Determinação da concentração de contaminantes no caolim através da teoria de Kubelka-Munk

Abstract

O caolim é uma argila utilizada em diversos ramos da indústria: papel, tintas, plásticos, borrachas, produtos farmacêuticos, cosméticos e alimentícios, entre outros. Os caolins da região amazônica estão entre os melhores do mundo e as suas reservas estão entre as mais abundantes. Apesar de a sua lavra ser relativamente simples e barata, o processamento do caolim pode ser problemático em algumas ocasiões devido à presença de minerais contaminantes, principalmente hematita, goethita e anatásio. A alvura, principal parâmetro de qualidade do produto, é insuficiente para detectar a presença destes minerais no caolim in situ e ao longo das etapas de beneficiamento, e devido a isto ocorrem situações onde o minério não atinge as especificações de qualidade ao final do processo ou é mal aproveitado. Portanto, este trabalho desenvolveu uma técnica para a estimativa da concentração destes minerais contaminantes no caolim, proporcionando assim um maior controle do processo de beneficiamento e facilitando a sua classificação como minério ou estéril. Esta técnica é baseada na teoria de Kubelka-Munk, que utiliza o espectro de reflectância, no presente caso medido na região visível. Foi necessário o desenvolvimento de alguns procedimentos teóricos e experimentais para a aplicação da teoria ao caolim, que possibilitaram a realização de medidas de concentração a nível semi-quantitativo. Apesar de algumas dificuldades de ordem experimental encontradas, esta nova técnica tem potencial para reduzir custos operacionais e maximizar as reservas.

Kaolin is a clay used in many sections of the industry: paper, paints, plastics, rubbers and pharmacy, cosmetic and food products. The kaolins in Amazon region are among the best in the world and their reserves are among the most abundant. Besides its mining being relatively simple and cheap, kaolin processing can be problematic in certain cases due to the presence of contaminant minerals, mainly hematite, goethite and anatase. Brightness, the principal quality parameter of the final product, is insufficient for detecting the presence of these minerals on the kaolin in situ and along its processing, leading to situations where the ore fail quality specifications or is badly used to advantage. Therefore, this work developed a technique to estimate the concentration of these minerals in kaolin, providing then a better control over the process and facilitating kaolin classification between ore and waste. This technique is based on Kubelka-Munk theory, which uses the reflectance spectrum, in the present case measured in the visible range. It was necessary to develop some theoretical and experimental procedures to apply the theory on kaolin, which enabled concentration measurements with semiquantitative precision. Aside some practical difficulties encountered, this new technique brings the potential to reduce operational costs and maximize reserves.