Monografia do Trabalho de Conclusão de Curso apresentada ao Departamento de Geologia da Escola de Minas da Universidade Federal de Ouro Preto como requisito parcial para avaliação. Luciano Jacques de Moraes das Bibliotecas e Sistema de Informação - SISBIN - Universidade Federal de Ouro Preto.
APRESENTAÇÃO
Este trabalho de conclusão de curso visa a caracterização mineralógica e geometalúrgica do corpo Donana no depósito Córrego do Sítio. Os resultados deste projeto poderão auxiliar no entendimento de aspectos descritivos e genéticos do corpo de Donana, bem como na caracterização geometalúrgica do corpo com impacto direto na recuperação do minério na usina.
LOCALIZAÇÃO
A elaboração de um modelo prognóstico permite caracterizar a variabilidade da jazida de forma regional/local, gerando ganhos e reduzindo riscos (Gonçalves 2017). A jazida Córrego do Sítio e seus diversos corpos minerais apresentam geralmente mineralizações do tipo veios de quartzo-carbonato-sulfeto com paragênese de ouro livre, bertierita, arsenopirita, estibina, pirrotita, pirita, calcopirita, esfalerita, além da presença de outras sulfetos e sulfossais (Lima 2012).
OBJETIVOS
JUSTIFICATIVA
O depósito de ouro orogênico arqueano do Córrego do Sítio está localizado na borda leste do QFe ao longo dos 16 km do Lineamento do Córrego do Sítio na direção NE-SW e está localizado principalmente em sequências de greenstone belts arqueanos (Lima 2012). Recentemente, o corpo de Donana foi descoberto e parece apresentar algumas características que diferem dos outros corpos conhecidos no Córrego do Sítio.
MATERIAIS E MÉTODOS
- Revisão bibliográfica
- Trabalhos de campo
- Estudos petrográficos
- Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV) com Energy Dispersive X-Ray
- Caracterização Metalúrgica
- Análise Química e Sistema MLA
Assim, a aplicação de técnicas de caracterização de engenharia de minérios e a identificação de características-chave torna-se altamente relevante. Para iniciar o teste, a pasta de minério foi transferida para o tanque de flotação, após o que foram adicionados os reagentes de condicionamento.
GEOLOGIA DO QUADRILÁTERO FERRÍFERO
Estratigrafia
Posteriormente, o QFe foi exposto a outro evento magmático generalizado entre 2750 e 2680 Ma, completo com intrusões plutônicas, veios e diques (Endo et al. 2020). Uma nova subdivisão das unidades QFe do Paleoproterozóico é proposta por Endo et al. 2020) nos supergrupos Minas e Estrada Real. Na base do Grupo Sabará está a Formação Córrego do Germano, que é composta por formações ferríferas bandadas do tipo grão e quartzitos ferruginosos (Endo et al. 2020).
Já no topo do Grupo Sabará está a Formação Catarina Mendes, formada por folhelho biotita-quartzo, quartzito e filito (Freitas et al. 2019). Os principais depósitos sedimentares cenozóicos do QFe estão localizados nas formações Fonseca (Dorr 1969, Maxwell 1972), Fazenda do Gandarela e Gongo Soco (Endo et al. 2020).
Evolução Estrutural-Metamórfica
O Nappe Santa Rita é composto pelo sinclinal Santa Rita, esta estrutura é composta por partes do greenstone do SGRV e as unidades do Supergrupo Minas (Endo et al. 2020). No sinclinal João Monlevade-Rio Piracicaba, localizam-se no flanco normal as unidades dos Supergrupos Minas e Estrada Real. As análises referentes à evolução tectonoestrutural do QF indicam que houve mais de uma deformação e evento metamórfico responsáveis pela geração das estruturas regionais.
A primeira geração (D1) refere-se às estruturas preservadas no setor sul do QFe, que representam um evento de compressão do Arcaico Tardio que afetou apenas o Grupo Nova Lima. A segunda geração (D2) refere-se às estruturas preservadas na parte central do QFe, representando um evento de compressão neoproterozóico.
CONTEXTO GEOLÓGICO LOCAL
Geologia Estrutural
A área de estudo está localizada em uma megaestrutura denominada Anticlinal Conceição (Dorr et al. 1969), que se caracteriza por uma dobra homoclinal NE-SW e um mergulho SE. O anticlinal Conceição está localizado entre duas megaestruturas importantes, o sistema de falhas Fazendão de orientação NNW-SSE a leste e o sinclinal Gandarela de orientação NE-SW a oeste, que está associado ao sistema de falhas Fundão-Cambotas (Chemale Jr. et al. 1994). As estruturas da fase D1 são encontradas em toda a região e são reconhecidas pela foliação S1 regional com tendência NE e mergulho SE.
A foliação milonítica S1m refere-se à segunda foliação subparalela a S1, tendendo NE e mergulhando alto para SE, definida pela formação de foliação anastomosada e textura milonítica, com bandas de cisalhamento representadas por estruturas do tipo s-c (Pereira 2013). O destacamento de crenulação S2 (em verde), apresenta uma orientação média de 300/35, estimada através de 4300 medições de campo.
CARACTERÍSTICAS GERAIS
Os depósitos orogênicos são subdivididos em três classes de acordo com a profundidade de formação da mineralização (Figura 3.2), a saber: (i) epizonais, quando formados a profundidade inferior a 6 km e temperatura entre 150 e 300 ºC; (ii) mesozonal, quando formada a profundidades entre 6 e 12 km e temperatura variando entre 300 e 470 ºC; (iii) hipozonal, quando formado em profundidades superiores a 12 km e temperaturas superiores a 475 ºC. Os depósitos de ouro orogênico QFe têm halos de alteração hidrotermal em relação aos corpos de minério. A associação mineralógica dos halos de alteração varia de acordo com a litologia e o nível crustal onde ocorre a interação fluido/rocha, mas distingue-se por destacar zonas enriquecidas em clorita, carbonato, sericita, quartzo e sulfetos (Groves et al 1998).
DEPÓSITOS AURÍFEROS NO QUADRILÁTERO FERRÍFERO
Segundo a classificação de Vial et al. 2007) O depósito Córrego do Sítio, hospedado em rochas metapelíticas com ouro disseminado em sulfetos e veios de quartzo, foi definido como um depósito arqueano tipo 4. 2001b) aprox. lapa e apenas 4% está alojado em rochas metavulcânicas máficas, ultramáficas e metassedimentares (Figura 3.3). Os depósitos de ouro localizados nas rochas do Grupo Nova Lima estão associados a lineamentos regionais, onde os depósitos maiores são controlados por falhas subverticais transcorrentes E-W, enquanto os menores são controlados por falhas de empurrão relacionadas a zonas de cisalhamento (Lobato et al., 2001b ). As mineralizações são divididas em três tipos, a saber: (i) controle estrutural, onde o sulfeto mineralizado substitui partes da formação ferrífera bandada; (ii) sulfetos disseminados e rochas de alteração hidrotermais com ouro em zonas de cisalhamento e (iii) veios de carbonato de quartzo com sulfeto de ouro embutidos em rochas máficas (Lobato et al. 2001b).
Este fluido foi depositado através de um sistema de falhas arqueanas e zonas de cisalhamento, onde altas concentrações de ouro estão relacionadas a estruturas transcorrentes de segunda ordem. No BIF, a mineralização pode ser resultado do alto teor de ferro, enquanto a lapa e a parede suspensa nos pelitos carbonáceos atuaram como uma barreira para conter os fluidos mineralizados (Lobato et al. 2001b).
GEOMETALURGIA: CONCEITOS FUNDAMENTAIS E IMPORTÂNCIA
Programas geometalúrgicos podem ser vulneráveis a informações incorretas coletadas de testemunhos e à quantidade limitada de amostras para testes de variabilidade. Segundo Lund (2013), a caracterização de um corpo de minério é realizada por meio da avaliação de parâmetros físicos por meio de amostras que retratam o mesmo. Através do conhecimento da composição mineralógica, química e análise metalúrgica de amostras da jazida em questão, é possível prever o comportamento geometalúrgico de um material.
O conhecimento geológico de um corpo mineral está relacionado ao processo evolutivo, aos eventos geológicos que afetaram os maciços rochosos, que possibilitaram a formação de corpos mineralizados com diferentes morfologias, tamanhos, distribuição e textura (Takehara 2004). Para uma operação efetiva, o mineral de minério deve estar livre de partículas de rejeitos, e para isso devem ser definidas as frações granulométricas ótimas nas quais ocorre o lançamento.
REVISÃO DOS DOMÍNIOS GEOMETALÚRGICOS DE CDS
PARÂMETROS DERIVADOS DOS TESTES GEOMETALÚRGICOS
A recuperação de massa de um processo é a razão entre a massa de concentrado e a massa de alimentação do sistema.
GEOLOGIA DO CORPO DONANA
O log dos testemunhos de perfuração UCS6575, UCS6576 e UCS6577 mostra a sequência dos principais litotipos do corpo Donana, representados por metapelitos, meta-BIFs e metachert (Fig. Principais características das rochas hospedeiras do corpo Donana em testemunhos de perfuração de 6 cm em diâmetro.
ASPECTOS DE CAMPO DO CORPO DONANA
Metachert
Zonas mineralizadas ocorrem principalmente em domínios metachert, principalmente em contato com meta-BIF. Nestas zonas pode observar-se a ocorrência de sulfuretos disseminados (i.e. pirrotite, pirite e arsenopirite) associados a pequenas zonas de cisalhamento locais (Figura 5.7 e,f).
Meta BIFs
Feições de alteração hidrotermal e prováveis indícios de mineralização
PETROGRAFIA DE ROCHAS HOSPEDEIRAS, HALOS DE ALTERAÇÃO
Rochas Hospedeiras
A pirrotita ocorre como cristais xenomórficos de granulação grossa com uma cor bege acastanhada e anisotropia fraca. A arsenopirita ocorre com granulação fina a média, hábito xenomórfico, cor branca e está associada a cristais de calcopirita. É representado por grãos xenomórficos de coloração amarela, possui granulação fina e está associado a cristais de arsenopirita.
O rutilo ocorre como cristais subdiomórficos tendendo a partículas xenomórficas em forma de diamante a finas, com uma cor marrom-avermelhada. A sericita hidrotermal ocorre com granulação fina que marca a foliação da rocha e apresenta hábito fibroso a lamelar.
Zonas de alteração Hidrotermal
A carbonatação é expressiva no Corpo Donana nas partes distais das zonas mineralizadas e pouco expressiva nas zonas proximais. É comum a ocorrência de (i) veios de quartzo leitoso com presença de bolsões de pirrotita e pirita (Figura 5.10 a, b, c, e), (ii) veios de quartzo leitoso com presença de agregados grosseiros de anquerita e pirita (Figura 5.10 d) e (iii) veios de quartzo com presença de arsenopirita e ouro (Figura 5.10 f). Veios de quartzo leitoso analisados em núcleos de perfuração. a), b) ec) veio de quartzo leitoso com pirrotita e pirita.
ZONAS MINERALIZADAS
CARACTERIZAÇÃO DA ZONA MINERALIZADA POR MICROSCOPIA
Com base nos dados obtidos pela caracterização petrográfica dos litotipos identificados nos testemunhos estudados, foi elaborado um quadro esquemático das alterações hidrotermais ocorridas no depósito (Tabela 5.1).
CARACTERIZAÇÃO GEOMETALURGICA DO CORPO DONANA
Gravimetria
Flotação
Lixiviação
CARACTERIZAÇÃO POR MINERAL LIBERATION ANALYSER (MLA)
Amostra alimentação
A análise SPLDZ da amostra de alimentação possibilitou identificar os minérios presentes como sulfetos e carbonatos portadores de ouro, constituídos por arsenopirita, jamesonita, siderita, pirita, quartzo, anquerita, pirrotita, esfalerita, clorita, galena e óxido de ferro (Figura 5.19 ). A).
Amostra do rejeito da flotação
Amostra do rejeito da lixiviação
A análise GXMAP, que analisa a mineralogia modal, permitiu identificar a porcentagem em massa (Wt%) da mineralogia presente na amostra de alimentação, resíduo da flotação e resíduo lixiviado, composto principalmente por quartzo e siderita (Figura 5.25 d, e, f). A análise SPLDZ da amostra principal identificou a porcentagem em massa (% em peso) de minérios, consistindo principalmente de arsenopirita, jamesonita, siderita e pirita (Figura 5.25 a).
GEOLOGIA DO CORPO DONANA E RELAÇÃO COM A GEOLOGIA LOCAL E
ASPECTOS MINERALÓGICOS E GEOMETALÚRGICOS DO MINÉRIO DO
Conclusão do trabalho natural, n. 2011) mudanças nas condições físico-químicas, como pressão, queda de temperatura, salinidade e volatilidade de enxofre e oxigênio são mecanismos eficientes para a precipitação de ouro. A pirrotita é o sulfeto mais abundante em Corpo Donana, uma possível explicação para esta singularidade de Donana das demais pode ser devido a mudanças na volatilidade do fluido. Assim, a formação de grandes quantidades de pirrotita é resultado da percolação do líquido em condições específicas de temperatura, pressão e composição.
COMPARAÇÃO DO DONANA COM OUTROS CORPOS MINERALIZADOS
Associações de litofácies e evolução estrutural do Greenstone Belt Arqueano Rio das Velhas, Quadrilátero Ferrífero, Brasil: uma visão geral da configuração de depósitos de ouro. Evolução Estrutural do Greenstone Belt do Rio das Velhas, Quadrilátero Ferrífero, Brasil: Influência de Orogenias Proterozóicas em seus depósitos de ouro do Arqueano Ocidental. Depósito LodeAu-As-Sb Laranjeiras, em metaturbites do Grupo Nova Lima, Quadrilátero Ferrífero, Minas Gerais.
Geokemija in geneza trakastih železovih formacij formacije Cauê, Quadrilátero Ferrífero, Minas Gerais, Brazilija. Geokemija metabazaltov skupine Nova Lima, GreenstoneBelt Rio das Velhas, Iron Quadrangle, Minas Gerais.
