MINERAIS DE TITÂNIO

MINERAIS DE TITÂNIO

CRICIÚMA, NOVEMBRO DE 2011.

UNIVERSIDADE DO EXTREMO SUL CATARINENSE – UNESC

CURSO DE ENGENHARIA AMBIENTAL

BRUNO ULIANO ABÍLIO

RENE DORNEL

MINERAIS DE TITÂNIO

Trabalho sobre minerais de titânio, apresentado à disciplina de Mineração e Meio Ambiente, da 6ª Fase do curso de Engenharia Ambiental da Universidade do Extremo Sul Catarinense – UNESC, ministrado pelo professor Carlyle Torres Bezerra de Menezes, como requisito parcial para aprovação na disciplina.

CRICIÚMA, NOVEMBRO DE 2011.

SUMÁRIO

1. INTRODUÇÃO................................................................................................................

2. GEOLOGIA E MINERALOGIA BÁSICA..........................................................

3. MÉTODOS DE LAVRA E PROCESSAMENTO MINERAL....................

4. USOS E APLICAÇÕES...............................................................................

5. ESPECIFICAÇÕES..................................................................................

6. MINERAIS E MATERIAS ALTERNATIVOS.............................................

1.INTRODUÇÃO

O titânio não aparece livre na Natureza. No entanto, combinado com outros elementos é bastante abundante, estando presente na maioria das rochas ígneas e sedimentares provenientes do intemperismo sobre as rochas ígneasportadoras de minerais de titânio.

O titânio é um elemento químico de símbolo Ti, número atômico 22 (22 prótons e 22 elétrons) com massa atômica 47,90 u. Trata-se de um metal de transição leve, forte, cor branca metálica, lustroso e resistente à corrosão, sólido na temperatura ambiente.

O metal titânio é pouco reativo em temperatura ambiente, mas, quando aquecido, forma compostos estáveis, duros e refratários. O titânio é resistente à maioria dos ácidos orgânicos, aos ácidos clorídricos e sulfúricos diluídos, a gases e soluções contendo cloro.

Os óxidos de titânio que apresentam interesse econômico são a ilmenita, o leucoxênio, o rutilo e, mais recentemente, o anatásio e a perovskita. Dentre esses minerais, as principais fontes são o rutilo e a Ilmenita.Encontram-se importantes depósitos de rutilo e ilmenite na Austrália, Argentina, EUA, África Central, Brasil, Canadá, Egito, Índia e Noruega. Os maiores depósitos de rutilo conhecidos situam-se na Austrália.

O titânio foi descoberto na Inglaterra por William Justin Gregor em 1791, a partir do mineral conhecido como ilmenita (FeTiO3). Este elemento foi novamente descoberto mais tarde pelo químico alemão Heinrich Klaproth, desta vez no mineral rutilo (TiO2), que o denominou de titânio em 1795.

2. GEOLOGIA E MINERALOGIA

3.1.1 Mineralogia

O titânio figura entre os dez elementos mais abundantes na crosta terrestre , visto que o Ti4+ está presente em cerca de 45 espécies minerais. No entanto, os depósitos com viabilidade econômicasão escassos. As principais fontes comerciais de titânio são a ilmenita (FeTiO3), o rutilo (TiO2), o anatásio (TiO2) e o leucoxênio.

Ilmenita

A ilmenita é um óxido de ferro e titânio (FeTiO3) com composição teórica de Fe (36,8%), Ti (31,6%) e O (31,6%). A denominação ilmenita tem origem no nome da montanha russa Ilmenski, onde a espécie foi encontrada pela primeira vez. O mineral, quando fresco e inalterado, tem cor preta, com lustre metálico a submetálico.

Em termos de classificação mineralógica, a ilmenita pertence ao subgrupo ílmenita do grupo hematita, cuja fórmula geral é MTiO3, onde o “M” pode ser um dos metais: ferro, magnésio, zinco ou manganês. Pertencem ao mesmo subgrupo, os minerais: ecandrewsita (óxido de titânio, zinco, ferro e manganês); geikielita (óxido de titânio e magnésio) e a pyrophanita (óxido de titânio e manganês).

Os principais minerais acessórios da ilmenita são: zirconita, hematita, magnetita, rutilo, espinélio, albita, apatita, monazita, calcita, microclina, olivina, pirrotita, biotita e quartzo. A transformação do Fe2+ em Fe+3 é comum devido à oxidação do mineral. A forma cristalina da ilmenita altera-se para uma mistura amorfa FeO, Fe2O3 e TiO2, segundo um processo de intemperismo muito lento. A oxidação e, posterior, lixiviação do ferro, pela ação da água, resulta em um aumento do teor de TiO2. O produto final dessa alteração pode ser rutilo, anatásio ou leucoxênio. Este último corresponde a um estágio muito avançado de alteração da ilmenita, apresentando-se como ummineral de cor cinzenta e brilho baço. As espécies resultantes da alteração da ilmenita são conhecidas como minerais secundários de titânio. A ilmenita fresca é solúvel em H2SO4 e HCl, todavia, as formas alteradas são praticamente insolúveis em ácido (Garnar e Stanaway, 1994).

Tabela 1: Principais propriedades físicas da ilmenita.

Propriedades

Ilmenita

Dureza (escala de Mohs)

5,0 a 6,0

Densidade (g/cm3)

4,5 a 5,0

Brilho

Metálico a sub-metálico

Cor

Preta

Transparência

Opaco

Sistema Cristalino

Trigonal

Hábito

Variado (romboédrico, lamelar, maciço, compacto, granular)

Fratura

Conchoidal