Dissertação de Mestrado

Nefelina sienito é uma rocha ígnea alcalina, com ausência de quartzo livre, constituída de feldspatos (microclínio e albita), feldspatóides (nefelina sodalita), dolomita, monazita/zirconita, biotita e minerais portadores de ferro. Sua principal utilização é como fonte de alumina e alcális para indústria cerâmica. No entanto, para o seu aproveitamento comercial é necessário uma etapa de beneficiamento mineral de forma a enquadrá-la dentro dos requisitos de qualidade exigidos pelo mercado consumidor. Foi desenvolvido um processo para o aproveitamento do feldspato contido nos finos de pedreira de nefelina sienito (Pedreira Vigné Ltda., Nova Iguaçu - RJ) gerados no processo de produção de brita para construção civil. Paraisso, o feldspato beneficiado deverá possuir requisitos de qualidade, isto é, apresentar baixo teor de ferro (<0,5% em 'Fe IND.2''O IND.3') e alcális total maior que 12% ('K IND.2'O + 'Na IND.2'O) para o seu aproveitamento na indústria cerâmica.A análise química da amostra global mostrou um teor de 'Fe IND.2''O IND.3' de 3,2% e os estudos de caracterização mineralógica mostraram que os minerais portadores de ferro, presentes na amostra, são pirita, oxi-hidróxidos de ferro (limonita) ebiotita. Ensaios de flotação reversa realizados com ácido oléico como coletor mostraram que é possível obter um concentrado com teor de 'Fe IND.2''O IND.3' da ordem de 0,77%. Os resultados da lixiviação sulfúrica revelaram ser possível obter umconcentrado com teor de'Fe IND.2''O IND.3' da ordem de 0,35%. A recuperação em massa do processo foi de 60%. Os ensaios em massa cerâmica com a nefelina sienito beneficiada, apresentaram valores de absorção de água de 1,22% podendo ser classificado como um grés porcelanato, específico para pavimentos vitrificados. A retração linear aumentou de 8,75 na temperatura de 1180 graus C apra 10,8% na temperatura de 1260 braus C, evidenciando um importante ganho nesta característica ) cerâmica. Estudos de viabilidade econômica para implantação do processo em escala industrial mostraram-se bastante favoráveis.

Nepheline syenite is a fine-grained igenous rock, with free silica, as quartz, comprising feldspars (microcline and albite), feldspathoid (nepheline sodalite), dolomite, monazite/zircon, biotite and iron bearing minerais (pyrite, limonite). It is main used as a source of alumine and alkalis for ceramic industries. However, for commercial use, several steps at mineral dressing are needed to reach the market. A process has been development for the improvement of the feldspar contained in a fine fraction quarry of nepheline syenite, which is a sub-product in the flintstones production for the civil construction segment. For this purpose, the feldspar concentrated needs low iron content (0.5% Fe203) and total alkalis greater than 12% (K20+Na20) for use in the ceramic industry. The chemical analysis for the head sample pointed out 3.2% of Fe203, and the mineral characterization studies showed that the sample is mainly pyrite, iron oxi/hydroxide (limonite) and biotite. The reverse flotation tests with oleic acid as collector showed that it is possible to obtain a concentrate with 0.77% of Fe203. The leaching process demonstrated that it is possible to produce a feldspar concentrate with 0.35% Fe203. The weight recovery was 60%. In ceramic bodies tests with the nepheline syenite concentrate, the water absorption was 1.22%, like a vitreous floor tiles. The linear retraction increased from 8.7% (temperature 1180°C) to 10.8% (temperature 1260°C), indicating an important gain in this ceramic characteristic. Economic studies indicated the feasibility of the process for implementation on na industrial scale.