Orientador: Lena Virginia Soares Monteiro

Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Geociências

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...

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...

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