Tecnologia em Metalurgia, Materiais e Mineração
https://tecnologiammm.com.br/article/doi/10.4322/2176-1523.20181473
Tecnologia em Metalurgia, Materiais e Mineração
Artigo Original

TRANSFORMAÇÕES QUÍMICAS E MINERALÓGICAS EM MISTURA DE ROCHA POTÁSSICA E CALCÁRIO SUBMETIDA A PROCESSO TÉRMICO VISANDO A LIBERAÇÃO DO POTÁSSIO CONTIDO

CHEMICAL AND MINERALOGICAL TRANSFORMATIONS IN POTASSIUM ROCK MIXTURE AND CALCARY SUBMITTED TO THE THERMAL PROCESS FOR THE RELEASE OF POTASSIUM CONTAINED

Rodolfo Rezende Silva, Isabel de Sousa Batista Carvalho, Sônia Denise Ferreira Rocha

Downloads: 0
Views: 1466

Resumo

Fertilizantes potássicos apresentam um déficit de produção requerendo a importação de 94% do consumo interno. Após tratamento térmico, silicatos potássicos de alto teor de K2 O, associados ao calcário, podem viabilizar a mudança deste cenário. Neste trabalho, foram avaliadas as transformações químicas e mineralógicas da mistura rocha potássica-calcário, conduzidas para disponibilizar o potássio como nutriente para as plantas, tornando-o solúvel nas condições do solo. Uma mistura rocha potássica-calcário calcítico, com granulometria abaixo de 74µm e proporção de K2 O/CaO=1:4, assim como os produtos do tratamento térmico, foram caracterizados por FRX, DRX, FTIR, MEV/EDS, TGA e DSC. A perda de massa do processo foi de 21,35% com entalpia líquida relativa na faixa de 720 a 910J/g. Os minerais potássicos contidos na rocha (muscovita, biotita e microclina) se convertem em feldspatóides (leucita e kaliofilita), com formação de estruturas mais abertas de silicatos, responsáveis por aumentar a disponibilização do potássio, em ácido cítrico 2%, de 2,8% para 28,6%, Portanto, o tratamento térmico se mostra como uma rota tecnicamente possível para o desenvolvimento de fertilizantes potássicos a partir de silicatos.

Palavras-chave

Potássio; Silicatos; Feldspatoides; Fertilizantes; Processo térmico.

Abstract

Potassic fertilizers present a deficit in the production requiring an importation of 94% of the internal consumption. After a thermal treatment, K-bearing silicates with high content of K2 O associated to limestone can make feasible a change in this scenario. In this work, chemical and mineralogical transformations in a mixture potassic rock-limestone are evaluated in order to release potassium, making it more soluble in soil conditions and available for the crops. A mixture of potassic rock and calcitic limestone below 74 µm and with a proportion of K2 O/CaO=1:4, as well as the thermal treated products, were characterized by XRF, XRD, FTIR, SEM/EDS, TGA and DSC. The weight loss of the mixture in the reaction was measured as 21.35% and the relative net enthalpy of the process in the range of 720 to 910J/g. The rock minerals bearing potassium such as muscovite, biotite and microcline were converted to the feldspathoids leucite and kaliophilite, minerals which bear potassium in a less packed crystalline structure, what increases its availability in citric acid solution 2% m/m, from 2.8% to 28.6%. Therefore, the reaction shows as a possible route to be technically feasible to the development of potassic fertilizers from silicates.

Keywords

Potassium; Silicates; Feldspathoids; Fertilizers; Thermal process

Referências

1 Globo Rural. PIB do agronegócio ganha espaço na economia brasileira em 2015, diz CNA. 2015 [acesso em 30 jun. 2017]. Disponível em: http://g1.globo.com/economia/agronegocios/noticia/2015/12/pib-do-agronegocio-ganhaespaco-na-economia-brasileira-em-2015-diz-cna.html

2 Associação Nacional para Difusão do Adubo [página da internet]. São Paulo: ANDA [acesso em 30 jun. 2017]. Disponível em: www.anda.org.br/index.php?mpg=03.00.00

3 Oliveira LAM. Potássio. In: Lima TH, Neves CAR. Sumário mineral 2015. Brasília: DNPM; 2016. p. 94-95.

4 Nascimento M, Loureiro FEL. Fertilizantes e Sustentabilidade: o potássio na agricultura brasileira, fontes e rotas alternativas. Rio de Janeiro: CETEM/MCT; 2004 (Série Estudos e Documentos).

5 Monte MBM, Andrade MC, Baltar CAM, Moura RL. Cloreto de Potássio – Mina de Taquari Vassouras – CVRD. Rio de Janeiro: CETEM; 2002. (CT2002-158-00 Comunicação Técnica elaborada para o Livro Usina de Beneficiamento de Minérios do Brasil).

6 Martins ES, Oliveira CV, Resende AV, Matos MSF. Agrominerais – rochas silicáticas como fontes minerais alternativas de potássio para a agricultura. In: Luz AB, Lins F. Rochas e minerais industriais. Rio de Janeiro: CETEM; 2008. Cap. 9, p. 205-223.

7 Yamada T, Roberts TL. Potássio na agricultura brasileira. Piracicaba: Associação Brasileira da Potassa e do Fosfato; 2005.

8 Silva DRG. Caracterização e avaliação agronômica de rochas silicáticas com potencial de uso como fontes alternativas de nutrientes e corretivos da acidez do solo [tese]. Brasília: Universidade de Brasília; 2012.

9 Lima ONB, Uhlein A, Britto W. Estratigrafia do Grupo Bambuí na Serra da Saudade e geologia do depósito fosfático de Cedro do Abaeté, Minas Gerais. Revista Brasileira de Geociencias. 2007;37(4):204-215.

10 Eichler V. Disponibilidade do potássio do Verdete de Abaeté, calcinado com e sem calcário magnesiano, para a cultura do milho (Zeamays L.) em solos de textura média e argilosa [dissertação]. Lavras: Universidade Federal de Lavras; 1983.

11 Pereira SCC. Caracterização tecnológica do verdete de Cedro do Abaeté (MG) na produção de termofosfato potássico fundido [dissertação]. São Paulo: Escola Politécnica da Universidade Federal de São Paulo; 1987.

12 Silva AAS, Medeiros ME, Sampaio JA, Garido FMS. Verdete de Cedro do Abaeté como fonte de potássio: caracterização, tratamento térmico e reação com CaO. Matéria (Rio de Janeiro). 2012;17(3):1061-1073.

13 Moretti, B. S.. Calcinação do verdete e caracterização do seu potencial de uso agrícola como fonte de potássio [dissertação]. Lavras: Universidade Federal de Lavras. Lavras; 2012.

14 Pereira HS, Korndorfer GH. Metodologias para análise fertilizantes potássicos de baixa solubilidade em água. Uberlândia: Universidade Federal de Uberlândia, Instituto de Ciências Agrárias – ICIAG; 2012. Relatório final.

15 Brasil. Ministério da Agricultura, Pecuária e Abastecimento. Manual de métodos analíticos oficiais para fertilizantes e corretivos. Brasília: MAPA; 2014.

16 Ospitali F, Bersani D, Leonardo DIG, Lottici PP. “Green Earths”: vibrational and elemental characterization of glauconites, celadomites and historical pigments. Journal of Raman Spectroscopy : JRS. 2008;39:1066-1073.

17 Silva AAS, Medeiros ME, Sampaio JÁ, Garido FMS. Efeito da temperatura na síntese de fertilizantes do tipo termopotássio. In: Anais do 25° Encontro Nacional de Tratamento de Minérios e Metalurgia Extrativa; 8° Meeting of the Southern Hemisphere on Mineral Technology; 2013 Out 20-24; Goiânia, Brasil. Goiânia: SECTEC; 2013.

18 Farmer VC. The infrared spetra of minerals. Aberdeen: Mineralogical Society of Great Britain and Ireland; 1974.

19 Andersson MP, Hem CP, Schultz LN, Nielsen JW, Pedersen CS, Sand KK, et al. Infrared spectroscopy and density functional theory investigation of calcite, chalk, and coccoliths - do we observe the mineral surface? Journal of Physical Chemistry. 2014;118:10720-10729.

20 Mineralogy Database [página da internet]. [atualizada em 9 maio 2012; acesso em 5 jul. 2017]. Disponível em: http://www.webmineral.com/

21 Klein C. Mineral science. 22nd ed. USA: John Wiley & Sons; 2002.

22 Anthony JW, Bideaux RA, Bladh KW, Nichols MC. Handbook of Mineralogy. Chantilly: Mineralogical Society of America; 2001 [acesso em 4 jul. 2017]. Disponível em: http://www.handbookofmineralogy.org/search.html?p=all

23 Rruff Database. [página da internet]. Tucson; 2015 [acesso em 5 jul. 2017]. Disponível em: http://rruff.info/24 Becerro AI, Escudero A, Mantovani M. The hydrothermal conversion of kaolinite to kalsilite: Influence of time, temperature and pH. The American Mineralogist. 2009;94:1672-1678.

5beb17ed0e88257278c2d1af tmm Articles
Links & Downloads

Tecnol. Metal. Mater. Min.

Share this page
Page Sections