Caracterização mineralógica do processo de beneficiamento do minério de nióbio da mina Boa Vista, Catalão-GO, Brasil

Abstract

O Brasil é o maior produtor mundial de nióbio e os principais depósitos econômicos estão nos complexos plutônicos da Província Ígnea do Alto Paranaíba (APIP), como em Araxá, Minas Gerais e Catalão, Goiás. No Complexo Alcalino Carbonatítico de Catalão II a lavra é realizada em rocha fresca no depósito da Mina Boa Vista, constituído por diques de nelsonito e carbonatito encaixados em rochas pré-cambrianas da Faixa Brasília, intensamente fenitizadas. Os tipos de rochas predominantes são fenito 1, fenito 2, carbonatito 1, carbonatito 2, picrito, nelsonito 1 e nelsonito 2, as duas últimas constituindo os principais hospedeiros diretos da mineralização de nióbio. Esse conjunto de litotipos foi caracterizado por petrografia e microscopia eletrônica de varredura, evidenciando a grande diversidade mineralógica e petrográfica do Complexo Alcalino Carbonatítico de Catalão II. Amostras referentes à pilha de homogeneização das usinas de beneficiamento mineral de nióbio foram submetidas à análise química, difração de raios X (combinada a refinamento estrutural pelo método de Rietveld) e testes de caracterização tecnológica padrão. No total, foram analisadas 79 amostras compostas, que são referentes aos anos de 2019 e 2020, com o objetivo de abranger uma ampla distribuição das características mineralógicas das pilhas que alimentam as usinas. Em geral, a mineralogia das pilhas analisadas contém vinte e uma fases minerais e exibe uma assinatura média composta por calcita (23%), seguida pelo grupo da mica (22%), grupo do feldspato (15,3%) e dolomita/ankerita (11,3%). Outros minerais de destaque foram a magnetita, apatita, anfibólio, barita, quartzo, ilmenita, rutilo, anatásio e outros carbonatos acessórios (siderita, norsetita e estroncianita). O mineral de minério de nióbio, pirocloro, constitui em média 2,2% no teor das pilhas. Em complemento, constatou-se que a técnica de difração de raios X é simples, rápida, de baixo custo e adiciona importantes informações para o processo de concentração mineral. Assim como foi caracterizado o material de entrada da usina também foi estudado em detalhe, por microssonda eletrônica (EPMA-WDS), o pirocloro no concentrado final de pirocloro. Sua composição química indica que o mineral pertence ao grupo do pirocloro, com predomínio de Ca e Na no sítio A. Esse dado apoiou a reconciliação química do elemento de interesse (Nb2O5) com os dados obtidos por difração de raios X. Reconhecer a composição mineralógica é relevante pois fornece à equipe de produção uma ótima ferramenta de previsibilidade mineral, e dá a oportunidade de definir os melhores parâmetros de processo, em conjunto com outras variáveis de processo. Atualmente ter a informação da composição mineralógica que irá alimentar as usinas é fundamental para o aproveitamento do minério de nióbio de forma eficiente, visto que proporciona à empresa reconhecer a variabilidade do material na entrada nas usinas, e suporta a definição coerente dos parâmetros que serão imprescindíveis na otimização do processo de concentração mineral.