O potencial da técnica EBSD para análises microestruturais em minérios de ferro

Abstract

Resumo: Os minérios de ferro brasileiros são constituídos principalmente por óxidos e hidróxidos de ferro e apresentam arranjos cristalográficos variados, resultado dos diversos processos deformacionais, metamórficos e intempéricos pelos quais foram submetidos. A partir desses eventos, são geradas microestruturas e texturas nos cristais de hematita, magnetita, goethita e maghemita. Essas feições influenciam o comportamento do minério durante os processos de beneficiamento e, por conta disso, numa rotina industrial, é necessária a caracterização do minério, que é realizada através da mineralogia aplicada. Atualmente são utilizadas técnicas de imageamento por microscopia ótica e de análise cristalográfica por MEV e química por EDS, WDS e DRX, que, embora apresentem bons resultados de caracterização, acabam sendo limitadas para a obtenção de determinadas informações relevantes ao processo. Neste sentido, o presente trabalho pretende apresentar o potencial da técnica EBSD para a caracterização microestrutural e para a determinação do grau de liberação mineral do minério em diferentes granulometrias, sendo descrita como uma alternativa para a caracterização do minério. Para isso, foram selecionadas duas amostras de minério de ferro, de mesma composição e frações granulométricas distintas, provenientes do complexo Carajás. Os resultados foram comparados àqueles obtidos por meio das técnicas convencionais. Com isso, foi possível concluir que a técnica permite a diferenciação das fases de ferro, a identificação de agregados policristalinos e poliminerálicos e a caracterização dos limites entre os cristais que constituem o grão. Com essas informações é possível quantificar fases minerais, manter o controle de produção com a determinação do grau de liberação das partículas (método de Gaudin), e prever o comportamento do minério durante os processos de desagregação

Abstract: Brazilian iron ores consist mainly of iron oxides and hydroxides, exhibiting diverse crystallographic arrangements resulting from various deformational, metamorphic and weathering processes they have undergone. These events give rise to distinct microstructures and textures in hematite, magnetite, goethite and maghemite crystal aggregates. These characteristics significantly impact iron ore's behavior during beneficiation processes. Therefore, it is crucial to characterize the ore as part of industrial routines, a task typically accomplished through applied mineralogy. Common methods such as optical microscopy, crystallographic by MEV and chemical analyses like EDS, WDS, and DRX are employed for ore characterization. While these methods provide effective results, they have limitations in obtaining specific information essential to the process. In this context, the present study aims to demonstrate the potential of the EBSD technique for microstructural characterization and for determining the degree of mineral liberation in ore at different particle sizes. It is described as an alternative method for ore characterization. Two samples of iron ore with identical composition but different granulometric fractions from the Carajás Complex were selected for this investigation. The results obtained from EBSD were compared with those from conventical analysis techniques, revealing that EBSD allows the differentiation of iron phases, identification of polycrystalline and polymetallic grain, and characterization of crystal boundaries within the grains. This information enables the mineral phases, facilitates production control by determining particle liberation degree (Gaudin method) and aids in predicting ore behavior during disaggregation