Caracterização mineralógica do minério carbonatítico de elementos terras raras de Catalão I

Abstract

Catalão I é um complexo alcalino carbonatítico que compõe a Província Ígnea do Alto Paranaíba e possui depósitos de fosfato, vermiculita, titânio, nióbio, bário e elementos terras raras (ETR). O trabalho consistiu na caracterização mineralógica de uma amostra de carbonatito não intemperizado e enriquecido em magnesita deste complexo, com ênfase na identificação, quantificação e caracterização dos minerais carreadores de ETR. A metodologia envolveu etapas de separação granulométrica, gravimétrica e magnética e a realização de estudos por espectrometria por fluorescência de raios X, difratometria de raios X, espectrometria de emissão óptica com plasma indutivamente acoplado, mineral liberation analysis, estereomicroscopia binocular, microscopia eletrônica de varredura com espectrômetro de raios X por dispersão de energia e microssonda Raman. A mineralogia do carbonatito é composta por dolomita, magnesita, minerais do grupo da mica, magnetita, fluorapatita, quartzo, barita, lizardita, estroncianita, norsethita, ilmenita, pirita, calcita, perovskita, monazita, esfalerita, galena, minerais do grupo do pirocloro, anatásio e um carbonato de ETR. O minério é enriquecido em ETR, apresentando somatório dos teores de Ce, La, Nd, Pr, Sm, Gd e Sc equivalente a 10.657 ppm na alíquota cabeça. Os minerais carreadores detectados foram fluorapatita, monazita, minerais do grupo do pirocloro e um carbonato de ETR não identificado. A monazita contém teor de 52,9% de TR2O3 e é o carreador mais importante, mas apresenta problemas de liberação associados a sua granulação muito fina. A composição mineralógica dos produtos dos diferentes processos de separação não indicou a concentração de novas fases minerais e evidenciou os problemas de liberação dos minerais carreadores de ETR. A porcentagem de massa livre de monazita, pirocloro e fluorapatita corresponde a 31,7%, 38,5% e 56,7%, respectivamente. Isso dificulta a obtenção de concentrados de teor elevado ou pode resultar na perda dos minerais de interesse