A caracterização mineralógica e química de uma amostra é uma importante etapa em qualquer projeto de mineração. Por meio das análises laboratoriais que se obtêm informações essenciais para avaliar a viabilidade econômica de um depósito, definir rotas de beneficiamento e garantir o controle de qualidade durante todo o processo produtivo.

Escolher o método analítico adequado é uma etapa que exige conhecimento técnico e planejamento. Essa escolha deve considerar não apenas os elementos que se deseja quantificar, mas também as características físicas e químicas dos minerais presentes na amostra, a matriz litológica, os objetivos da análise e o nível de precisão necessário para o projeto.

As diferentes técnicas empregadas operam com base em propriedades físicas específicas, que respondem de forma distinta conforme a composição mineralógica do material. Por isso, entender o comportamento da amostra é essencial para garantir medições confiáveis.

Outro ponto crucial está no preparo das amostras. Antes das medições, é comum realizar etapas de moagem, decomposição ou digestão química, ajustadas de acordo com a natureza da matriz mineral. Essas etapas, embora muitas vezes vistas como rotineiras, são determinantes para a qualidade do resultado final.

Por isso, o laboratório de mineração precisa aliar técnicas analíticas precisas, preparo adequado de amostras e equipamentos confiáveis, garantindo resultados consistentes, rastreáveis e em conformidade com padrões de qualidade.

Preparação: A base de uma boa análise

Antes de qualquer determinação química ou física, a etapa de preparo da amostra é fundamental para garantir a representatividade e confiabilidade dos resultados.

No laboratório de mineração, as amostras de rochas, minerais e solos podem passar por processos de secagem, moagem, desagregação, homogeneização e amostragem, que devem ser conduzidos de forma padronizada.

• Secagem: realizado em estufas com circulação e renovação de ar, com modelos com diferentes volumes, que assegura secagem uniforme e controle preciso de temperatura.

• Homogeneização: equipamentos como o agitador homogeneizador em “V” e o em “Y” garantem mistura eficiente de amostras em pó ou grânulos.

• Moagem: a redução do tamanho das partículas é feita de acordo com a dureza do material. O moinho de solos TE-330/1 é indicado para materiais menos resistentes, com textura e dureza similar a torrões de solo, enquanto o moinho de jarros TE-500/1 é ideal para amostras com dureza elevada.

Essas etapas são essenciais para que o material esteja em condições adequadas de análise, evitando variações indesejadas.

Preparo básicos para análises elementares 

A etapa de digestão e preparo de soluções também exige controle e condições laboratoriais adequadas. Alguns pontos fundamentais incluem:

• Qualidade da água: deve estar livre de impurezas orgânicas e inorgânicas. Para isso, utiliza-se sistemas como destiladores, osmose reversa ou deionizadores. Equipamentos como o Sistema de Purificação de Água Sartorius Arium® mini garantem água do tipo I, ideal para preparo de padrões e soluções.

• Pesagem: realizada em balanças analíticas, de precisão e semianalíticas, que asseguram exatidão nas etapas de preparo.

• Preparo de soluções: feito com auxílio de agitadores magnéticos, agitadores de tubos, banhos-maria, chapas aquecedoras e medidores de pH, que garantem dissolução completa e estabilidade das soluções.

• Segurança: o recomendado é que o preparo deve ser conduzido em capelas para exaustão de gases, reduzindo riscos de exposição a vapores ácidos ou tóxicos.

• Secagem de materiais: após o uso, as vidrarias e utensílios podem ser secos e esterilizados em estufas para secagem e esterilização.

Essas boas práticas asseguram que as análises subsequentes sejam realizadas com o máximo de qualidade e reprodutibilidade.

Análises químicas: Determinação de elementos 

As análises químicas são essenciais para quantificar metais, semimetais e outros elementos presentes nos minérios, solos e efluentes. Duas das principais técnicas utilizadas no setor mineral são:

Espectrometria de Absorção Atômica (AA)

A Espectrofotômetro de Absorção Atômica (AA) mede a absorção de radiação por átomos livres no estado gasoso, após a vaporização em chama ou forno de grafite. A propriedade explorada é a absorção seletiva de luz em comprimentos de onda específicos.

Antes da leitura, a amostra deve ser digerida quimicamente, dependendo da matriz. A técnica é amplamente aplicada para a quantificação de metais em minérios metálicos, solos contaminados, rejeitos e águas de mina.

O Espectrofotômetro de Absorção Atômica GBC-SavantAA é indicado para determinação de metais como ouro (Au), prata (Ag), cobre (Cu), ferro (Fe), paládio (Pd), platina (Pt), zinco (Zn), manganês (Mn), níquel (Ni), chumbo (Pb), cádmio (Cd) e mais. Podendo também ser acoplado a acessórios como o forno de grafite ou gerador de hidretos.

Espectrometria de Emissão Óptica (ICP-OES)

O ICP-OES é uma técnica multielementar que utiliza plasma indutivamente acoplada para excitar os átomos da amostra. Esses átomos emitem luz em comprimentos de onda específicos, e a intensidade da emissão é proporcional à concentração do elemento.

A amostra deve ser digerida antes da leitura, permitindo análises precisas de metais, semimetais e até não metais. É uma técnica essencial em análises de ouro, prata, cobre, zinco, níquel, manganês, lítio, terras raras e outros, oferecendo alta sensibilidade e leitura simultânea de diversos elementos.

Analisador de mercúrio

A Tecnal oferece soluções modernas e práticas para análise de mercúrio.

• Analisador de mercúrio: Modelo Lumex-me-mercury Analyzer RA-915 LAB, permite análise direta de amostras sólidas, semissólidas e líquidas, sem necessidade de pré-tratamento. Ideal para solos, sedimentos, rochas, minérios e minerais. O método dispensa reagentes e gera resíduos mínimos.

• Analisador de mercúrio: Modelo Lumex-me-mercury Analyzer RA-915M, indicado para determinação de mercúrio em solos, rochas, sedimentos e gases de hidrocarbonetos, com acessórios específicos para cada tipo de amostra.

Esses equipamentos garantem análises rápidas, limpas e de alta sensibilidade, atendendo às normas ambientais e industriais.

Análises físicas 

As análises físicas complementam as determinações químicas, permitindo compreender as propriedades estruturais e morfológicas dos minerais. São técnicas, em geral, não destrutivas, aplicadas para avaliar porosidade, cor, morfologia, resistência e granulometria.

• Granulometria: etapa essencial na caracterização de minérios e solos, realizada por peneiramento convencional com o Agitador Eletromagnético B-AGIT, que garante precisão e repetibilidade nos resultados.

Conclusão

Cada etapa do processo analítico em mineração exige rigor, precisão e confiabilidade. Com equipamentos desenvolvidos para atender às demandas desse setor, a Tecnal oferece soluções para laboratórios de mineração, desde o preparo de amostras e purificação de água até as análises multielementares.

Referências bibliográficas 

Instituto Laboratório de Análise de Minerais e Rochas, Departamento de Geologia da Universidade Federal do Paraná. Disponível em: http://www.lamir.ufpr.br/lab/index.php/tecnicas-analiticas/

Laboratório de Caracterização Tecnológica LCT, Departamento de Engenharia de Minas e de Petróleo da Escola Politécnica da Universidade de São Paulo. Disponível em: https://lct.poli.usp.br/servicos/analise