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As amostras estudadas neste trabalho passaram por uma separação granulométrica, nas quais foram dividas em cinco faixas de tamanhos de partículas: acima de 32 µm,

46 32-20 µm, 20-15 µm, 15-7 µm e 7-4 µm. A separação granulométrica foi feita por elutriação centrífuga utilizando um conjunto de hidrociclones ligados em série, conforme ilustrado na Figura 4.1. Este processo foi realizado no laboratório do CT3 _da

Fundação Gorceix em Ouro Preto.

Figura 4.1: Cicloclassificador utilizado na separação granulométrica, localizado

no CT3_{/Fundação Gorceix.}

4.2.2 Tratamento térmico

As amostras estudadas neste trabalho, conforme Figura 4.3, foram submetidas a tratamentos térmicos com temperaturas controladas e ao ar, com o objetivo de promover transformações de fases estáveis nos minerais de ferro presentes nas amostras. As amostras foram aquecidas até 850°C em um forno mufla (Figura 4.4) e assim permaneceram durante 20 minutos, com a temperatura estabilizada. Os tratamentos térmicos foram realizados no laboratório de Tratamentos Térmicos do Departamento de Física da UFOP, localizado no Instituto de Ciências Exatas e Biológicas (ICEB).

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Figura 4.4: Forno mufla utilizado no tratamento térmico localizado no DEFIS/UFOP.

4.3 Estudos de caracterização

A caracterização das amostras foi realizada através de diferentes técnicas de caracterização que já foram descritas mais detalhadamente no capítulo 3. A metodologia utilizada para a realização de cada técnica de caracterização será detalhada nos próximos tópicos.

4.3.1 Análise mineralógica

Foram realizadas análises qualitativas e quantitativas das amostras depois do processo de separação granulométrica. Esta análise foi realizada com o objetivo de identificar os minerais presentes em todas as amostras e definir suas concentrações. Inicialmente as amostras foram embutidas em forma de pastilhas, conforme mostra a Figura 4.5, e desta forma foi realizada a contagem de partículas presentes com o auxílio do microscópio ótico (Figura 4.6), no qual se obteve também as micrografias. A análise mineralógica foi realizada no laboratório de mineralogia do CT3 _{da Fundação}

Gorceix, Ouro Preto.

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Figura 4.6: Microscópio ótico utilizado na análise mineralógica. 4.3.2 Análise química

Foram realizadas análises quantitativas e qualitativas dos elementos químicos presentes em cada amostra através da técnica de fluorescência de raios X por dispersão de energia (EDX). Esta análise foi feita com o objetivo de reforçar os resultados obtidos na análise mineralógica, uma vez que a técnica de EDX possui um desvio de erro menor. Nesta análise as amostras foram colocadas em um suporte e inseridas no espectrômetro de raios X por energia dispersiva SHIMADZU EDX-720, conforme mostra Figura 4.7. Esta análise foi realizada no Centro Minero-Metalúrgico da REDEMAT.

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4.3.3 Análise térmica

A análise térmica foi realizada com a utilização da técnica de Termogravimetria (TGA) que consiste no aquecimento da amostra a partir da temperatura ambiente até a uma temperatura máxima estabelecida, que pode atingir até 1500°C. Esta análise foi realizada com o objetivo de investigar o comportamento das amostras quando submetidas a uma grande variação de temperatura. As amostras foram aquecidas até 1000°C em atmosfera ambiente, a uma taxa de aquecimento de 20°C por minuto. A análise térmica foi realizada no Laboratório de Análises Térmicas do Departamento de Química da UFOP, localizado no Instituto de Ciências Exatas e Biológicas (ICEB).

4.3.4 Difração de Raios X

Foi realizada uma análise qualitativa dos minerais presentes nas amostras através da técnica de difração de raios X. Esta análise foi realizada com o objetivo de avaliar quais as fases cristalinas presentes em cada amostra. As amostras foram prensadas a mão em uma lâmina de vidro e inseridas no difratômetro de raios X, conforme mostra a Figura 4.8, em que foram realizadas as medições com o ângulo de varredura de 2θ e ânodo de cobre. As medidas foram feitas no Laboratório de Difração de Raios X, do Departamento de Geologia da UFOP.

Figura 4.8: Difratômetro de raios X utilizado neste trabalho. 4.3.5 Análise magnética

Para realizar as medidas da força magnética especifica foi montado um arranjo constituído por uma balança analítica, uma imã e um copo de plástico em que foram

50 colocadas as amostras. Primeiramente foram feitas as pesagens das amostras sem a presença do imã. Em seguida, foi colocado o imã na balança e feita a tara, para que fossem feitas as pesagens das amostras na presença do imã. Estas pesagens foram feitas para todas as amostras, antes e depois do tratamento térmico. A Figura 4.9 mostra o arranjo utilizado para as pesagens das amostras.

Figura 4.9: Arranjo utilizado para a pesagem das amostras: (a) pesagem sem o imã e

(b) pesagem como imã.

Após coleta todos os resultados foram feitos os cálculos para a obtenção da força magnética especifica das amostras. O cálculo foi feito através da formula abaixo.

Sendo:

= força magnética especifica;

= massa da amostra na presença do campo magnético;

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5 RESULTADOS E DISCUSSÕES

5.1 Amostras tratadas

Será atribuída a nomenclatura A e B para distinção das amostras estudadas. Ambas as amostras foram divididas por faixas granulométricas via cyclosizer e passaram por um tratamento térmico, nas quais foram submetidas a uma variação de temperatura até 850ºC em atmosfera ambiente. Cada conjunto de amostras é composto por 10 amostras divididas em faixas granulométricas, nas quais 5 sofreram tratamento térmico e outras 5 que não sofreram. Os resultados que serão mostrados e discutidos neste capítulo são referentes às concentrações de minerais de ferro e outros minerais presentes em cada faixa granulométrica e as caracterizações realizadas nas amostras antes e após o tratamento térmico.