Tecnologia em Metalurgia, Materiais e Mineração
https://tecnologiammm.com.br/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

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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

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