabalho tem por objetivo modificar, a liga de titânio Ti6A14V, pela deposição de filmes finos de TiO2 (contendo ou não cálcio) e apatita. A presença de apatita, que inclui hidroxiapatita (HA), em materiais de implantes é importante por ser o principal componente mineral ósseo. Desempenha um papel importante na biomineralização, a saber: a bioatividade e reabsortividade das apatitas induzem uma resposta biológica específica na interfacecom o tecido vivo que possibilita a formação de uma ligação química. Essa ligação é fundamental para ativar a osseointegração, conexão entre o osso neoformado e a superfície do implante e assegurar a boa ancoragem mecânica. Essa ancoragem depende também da estrutura superficial micromorfológica. Nesse estudo, a modificação superficial da liga mencionada foi feita por tratamento químico seguida de deposição de filmes de TiO2, contendo ou não cálcio e apatita, pelo método sol-gel associado a dip coating (imersão). Após cada deposição, foram tratados em temperaturas previamente estabelecidas com base nos resultados de termogravimetria associada à análise térmica diferencial (TG/DTA) dos sois precursores. Em seguida, tais superfícies foram caracterizadas por microscopia eletrônica de varredura (MEV), diframetria de raios X (DRX), e também por espectroscopia de infravermelho com transformada de Fourier (FTIR). Testes de adesão de filmes foram efetuados por pull off. Métodos eletroquímicos (curva de polarização) foram empregados para avaliar o comportamento das superfícies frente à corrosão em solução salina balanceada de Hanks. Por fim, testes de citotoxidade foram feitos com base na viabilidade celular de fibroblastos L929 plaqueadas em contato com as superfícies modificadas. Para comparação, tanto a preparação como os testes foram realizados também em Ti c.p. (titânio comercialmente puro). Os resultados de caracterização por DRX mostraram que... / The aim of this work is to modify the Ti6A14V titanium alloy by deposition of TiO2 thin films (with and without calcium) and apatite. The presence of apatite, including hydroxyapatite (HA), in implant materials is important since it is the main mineral component of the bone. It plays an important role on biomineralization, namely: the bioactivity and reabsorption of apatites induce a specific biological response on the interface with the living tissue which allows a chemical bond formation. Such chemical bond is fundamental on osseointegration activation, connection between neoformed bone and implant's surface and ensuring a good mechanical anchorage. This anchorage also depends on micromorphological surface structure. In this work, the mentioned alloy's surface modification was performed by chemical treatment followed by TiO2 thin film deposition, with and without calcium and apatite, by sol-gel method combined to dip coating technique (immersion). After each deposition, the materials were treated under temperatures previously established based on results of thermogravimetry combined with differential thermal analysis (TG/DTA) of both precursors. Then, the surface were characterized by Scanning Electron Microscopy (SEM), X ray diffractometry (DRX) and also Fourier Transformed Infrared Spectroscopy (FTIR). Adhesion tests in the films were performed by pull off technique. Electrochemical methods (polarization curves) were applied in order to evaluate the behavior of the surfaces under corrosion in balanced saline Hank's solution. Finally, cytotoxicity tests were done based on cellular viability of L929 fibroblasts arranged in contact with the modified surfaces. As a comparison standard, the preparation and the tests were also performed in Ti c.p. (commercially pure titanium). This project brought several challenges, such as the materials synthesis and applications test. The synthesis results show that it was possible to obtain TiO2 with...

Made available in DSpace on 2016-12-09T13:52:18Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2015-03-06. Added 1 bitstream(s) on 2016-12-09T13:55:23Z : No. of bitstreams: 1 000870881_20170306.pdf: 367778 bytes, checksum: db82c4998c7d49050765cd4b14882f61 (MD5) Bitstreams deleted on 2017-03-10T13:07:30Z: 000870881_20170306.pdf,. Added 1 bitstream(s) on 2017-03-10T13:08:15Z : No. of bitstreams: 1 000870881.pdf: 6408119 bytes, checksum: a00dbe5b7026255d78fde75fe5e150aa (MD5) / Estruturas tridimensionais (scaffolds) construídas por técnicas de impressão tridimensional vêm ganhando espaço em reconstrução e regeneração de tecidos, pois permitem a fabricação de scaffolds com formas complexas. O objetivo deste trabalho foi caracterizar físico-química e biologicamente matrizes de poli (3-hidroxibutirato) (PHB), confeccionadas por impressão tridimensional via sinterização seletiva a laser (selective laser sinterization - SLS), funcionalizadas com fibroína da seda (FB), apatitas (HA) e/ou peptídeo de crescimento osteogênico (osteogenic growth peptide - OGP), com finalidade de regeneração óssea. Os resultados de caracterização demonstraram que a impressão via SLS produziu scaffolds de PHB com percentual de porosidade de 55,8±0,7% e com poros regulares de 500-700 µm. A adição de FB e HA mantiveram resultados de porosidade semelhantes e aumentaram a taxa de absorção de água do PHB no período inicial de 2 h. A incorporação de FB melhorou a resistência à compressão e o módulo de elasticidade, sendo este também melhorado por FB-HA. Nos ensaios in vitro observou-se uma boa adesão, espraiamento e proliferação celular em todos os grupos. Na avaliação indireta da precipitação de cálcio sobre as amostras, observou-se um melhor resultado no grupo FB-HA, principalmente em 3 dias. In vivo, os grupos experimentais falharam em estimular a osteogênese de contato, entretanto mantiveram a espessura da área de implantação, o que não ocorreu no grupo controle coágulo. Conclui-se que os scaffolds avaliados possuem algumas propriedades favoráveis a aplicação em regeneração óssea, entretanto alguns mecanismos de funcionamento dos mesmos in vivo, principalmente em longo prazo, ainda precisam ser entendidos e melhorados. / Three-dimensional structures (scaffolds) fabricated by three-dimensional printing techniques (3DP), have been widely used in tissues reconstruction and regeneration. The main advantage of that technique is the possibility of manufacturing scaffolds with complex shapes. The aim of this study was to perform physicochemical and biological characterization of three-dimensional matrices of poly (3-hydroxybutyrate) (PHB), made by 3DP via selective laser sintering (SLS), functionalized with silk fibroin (FB), apatites (HA) and / or osteogenic growth peptide (OGP), to favor bone regeneration. The results demonstrated that SLS 3DP produced PHB scaffolds with porosity percentage of 55.8 ± 0.7% with regular pores of 500-700 µm. The addition of HA and FB results in similar porosity and enhanced PHB water absorption rate, at the 2h timepoint. The incorporation of FB improved compressive strength and elastic modulus, which was also improved by FB-HA. In vitro tests showed good cell adhesion, spreading and proliferation in all. In the indirect evaluation of calcium precipitation a better result was observed in FB-HA group mainly in 3 days. In vivo experimental groups failed to stimulate contact osteogenesis. However, the scaffolds preserved the thickness of implantation area, which did not occur in the control clot group. It was concluded that the scaffolds evaluated in this study have some favorable properties for bone regeneration. However some of their action mechanisms in vivo, especially in long-term periods, still have to be better understood.

Orientador: Joni Augusto Cirelli / Banca: Ana Paula Faloni de Souza / Banca:Paulo Tambasco de Oliveira / Banca: Roberto Henrique Barbeiro / Banca: Elcio Marcantonio Junior / Resumo: Estruturas tridimensionais (scaffolds) construídas por técnicas de impressão tridimensional vêm ganhando espaço em reconstrução e regeneração de tecidos, pois permitem a fabricação de scaffolds com formas complexas. O objetivo deste trabalho foi caracterizar físico-química e biologicamente matrizes de poli (3-hidroxibutirato) (PHB), confeccionadas por impressão tridimensional via sinterização seletiva a laser (selective laser sinterization - SLS), funcionalizadas com fibroína da seda (FB), apatitas (HA) e/ou peptídeo de crescimento osteogênico (osteogenic growth peptide - OGP), com finalidade de regeneração óssea. Os resultados de caracterização demonstraram que a impressão via SLS produziu scaffolds de PHB com percentual de porosidade de 55,8±0,7% e com poros regulares de 500-700 µm. A adição de FB e HA mantiveram resultados de porosidade semelhantes e aumentaram a taxa de absorção de água do PHB no período inicial de 2 h. A incorporação de FB melhorou a resistência à compressão e o módulo de elasticidade, sendo este também melhorado por FB-HA. Nos ensaios in vitro observou-se uma boa adesão, espraiamento e proliferação celular em todos os grupos. Na avaliação indireta da precipitação de cálcio sobre as amostras, observou-se um melhor resultado no grupo FB-HA, principalmente em 3 dias. In vivo, os grupos experimentais falharam em estimular a osteogênese de contato, entretanto mantiveram a espessura da área de implantação, o que não ocorreu no grupo controle coágulo. Conclui-se que os scaffolds avaliados possuem algumas propriedades favoráveis a aplicação em regeneração óssea, entretanto alguns mecanismos de funcionamento dos mesmos in vivo, principalmente em longo prazo, ainda precisam ser entendidos e melhorados. / Abstract: Three-dimensional structures (scaffolds) fabricated by three-dimensional printing techniques (3DP), have been widely used in tissues reconstruction and regeneration. The main advantage of that technique is the possibility of manufacturing scaffolds with complex shapes. The aim of this study was to perform physicochemical and biological characterization of three-dimensional matrices of poly (3-hydroxybutyrate) (PHB), made by 3DP via selective laser sintering (SLS), functionalized with silk fibroin (FB), apatites (HA) and / or osteogenic growth peptide (OGP), to favor bone regeneration. The results demonstrated that SLS 3DP produced PHB scaffolds with porosity percentage of 55.8 ± 0.7% with regular pores of 500-700 µm. The addition of HA and FB results in similar porosity and enhanced PHB water absorption rate, at the 2h timepoint. The incorporation of FB improved compressive strength and elastic modulus, which was also improved by FB-HA. In vitro tests showed good cell adhesion, spreading and proliferation in all. In the indirect evaluation of calcium precipitation a better result was observed in FB-HA group mainly in 3 days. In vivo experimental groups failed to stimulate contact osteogenesis. However, the scaffolds preserved the thickness of implantation area, which did not occur in the control clot group. It was concluded that the scaffolds evaluated in this study have some favorable properties for bone regeneration. However some of their action mechanisms in vivo, especially in long-term periods, still have to be better understood. / Doutor

Tese (doutorado)—Universidade de Brasília, Instituto de Geociências, 2011. / Submitted by Max Lee da Silva (bruce1415@hotmail.com) on 2011-06-27T22:50:11Z No. of bitstreams: 1 2011_PauloRenatoPerdigãoDePaiva.pdf: 6783784 bytes, checksum: 90815ba63f85fd7b0c3344fd386c6833 (MD5) / Approved for entry into archive by Guilherme Lourenço Machado(gui.admin@gmail.com) on 2011-06-28T16:10:38Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2011_PauloRenatoPerdigãoDePaiva.pdf: 6783784 bytes, checksum: 90815ba63f85fd7b0c3344fd386c6833 (MD5) / Made available in DSpace on 2011-06-28T16:10:38Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2011_PauloRenatoPerdigãoDePaiva.pdf: 6783784 bytes, checksum: 90815ba63f85fd7b0c3344fd386c6833 (MD5) / A amostra do minério foscorítico utilizada neste estudo foi coletada no Complexo Carbonatítico de Catalão I. Os experimentos de flotação seletiva da apatita em relação aos carbonatos evidenciaram que a técnica de flotação direta da apatita não era promissora, pois os sistemas de reagentes específicos não apresentaram um bom desempenho. A ausência de seletividade foi atribuída à presença, em sua maioria, de partículas mistas apatita/carbonatos. Essa representou uma das principais características do minério para a obtenção de concentrados com recuperações de P2O5 da ordem de 86%, porém, com teores de P2O5 no concentrado cleaner inferiores a 18%. De fato, as informações obtidas sobre o processo de liberação da apatita do minério foscorítico indicaram que a moagem em tamanhos mais finos não resultaria em partículas de apatita liberadas. No entanto, a fragmentação do minério é capaz de liberar partículas de ganga, favorecendo, assim, a separação da ganga silicática, da magnetita e de grande parte dos carbonatos, em tamanhos que podem ser produzidos facilmente por moagem convencional (P80= 250 m). Dessa forma, o uso da técnica de flotação reversa (após um pré-tratamento do minério e obtenção de um concentrado composto por apatita e carbonatos) mostrou-se viável para a concentração dos carbonatos e consequente depressão da apatita. O pré-tratamento do minério foscorítico consistiu na cominuição, a uma granulação em P80 = 250 m, separação magnética de baixa intensidade de campo, atrição do material não magnético e deslamagem, esta última, para a remoção da fração não magnética menor que 75 m. Este procedimento permitiu mudanças significativas nos teores de P2O5, CaO, MgO e Fe2O3. Observou-se um incremento no teor de fósforo de 7,70% para 11,30%, quando se utiliza esta seqüência de pré-tratamento. O material deslamado constituiu a alimentação da flotação direta com os seguintes teores, em termos dos principais constituintes: 11,30% de P2O5, 32,90% de CaO, 9,10% de Fe2O3, 11,47% de MgO, 0,59% de Al2O3 e 6,60% de SiO2. A etapa de flotação direta foi otimizada a partir de dois estágios de flotação rougher e cleaner. O sistema de reagente consistiu do depressor Flomax (1000g/t), o depressor amido de milho (500 g/t) e o coletor sulfossuccinamato de sódio (700 g/t), em pH=8. Com base nos resultados de flotação direta, constatou-se que é possível obter um concentrado cleaner com os seguintes teores, em termos dos principais constituintes: 17,90% de P2O5, 44,60% de CaO, 1,00% de Fe2O3, 7,13% de MgO e 0,12% de SiO2. O concentrado obtido foi remoído a uma granulometria 80% < 74 m e deslamado em 20 μm. O produto obtido consistiu na alimentação da flotação reversa. Na flotação reversa utilizou-se ácido vi fosfórico, como depressor de apatita e regulador do pH da polpa (5,0). O coletor selecionado foi um ácido graxo saponificado. Os melhores resultados obtidos apresentaram concentrados com os seguintes teores, em termos dos principais constituintes: 38,11% de P2O5, 50,98% de CaO, 1,07% de Fe2O3, 0,67% de MgO e 0,25% de SiO2. A porcentagem dos minerais presentes no concentrado, estimada a partir dos teores obtidos na análise por FRX, é apresentada a seguir: 89,77% de apatita, 2,33% de dolomita, 5,48% de calcita, 1,80% de minerais de ferro (magnetita e ilmenita) e 0,62% de filossilicatos. As partículas de apatita e dolomita utilizadas para o estudo de Análises de Superfície por XPS e AFM foram obtidas a partir do concentrado e do rejeito obtidos na flotação direta. Além disso, a análise utilizando o AFM também foi realizada com uma amostra de apatita, natural, proveniente do Ward’s Natural Science Establishment (US). Os espectros obtidos por XPS para as partículas de apatita, provenientes do concentrado e do rejeito de flotação, mostraram que as partículas do concentrado possuem uma maior concentração de Ca 2s (6,73%), P 2p (4,46%), F 1s (0,69%) e uma menor concentração de Mg 2s (3,11%) e Si 2s (4,85%). A maior concentração atômica de Mg 2s (5,27%) nas partículas de apatita do rejeito, indica que ocorreu a precipitação de Mg2+, proveniente da dissolução da dolomita, na superfície da apatita durante as etapas do processo, afetando sua flotabilidade. Os espectros obtidos por XPS para as partículas de dolomita, provenientes do concentrado e do rejeito de flotação, mostraram que as partículas do concentrado possuem uma maior concentração de Ca 2s (4,71%), P 2p (1,57%), F 1s (0,29%) e Si 2s (6,42%). A maior concentração de P 2p, Ca 2s e F 1s nas partículas de dolomita do concentrado é explicada pela presença das inclusões expostas de apatita nas dolomitas. O aumento da concentração de Ca 2s na superfície da dolomita aumenta sua probabilidade de flotação, diminuindo a seletividade. Os estudos realizados por AFM mostraram a presença de aglomerados na superfície das partículas de apatita formados pela interação do oleato de potássio com os íons Ca2+ ou íons Mg2+, formando o colóide dioleato de cálcio (Ca(R-COO)2(s)) ou dioleato de magnésio (Mg(R-COO)2(s)). A presença dos aglomerados aumentou a rugosidade da amostra em 83,55 nm. Além disso, foi possível verificar a precipitação de Ca2+ e Mg2+ na superfície das partículas, provavelmente na forma de hidróxido de cálcio, carbonato ou hidróxido de magnésio, alterando a sua composição química de superfície. A heterogeneidade química e a rugosidade da superfície das partículas são fatores determinantes na flotabilidade e seletividade da flotação de sais semi-solúveis. _________________________________________________________________________________ ABSTRACT / The sample of phoscoritic ore used in this study was collected in the Carbonatite Complex of Catalão I. The experiments of selective flotation of apatite in relation to carbonates pointed out that the direct flotation of apatite was not the most promising, one since the systems of specific reagents used did not show a good performance. The lack of selectivity was attributed, mostly, to the presence of apatite/carbonates mixed particles. This represented one of the ore’s main characteristics to obtain concentrates with recoveries of P2O5 of around 86% but with contents of P2O5 in the cleaner concentrate of less than 18%. In fact, information obtained on the process of apatite release from phoscoritic ore indicated that fine grinding would not result in particles of apatite released. However, the fragmentation of the ore is capable of releasing particles of gangue, thus promoting the separation of silicatic gangue, of magnetite and much of the carbonates in sizes that can be easily produced by conventional milling (P80 = 250m) . Therefore, the use of the reverse flotation technique (after a pretreatment of the ore and the attainment of a concentrate composed of apatite and carbonates) was feasible for the concentration of carbonates and consequent depression of apatite. The pretreatment of the phoscoritic ore consisted of comminution, at a grain size P80 = 250m, magnetic separation of low-intensity field, attrition of non-magnetic material and desliming, this latter for the removal of the non-magnetic fraction smaller than 75 m. This procedure allowed significant changes in the contents of P2O5, CaO, MgO and Fe2O3. An increase in the content of phosphorus from 7.7% to 11.30% was observed when this sequence of pretreatment was performed. The deslimed material consisted the feeding of the direct flotation with the following contents, in terms of the main constituents: 11,30% de P2O5, 32,90% de CaO, 9,10% de Fe2O3, 11,47% de MgO, 0,59% de Al2O3 e 6,60% de SiO2. The direct flotation step was optimized from a two-stage flotation, rougher and cleaner. The reagent system consisted of Flomax as a depressant/dispersant (1000g /t), corn starch as a depressor (500 g/t) and sulfosuccinamate as a collector (700 g/t), at pH = 8. Based on the results of direct flotation, it was proved that it is possible to obtain a cleaner concentrate with the following contents, in terms of the main constituents: 17.90% P2O5, 44.60% CaO, 1.00% Fe2O3, 7.13% MgO and 0.12% SiO2. The concentrate obtained was reground to 80% particle size < 74μm and deslimed in 20μm. The product obtained consisted in the feeding of reverse flotation. Phosphoric acid was used in reverse flotation as an apatite depressant and a regulator of the pulp pH (5.0). The collector chosen was a viii saponified fatty acid. The best results obtained showed concentrate with the following contents, in terms of the main constituents: 38.11% P2O5, 50.98% CaO, 1.07% Fe2O3, 0.67% MgO and 0.25% SiO2. The percentage of minerals in the concentrate, estimated from the contents of the elements obtained by the XRF, is as follows: 89,77% apatite, 2,33% dolomite, 5,48% calcite, 1,80% iron ore (magnetite and ilmenite) and 0,62% phyllosilicates. The particles of apatite and dolomite used for the study of Surface Analysis by XPS and AFM were attained from the concentrate and the waste obtained in the direct flotation. Moreover, the analysis using AFM was also carried out on a sample of apatite, natural, originating from Ward's Natural Science Establishment (U.S.). The spectra obtained by XPS for the apatite particles from the concentrate and the flotation waste showed that the concentrate particles have a higher concentration of Ca 2s (6.73%), P 2p (4.46%), F 1s (0.69%) and a lower concentration of Mg 2s (3.11%) and Si 2s (4.85%). The largest atomic concentration of Mg 2s (5.27%) in the particles of apatite from the waste indicates the precipitation of Mg2+ from the dissolution of dolomite on the apatite surface during the steps of the process, affecting its flotability. The spectra obtained by XPS for the particles of dolomite, from the concentrate and the flotation waste, showed that the particles of the concentrate have a higher concentration of Ca 2s (4.71%), P 2p (1.57%), F 1s (0.29%) and Si 2s (6.42%). The highest concentration of P 2p, Ca 2s and F 1s in the dolomite particles of the concentrate is explained by the presence of exposed inclusions of apatite in the dolomites. The concentration of Ca 2s increase on the dolomite surface raises its probability of flotation, reducing the selectivity. The studies carried out by AFM showed the presence of agglomerates on the surface of apatite particles formed by the interaction of potassium oleate with the ions Ca2+ or Mg2+, forming the colloid calcium dioleate (Ca (R-COO)2(s)) or magnesium dioleate (Mg (RCO) 2(s)). The presence of agglomerates increased the roughness of the sample in 83.55 nm. Furthermore, it was possible to verify the precipitation of Ca2+ and Mg2+ on the surface of the particles, probably in the form of calcium hydroxide, carbonate or magnesium hydroxide, changing its surface chemical composition. The chemical heterogeneity and surface roughness of the particles are determining factors in the flotability and selectivity of the flotation of semi-soluble salts.

The main objective of this work was to study the structural stabilization of calcium apatites where the Ca2+ ions were substituted for Sr2+ in increasing concentrations (0%, 20%, 40%, 60%, 80% e 100%) via ionic co-substitutions. Two distinct syntheses were proposed for comparative purposes: a standard synthesis using counter ions which were not easily incorporated into the apatite structure (NH4+/NO3-) and another one, in which counter ions that can be easily incorporated into the structure (Na+/Cl-) were used. It was observed that Sr2+ ions linearly replaced Ca2+ in the apatite structure, leading to a linear growth of the lattice parameters as well as the unit cell volume for both syntheses. The coexistence of the two phases (calcium apatite and strontium apatite) was suggested only for the samples before calcination at intermediate concentrations (40% and 60%). After calcination, only the samples synthesized in the presence of NH4+/NO3- presented phase transformation, generating calcium and/or strontium phosphates. In contrast, the samples synthesized in the presence of Na+/Cl- formed a solid solution after calcination, having Ca2+ and Sr2+ shared the same apatite lattice. It was shown that the insertion of Sr2+ into the calcium apatite induced the introduction of Cl- ions into the structure. At the same time, Na+ ions were also observed in the structure. Thus, it was evidenced that such elements played an important role in the thermal stabilization of the apatite synthesized in this work. / O objetivo principal deste trabalho foi estudar a estabilização estrutural de apatitas de cálcio substituídas por estrôncio em concentrações crescentes de estrôncio (0%, 20%, 40,%, 60%, 80% e 100%) via co-substituições iônicas. Para isso, duas sínteses distintas foram propostas em termos comparativos: uma síntese padrão usando contra-íons que não são incorporados facilmente a rede de uma apatita (NH4+/NO3-) e outra, usando contra-íons facilmente incorporados à estrutura (Na+/Cl-). Foi possível observar que o Sr2+ substituiu linearmente o Ca2+ levando a um aumento linear dos parâmetros de rede e volumes da célula unitária para as duas sínteses propostas. A coexistência de duas fases distintas (apatita de cálcio e apatita de estrôncio) foi sugerida apenas para as amostras verdes em concentrações intermediárias (40% e 60%). Após calcinação, apenas as amostras sintetizadas na presença de NH4+/NO3- apresentaram segregação de fase, gerando fosfatos de Ca2+ e/ou Sr2+. Contrariamente, as amostras sintetizadas em presença de Na+/Cl- formaram uma solução sólida após calcinação, onde Ca2+ e Sr2+ compartilharam a mesma rede apatítica. Ficou evidenciado que a entrada do Sr2+ na rede das apatitas facilitou a entrada do íon Cl- na estrutura. Ao mesmo tempo, o íon Na+ foi igualmente inserido na estrutura. Assim, foi possível demonstrar que esses elementos desempenharam um papel importante na estabilização térmica das apatitas.

As recentes descobertas de corpos carbonatíticos no estado geram interesse sobre o potencial econômico destas rochas. Associada ao Complexo Granulítico Santa Maria Chico, o carbonatito Três Estradas apresenta um elevado teor de apatita torna-o um alvo para a implantação de um empreendimento de produção de fosfato, importante para a produção de insumos na indústria agrícola. Neste projeto procurou-se examinar este mineral associado ao carbonatito Três Estradas no estado do Rio Grande do Sul, bem como no perfil de alteração intempérica gerado sobre estas rochas. Foi realizado um estudo detalhado das ocorrências deste mineral associado a este corpo carbonatítico que mostrou a presença de diferentes gerações de apatita ao longo do perfil de alteração intempérica, evidenciando processos de dissolução parcial, substituições químicas e precipitação. Confirmada a existência de apatitas de diferentes gerações, o estudo foi direcionado para caracterizar as populações de apatitas e o ambiente geoquímico associado. Dentre os métodos que foram utilizados cita-se a análise química das amostras por espectrometria de fluorescência de raios-X, microssonda eletrônica, espectroscopia de infravermelho por transformada de Fourier e espectroscopia micro Raman, análise mineralógica através da difratometria de raios X e análise petrográfica e dos elementos texturais por microscopia ótica complementada pela microscopia eletrônica de varredura. Com os resultados obtidos foi possível compreender as variações na composição química das apatitas proveniente do carbonatito e no perfil de alteração destas rochas, identificando distintos tipos de ocorrência deste mineral e caracterizando-os quimicamente, além de especular sobre as condições supergênicas que propiciaram a formação de gerações tardias do mineral elevando consideravelmente as concentrações de fosfato. / Recent discoveries of carbonatite bodies in the state of Rio Grande do Sul created interest about the economic potential of these rocks. Associated with the granulitic complex Santa Maria Chico, the Três Estradas carbonatite presents a high content of apatite, making it a target to the implementation of an adventure for the production of phosphate, an important mineral for the production of inputs for the agricultural industry. In this project, this mineral was examined, as well as the weathering profile occurring in these rocks. A detailed study of the occurrence of this mineral associated with this carbonatite body was elaborated and revealed the presence of different generations of apatite along the weathering profile, evidencing processes of partial dissolution, chemical substitutions and precipitation. Once confirmed the existence of apatite of different generations, the study was directed to characterizing the populations and the geochemical environment associated with each one. Among the methods applied were the chemical analysis of the samples by x-ray fluorescence spectroscopy, electronic microprobe, Fourier-Transform infrared spectroscopy and micro Raman spectroscopy, the mineralogic analysis by x-ray diffraction, and the petrographic and textural analysis by optic microscopy complemented by scanning electron microscope. With the results obtained it was possible to comprehend the variations in the chemical composition of the apatite from the carbonatite and in the weathering profile of these rocks, allowing the identification of different types of occurrence and its chemical characteristics, as well as speculate about the supergenic condition that favored the formation of late generations of the mineral, what elevates considerably the phosphate concentration.