Caracterização de

Abstract

Resumo: O depósito de Vazante compreende o maior depósito de zinco não sulfetado da Faixa de dobramentos Brasília. Nos arredores da mina de Vazante ocorrem depósitos de calamina, termo genérico utilizado para designar distintos grupos de minerais de zinco, distinguidos entre si apenas por análises químicas. O minério calamina inclui carbonatos como smithsonita e hidrozincita, silicatos como hemimorfita e sauconita, além de argilominerais de zinco dos grupos da esmectita e ilita. Neste trabalho foi realizada a análise integrada de dados de campo, descrição de testemunhos de sondagens, resultados analíticos, dados de EDS-EBSD e informações da bibliografia. Em campo e em testemunhos a calamina pode ser subdividida em três tipos de minério: argiloso, maciço e margoso. Dados de EDS-EBSD mostram cristais de willemita com bordas irregulares, deformados e orientados dispersos em meio a cristais menos deformados e bem formados de smithsonita e hemimorfita, indicando que a willemita é mais antiga e possível fonte de Zn para a smithsonita e hemimorfita. A presença de cristais deformados de smithsonita e hemimorfita pode indicar que o crescimento desses cristais se deu simultaneamente ao evento de metamorfismo das rochas encaixantes, em momento de baixa temperatura, porém com alguma tensão atuante. A cristalização da willemita é associada ao ambiente oxidante, em fase tardi tectônica (hipogênica/supergênica), na qual carbonatos de Zn foram deformados. Em imagens EBSD observam-se cristais indeformados de smithsonita, que podem estar associados a fase posterior, puramente supergênica, sem componentes deformacionais significativos. Faz-se necessária a expansão do número de amostras, de modo a garantir a representatividade destes resultados. Alguns dados nas amostras de smithsonita indeformada indicam contatos entre cristais em torno de 60°, que para o sistema cristalino trigonal são considerados geminados, mostrando crescimento preferencial relacionado a sua natureza intrínseca, sem influência de componentes deformacionais. Em geral a energia necessária para a desagreagação destes cristais é maior. Todos esses fatores tem grande relevância no comportamento mecânico e químico do agregado policristalino, podendo influenciar nas etapas de beneficiamento do minério. A correlação dos resultados deste projeto com dados da literatura indicam que a gênese do minério pode estar relacionada com processos de wall-rock replacement e de preenchimento residual de carste. Os minérios maciço e margoso têm relação com wall-rock replacement, enquanto o minério argiloso parece ser proveniente da alteração dos outros dois tipos de minério, tendo relação com preenchimento residual de carste. Os resultados preliminares mostraram-se promissores permitindo diferenciar willemita e hemimorfita de maneira qualitativa, o que não ocorre em métodos quantitativos, pois os picos elementares destas fases são os mesmos. Recomendam-se estudos detalhados do Minério Argiloso, que, devido a sua composição, pode causar slime coating nas etapas de beneficiamento. Recomenda-se ainda estudar o comportamento hidrofóbico de minerais, característica identificada durante a preparação das amostras do minério margoso e em drusas. Dados de EDSEBSD forneceram informações importantes para a futura alimentação da planta de beneficiamento do minério calamina, no entanto faz-se necessária a expansão do número de amostras e análises, de modo a garantir a representatividade do estudo

Abstract: The Vazante nonsulfide Zn deposit is the biggest of its kind at the Brasilia fold belt. In the surrounding areas of the Vazante mine occur deposits of calamine, which is a generic term used for a distinct group of Zn minerals that can be distinguished only through chemical analyses. The Calamine ore includes carbonates such as smithsonite and hydrozincite, silicates such as hemimorphite and sauconite in addition to Zn clay minerals from the group of smectite and illite. For the current work an integrated analysis of field data, borehole survey, analytical data, EDS-EBSD data and bibliography were carried out. In the field and in borehole survey the calamine can be subdivided in three types of ore: clayey, massive and marly. EDS-EBSD data showed willemite crystals with irregular borders, deformed and orientated within less deformed and well-formed smithsonite and hemimorphite crystals, indicating that the willemite is older and the possible source of Zn for the calamine minerals. The presence of deformed smithsonite and hemimorphite crystals can indicate that these crystals growth took place simultaneously with the metamorphic/deformational event that worked on the host-rocks, in a stage of low temperatures yet with some deformational component. The willemite crystallization is associated with an oxidizing setting, in a late-tectonic (hypogenic/supergenic), in which Zn carbonates were deformed. EBSD data shows undeformed smithsonite crystals that can be associated with a late and completely supergenic stage, without any deformational component, however, further investigation is required to assure the representativity of this study. Some of the data yielded in undeformed smithsonite crystals indicated grain boundary contacts preferentially around 60°, which can suggest perfect contacts for the trigonal system, showing that the growth of these crystals is related to its nature rather than some deformational process. Normally the necessary energy required in the detachment is bigger in crystals that present these kinds of contacts, in addition these crystals tend to be less reactive. All these factors are quite important in the chemical/mechanical behavior of the crystalline aggregate, and can affect the ore processing stages. The correlation of the results indicates that the three recognized ore types (clayey, massive and marly) have its genesis related, probably, with wall-rock replacement and residual karst-fill processes. The massive and marly ores would be preferentially related to wall-rock replacement, whereas the clayey ore would be preferentially related to residual and karst-fill process. The ore types do not occur isolated, e.g. clayey ore associated or as an alteration product of massive and calamine in marl ores. Although the EDS-EBSD analyses where carried out in only four samples, the results revealed to be promising, allowing to differentiate willemite from hemimorphite in a qualitative way, which do not occur in quantitative methods once the both minerals present the same elementary peaks. It is recommended detailed studies in the clayey ore, since its textural nature can cause "slime coating" in ore processing stages. It is also recommended to study the hydrophobic behavior that was observed during the samples preparation for DRX. Further EDS-EBSD data can provide important information for feeding the beneficiation plant with calamine ores, although more sample analysis is required in order to grant reliability to the study