UNIVERSIDADE DO ESTADO DE MINAS GERAIS FACULDADE DE ENGENHARIA Campus João Monlevade ARGILA Fabiana Márcia Janaíne Crislane 9º período de Engenharia de Minas João Monlevade 2012

Caulim O caulim (ou “china clay”) está entre os 6 minerais mais importantes e abundantes do topo da crosta terrestre (até 10 metros de profundidade). Ele é formado basicamente por caulinita, um argilomineral produzido pela decomposição do feldspato. Apresenta coloração branca ou esbranquiçada, devido ao baixo teor de ferro.  

DEFINIÇÃO Caulim é um material/minério formado por silicatos hidratados de alumínio, como a caulinita e a haloisita. É de coloração branca e funde a 1800°C. Seu principal constituinte é a caulinita que é um filossilicato, do sub-grupo dos argilo-minerais. Embora o mineral caulinita (Al2O3.2SiO2.2H2O) seja o principal constituinte do caulim, outros elementos além do alumínio, tais como silício, hidrogênio e oxigênio acham-se geralmente presentes. A composição química do caulim é usualmente expressa em termos de óxidos dos vários elementos.

PROPRIEDADES DESFLOCULAÇÃO – Na forma barbotina; terá sua viscosidade mínima. TIXOTROPIA – Tende a aumentar sua viscosidade com o tempo, passando da forma barbotina para gel . VISCOSIDADE – GRANULOMETRIA – é mais grosseira que as dos demais tipos de argila. CRISTALINIDADE – apresenta lamelas hexagonais bem cristalizadas; DENSIDADE REAL – 2,6 g/cm3 ; PONTO DE FUSÃO – de 1.650 a 1.775ºC; RESISTÊNCIA MECÂNICA – baixa em relação às outras argilas; PLASTICIDADE – menos plástico que as demais argilas;

CARACTERÍSTICAS As dimensões dos cristais argilosos são extremamente pequenas, necessitando métodos especiais para sua identificação, como: a) análise química quantitativa por fluorescência de raios X ou absorção atômica e; b) análise mineralógica por difração de raios X ou microscopia eletrônica de varredura. O método mais usado é a difração de raios X, que fornece um gráfico, chamado difratograma.

COLORAÇÃO A cor das rochas argilosas pode ser bastante variada, dependendo principalmente da composição química, mas é influenciada também pelas condições físico-químicas do ambiente de deposição dos sedimentos.

CORES Segundo Jaime Pedrassani: branca – ausência de compostos de ferro, manganês e titânio bem como de matéria orgânica. cinza e preto – presença de matéria orgânica, às vezes de óxidos de manganês ou de magnetita. vermelho, laranja e amarelo – presença de óxidos e hidróxidos de ferro. roxa – origem não muito bem esclarecida, parecendo estar ligada a óxidos de ferro e manganês. verde – compostos de ferro na forma reduzida, presente em minerais como clorita, montmorillonita e glauconita. Em alguns casos, pode ser devida a minerais de cobre ou olivinas.

UTILIDADES DO CAULIM Os principais segmentos que utilizam caulim são: Borracha, Cerâmica e Rações. Também é usado na fabricação de materiais refratários, plásticos, borrachas, fertilizantes, tintas, adesivos, cimentos, inseticidas, pesticidas, produtos alimentares e farmacêuticos, catalisadores, absorventes, dentifrícios, clarificantes, gesso, auxiliares de filtração, cosméticos, produtos químicos, detergentes e abrasivos, além de cargas e enchimentos para diversas finalidades.

TIPOS DE ARGILAS  Argila natural: Pode ser utilizada em seu estado natural. Argila refratária: Resistente ao calor. Possui ferro e associadas com carvão. São utilizadas nas massas cerâmicas e placas refratárias. Caulim ou argila da china: Argila primária, utilizada em porcelanato. É de coloração branca e pouco plástica. Argilas de bola (Ball-Clay): São argilas secundárias muito plásticas, de cor azulada ou negra. É adicionada em massas cerâmicas . Argilas para grês: Argila de grão fino, plástica, sedimentária e refratária -  que suporta altas temperaturas. Após a queima sua coloração varia. Argilas vermelhas: São plásticas com alto teor de erro.Utilizadas com vidrados para grês. Bentonite: Argila vulcânica muito plástica,origina das cinzas vulcânicas. Aumenta o volume ao entrar em contato com a água. Argilas expandida: A argila expandida é produzida em grandes fornos rotativos, utilizando argilas especiais que se expandem a altas temperaturas

PRODUÇÃO NACIONAL Os principais produtores de caulim do Brasil são os Estados do Pará e Amapá com 70% da produção e os 30% restantes estão divididos entre São Paulo, Espírito Santo, Santa Catariana e Minas Gerais. As empresas mais importantes são: as nortistas - Caudam (Caulim da Amazônia), Caemi (Caulim Mineração e Metalurgia) e o grupo mineiro - Klabin.

PRODUÇÃO MUNDIAL Existem depósitos em vários países do mundo, no entanto, são o poucas as jazidas de boa qualidade e com volume adequado para suportar uma escala de produção competitiva. A produção é dominada pelos Estados Unidos, Inglaterra e ex-União Soviética, sendo que os dois primeiros tiveram grande crescimentos nos últimos 5 anos. O Brasil e a Coréia do Sul passam pelo processo de aumento de produção;

LAVRA Geralmente a céu aberto, os procedimentos de lavra operam na seguinte sequência: desmatamento, se for o caso; decapeamento e deposição protegida do solo vegetal; desmonte do estéril e deposição em local planejado para posterior remanejamento para a cava e recomposição parcial do perfil do terreno e; desmonte do minério, geralmente com a utilização de moto scraper e ou escavadeiras, tratores de esteira, motoniveladoras e caminhões basculantes.

São comuns as operações com mineração a céu aberto com sistema de desmonte hidráulico. O material desmontado é coletado por dragagem e encaminhado para a planta de beneficiamento onde sofre separação centrífuga, decantação, prensagem e secagem. Atividades de mineração subterrânea são raras e ocorrem somente nos Estados da Paraíba e Rio Grande do Norte, em minas de origem primária, onde o caulim é um co-produto, associado a feldspatos, micas etc. Adotam processos rudimentares e oferecem alto risco à segurança dos trabalhadores.

BENEFICIAMENTO O processo de beneficiamento geralmente tem início próximo da mina, em uma estação de pré-beneficiamento, para onde o minério é transportado por caminhões. O caulim normalmente ocorre associado a impurezas, e para atender às especificações do mercado, necessita de beneficiamento, que pode ocorrer por via seca e via úmida: O primeiro, mais simples, destina-se a caulins que apresentem alvura e granulometria adequadas ao mercado a que se destinam. O processo por via úmida envolve as etapas de dispersão, fracionamento em hidrociclone ou centrífuga, separação magnética, floculação seletiva, alvejamento químico, filtragem e secagem.

CONCLUSÃO Embora o principal constituinte seja a caulinita, outros elementos podem estar presentes e estes, irão influenciar em suas características. Devido à pequena granulometria dos cristais, é necessária a aplicação de métodos especiais para a sua identificação, tendo como o mais usado: a difração de Raio X. O caulim possui aplicação em diversos segmentos da indústria, principalmente em: borrachas, cerâmicas e rações. O Norte brasileiro é responsável por 70% da produção nacional. Atualmente os EUA encontram-se como os maiores produtores mundiais.

REFERENCIAS http://www.cetem.gov.br/publicacao/series_stm/stm-65.pdf http://www.pormin.gov.br/informacoes/arquivo/caulim_propriedades_aplicabilidade_ocorrencias.pdf http://www.inducal.com.br/html/caulim.htm http://www.portorossi.art.br/as_argilas.htm