Estudo do processo de piroexpansão de feldspatos pegmatíticos e caracterização tecnológica do feldspato potássico

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Estudo do processo de piroexpansão de feldspatos pegmatíticos e caracterização tecnológica do feldspato potássico

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Title: Estudo do processo de piroexpansão de feldspatos pegmatíticos e caracterização tecnológica do feldspato potássico
Author: Fernando Antonio Nogueira de Oliveira
Orientador: Antonio Carlos Pedrosa Soares
Banca:
Presidente: Antonio Carlos Pedrosa Soares
Membro: Vitoria Regia Peres da Rocha Oliveiros Marciano; Antonio Luciano Gandini
Subject: Cerâmica -- Teses.; Vitrificação (Cerâmica) -- Teses.; Feldspato -- Teses.
Palavra-chave: Microclínio; Albita; Piroexpansão; Cerâmica; Vitrificação
Date: 08-10-2001
Publisher: UFMG
Abstract: Esta dissertação apresenta a caracterização mineralógica e tecnológica do feldspato potássico (microclínio) pertítico, proveniente de pegmatitos da região de Linópolis, Minas Gerais, com vistas ao seu comportamento para uso na indústria cerâmica, destacandose a sua expansão durante o processo de queima. Os estudos do processo de piroexpansão ("fervura") foram realizados de acordo com a seguinte metodologia: 1) análises físicas: análises mineralógicas macroscópicas, preparação dos corpos de prova, determinação da densidade relativa, microscopia ótica e difratometria de raios X; 2) análises químicas: perda ao fogo, espectroscopia por fluorescência deraiosX e espectroscopia de absorção no infravermelho. O ensaio tecnológico executado em corpos de prova na forma de paralelepípedos (6,0 x 5,0 x 4,0)cm constou de testes de queima a diferentestemperaturas (T1 = 1.150oC, T2 = 1.200oC e T3 = 1.250oC) e, também, de queima do minério na forma de cones de pó a temperatura de 1.250°C. Os resultados obtidos mostraram que tais feldspatos, quando submetidos a testes de queima, exibem diminuição de densidade, aumento de volume e perda de massa. Microscopicamente, verificase a crescente vitrificação das fases constituintes do minério (microclínio e albita). Tal fato é corroborado pelas análises de difração de raiosX. Nas análises de fluorescência de raiosX destacamos a crescente perda de Na2O durante a queima e o conseqüente aumento nos teores de Al2O3. As análises de espectroscopia de absorção no infravermelho de corpos de prova não queimados exibem bandas de transmitância relativas ao tetraedro SiO4 na região entre 1.1351.035cm1, enquanto as vibrações assimétricas das ligações AlO são responsáveis pelas bandas na região entre 780720cm1. Os corpos de prova submetidos à queima nas temperaturas T1,T2 e T3 sofrem distorção nas bandas de transmitância SiO e AlO. A completa degeneração da estrutura do microclínio, acompanhada da vitrificação do material ocorre à temperatura de 1.250°C, evidenciada pelo desaparecimento das bandas relativas às ligações SiO e AlO. Dentre as possíveis causas do processo, podemos citar a quantidade da fase albítica, a densidade de distribuição da fase albítica em meio à matriz potássica e a crescente expulsão de fluidos durante a queima.
Resumo em lingue estrangeira: This dissertation presents the mineralogical and technological characterization of the perthitic potassic feldspar (microcline) from pegmatites of the Linópolis region, Minas Gerais, and the analysis of its behavior for the use in ceramic industry, highlighting its expansion duringheating. The studies of thermal expansion (boiling) have been accomplished according to the following: 1) physical analyses: macroscopic mineralogical analysis, sampling preparation, specificgravity, microscopic optics, and Xray difratometry; 2) chemical analyses: loss of ignition, Xray fluorescence spectroscopy, and infrared absorption spectroscopy. The technological tests have included the heating of brickshaped samples at three temperatures (T1 = 1.150°C; T2 = 1.200°Cand T3 = 1.250°C), also ore powdered cones have been heated under 1.250°C. The results have shown that the feldspar samples, when submitted to heating present decreasing of specific gravity, volume increase and loss of mass. The microscopic analysis shows the increasing vitrification of the ore component phases (microcline and albite), corroborated by Xray diffraction analysis. During the X-ray fluorescence analysis gradual loss of Na2O and increase of Al2O3 rates could be clearly noticed. The infrared absorption spectrometry analysis of the natural samples showns transmittance bands related to the tetrahedra SiO4 in the region between 1.1351.035cm1, and transmittance bands related to Al O bonds in the region 780720cm1. Samples submitted to heating at T1, T2 e T3 suffer distortion on the SiO and AlO transmittance bands. The whole degeneration of the microcline structure, followed by the vitrification of the material, occurs around 1.250°C and is marked by the disappearance of the bands relative to the SiO and AlO bonds. The thermal expansion could be explained by variations in the amount of albitic phase, the density of distribution of the albitic phase within the potassic matrix as well as the increasing fluid expelling during heating.
URI: http://hdl.handle.net/1843/IGCC-A2LPN3

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