Tecnologia em Metalurgia, Materiais e Mineração
https://tecnologiammm.com.br/article/doi/10.4322/2176-1523.20222675
Tecnologia em Metalurgia, Materiais e Mineração
Artigo Original

Caracterização da rocha fosfática de Angico dos Dias (Bahia) e identificação dos minerais portadores de terras raras

Characterization of the phosphate rock of Angico dos Dias (Bahia) and identification of rare earth element bearing minerals

Mariana Gonçalves dos Santos, Luiz Rogério Pinho de Andrade Lima

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Resumo

O depósito de rocha fosfática carbonatitica de Angico dos Dias vem sendo explotado e tratado em uma usina de processamento a seco que inclui classificação e concentração magnética de baixa, média e alta intensidade. A fração não magnética é utilizada na produção de fertilizantes e os finos e as frações magnéticas são descartadas como rejeitos. Estudos prévios indicam relevante presença de elementos terras raras leves e baixas concentrações de tório e urânio no minério. O objetivo deste trabalho foi caracterizar o minério, o concentrado e os rejeitos magnéticos da usina. Os resultados de análises químicas e mineralógicas indicam que o minério, o produto e os rejeitos são ricos em cálcio, fósforo, ferro, silício, alumínio e magnésio. O teor total de terras raras é superior a 9 g/kg no minério e 6 g/kg nos rejeitos magnéticos. Os principais constituintes do minério são: flúorapatita, hidro-biotita e vermiculita. Análises mais detalhadas mostram que cério, lantânio, neodímio e samário estão presentes na estrutura da apatita e em partículas de monazita. O cério é encontrado também em outro mineral sem associação com outros elementos terras raras. Os resultados também indicam que o processo de produção de fertilizantes, com ataque ácido, promove a lixiviação de parcela significativa de elementos terras raras leves contidos na apatita e cerianita o que pode permitir a sua recuperação sem significativos custos adicionais.

Palavras-chave

Apatita; Carbonatito; Terras raras; Lantanídeos; Fosfato.

Abstract

The Angico dos Dias carbonate phosphate rock deposit has been exploited and treated in a dry processing plant that includes classification and low, medium and high intensity magnetic concentration. The non-magnetic fraction is used in the production of fertilizers and the fines and magnetic fractions are discarded as tailings. Previous studies indicate the relevant presence of light rare-earth elements and low concentrations of thorium and uranium in the ore. The objective of this work was to characterize the ore, the concentrate and the magnetic tailings of the plant. The results of chemical and mineralogical analyzes indicate that the ore, the product and the tailings are rich in calcium, phosphorus, iron, silicon, aluminum and magnesium. The total content of rare earths is greater than 9 g/kg in the ore and 6 g/kg in the magnetic tailings. The main constituents of the ore are: fluorapatite, hydrobiotite and vermiculite. More detailed analyzes show that cerium, lanthanum, neodymium and samarium are present in the structure of apatite and in monazite particles. Cerium is also found in another mineral without association with other rare earth elements. The results also indicate that the fertilizer production process, with acid attack, promotes the leaching of a significant portion of light rare earth elements contained in apatite and cerianite, which may allow their recovery without significant additional costs.

Keywords

Apatite; Carbonatite; Rare earths; Lanthanides; Phosphate

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Submetido em:
02/02/2022

Aceito em:
30/08/2022

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