[IPT] CESP. 8 } ~ ~ Llj; WORKSHOP: RECURSOS MINERAlS NA O - METAucos PARA 0 ESTADO DE SAO PAULO. Resumos Expandidos. Sao Paulo, 25 e 26 maio 19 9~

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GEOLOGIA E A

,SPECTOS

TECNOL6GIC~S

DAS ARGILA

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SMECTITICAS

DO ESTADO DE

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Claudio Riccotnini(I)

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Arm an doMfi rcioCoimbra (I) / '

Max BrandtNcto (2)

Lucy Gomes Sail!'An na (3)

1

INTRODU<;AO

As principais ocorrcncias de argilas csmcctiticas no Estado de Sao Paulo csrao prcscntcs nos sedimentos palcozoicos c mesoz6icos da Bacia do Parana. na sua cobcrturasuprabas.ilticade idadc crcuicca superior. corrcsp ondcntc ;) BaciaBauru , c nas bacia srcctonicastcrciiiriasdoR({tContinental doSudcstcdoBrasil.scndocstas ultimas. no memento. as(micasde rcconhccida importancia cconornica. Ocorrc m tambcm associada sa processushidrotcrm ais. de idadcsvariadas,

Este trabalhoprocura integral' asdadosmincralogicos.quimicose scdimcntologico s

disponfvcissabre as argilas csmcctiticas do Estndo de Sao Paulo. ;\ luz dus novas

conccpcocscstratigr.i ficasciccron icaspara a rcgiao,berncomo abordaros cvcntuais

condicionanrcs gcolc gicosdo usa industrialdcsscsmateriais.

Naturalmcntc,ccrta cnfasc

c

dada aos depositosde inter essecconomico.sobrc os quais vern scndocon ccurradosos cstudos,

2 ASPECTOSl\UN ERAL()G ICOS DAS ARGILASESMECTiTICAS

Embora para a crisra li zncaode argilomincra is do grupo da csmcctiia scjarn n c-ccsstirias condicocs cspccifi cas,como a baixaac;ii olixiviamcdassolucocs pcrcolanrcs

com alia conccmra cao de cations, cstas cstfi o prcscntcs em difcrcntcs arnbicntcs

gcologicos.quais scjam pcrfisdesolos. corpos aquosos de car.ucr b.isico. porcocs

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distais de alteracaohidroterrnal e em dcprc ssoes pr6ximas a ambientes vulcanicos, com acumulaciio de cinzas , tufos ou vidro, postc riorm cnte alteradospar aguas de orige ns diversas (hidro tcrmais, internpcrica s ou bacin ais).

Dentre as especics do grupo da csmcctita,a mon tmorill onitaCamais abunda mce a de ma ior aproveitarncnt o ind us tr ial, devido ao seucaratc r dioctacd rico eaos cations interlamelar cs que absor ve.

Silo conh ecidos dais tipos pri ncip ais de argilas montmori lloniticas de cmprcgo teeno l6gico, scndo eles a bent onita (s6diea) e a terra-fuller (calcica), utilizadas, princip alm ent c, na industria pct rolifcra, siderurgica, alimcnticia, Iarmaceut ica. cerfimica, constru cao civil, etc . , desemp enhand o as funcc es de aglomerant cs. dcsc orantes, impcrm cabilizantcs , espes santes, cstabil izantes, dessecantes ou reten-tor es de umidade.

3 GEOLOGIA DAS OCORRENCIAS

Ocorrcncias de origem hidro tcrm al

As ocorrencias de argilas esmec titicas de orige m hidrot crrnal , eonsideradas ate 0 momenta mer as curios idades gcologicas, sao reconhec idas em fraiura s nasrcchas granitieas de idade protcr ozoica de Pcrus, Municipio de Sao Paulo,onde oeorre a especic saponi ta (D. Atencio , info nuacao verbal), nos Granit6ides Alcalinos de Mandira , de idade copalcozoica, da rcgifiode Canancia (Riecomini&.Cr6sta 1988) e ao longo de Ialhaseenoz6 icas da borda norte da Bacia de Tauba tc,na rcgifio de Cacapava. Na Bacia do Para na, mcrcccm refc renc ia as csmect itas associadas com palygorskitas,constituintcsesscncia isdosdcnominados"basa ltos leves" (Formacao Ser ra Geral,CrcuiceoInferior). de baixadcnsidadc, prcscntcs nasregioes das usinas hidrelct ricas de Agua Verrn elh a (Goulart&. Frazao 1977)e Porto Prim avera, aqui interprctadas comodeorigem internpcrica (Abreuetal. 1993). sendomais provavcl, entret anto. a hipotese altcma tiva de orige m hidr otcrrn al, be rn como as nontroni tas pres en tes nos contatos cntre rocha s intrusivas desta mesma formac;ilo e os arenilos das formac;6esPiralllb6ia e Botuca tu (Coimbra &.Riccom ini 1994).

44

-Bacia do Par ana

Em subsuperffcic , asesmectitas ocorremempraucarnente todasas unidades ncopa -leoz6ic as e mesozoicas da Bacia do Parana no Estado de Sao Paulo (Ramos &. Formoso 1975).

Na regi aode Franc a, localidades deSerr ada Faquinha,Rcstingae Pedrcgulho, as arg ilas esmect iticas forarn cstudadas por Del Monte et al. (1988). Cabral Jr. et al. (1992)e Tannoet

at

.

(1992).Sao argilasde duasorige ns distintas,umadclas residual, associada

a

alteracao de basaltosda Formacao Serra Goral, sendo composta par nontron itas, e a outra sedirncntar. com cont ribu icao vulcanica (cineritos). Neste ultimo ambientc, corresponde nte

a

Unidade Franca (Cabral JR. et al. 1992 ),

inter caladanos basaltos, estasargilas apresentam-sc como finas placas combordos arqueados de origemdctriticae comaspectoesponjoso.semclhantca "favosdemel", indicando, nesrecaso, sua origemautigcnica (Tanno etal. 1992).Apresentam cor rosaclara a creme. tendo sidocnractcrizadasporZandonadi (1972) comonontr onitas , dnserienontr onita-bcidellita. combasenadiIracaoderaios X, ATO.MEV e an.iliscs quim icas.

Bacia Buuru

As ocorrcncias de argilas esmectiticas com maior cxprcssao corrc spondcm aos depositosdelagoas alcalinas,clcmcrns,cnlcixadosnaFormacao Adam antina(Grupo Bauru) , No Vale do Rio do Pcixe, entre Mariliac Echaporii, estas argi las foram caracter izadas por PaivaNetto& Nascimento(1957). queconstataramaprcsencadc arg ilomincra isdo grupo dashorm itas(palygorskita) cquaruidadcs subord inadas de montmorillonita.

No Grupo Caiu.i , as argilas esmcctuicas cstiio prcscntcs em todos os depositos, gera lmente como cimento. em Ircqucntc associacao com carbonates (calcretes nodulares oucimentonos arcni tos)cpalygorskita . Bascadosemdados demicroscopia eletronica de varrcdura (M EV). Fernandes et al. (no prclo) vcrificaram a cara tc r essencialmenteautigcl1icodessas argilas.

-Rift Continental do Sudestcdo Brasil

Os dep 6sito scontincntaisde idade palcogcnicadastormacoes ResendeeTrerncmbe. present es nas bacias de Taubatc eSao Paulo (Riccomini 1989, Brandt Netoet al.

199 1), sao as prineipaisunidadesport adorasde argilominerais do grupo da esmectita noEstado de SaoPaulo.Acomposicao quimica, rica em Fe, Mg c Ca edeficicntc em Na , permitiu a Paiva Netto& Nascimento (1956)classificare mcstascsmcctitas com onontr onitas.

Nas decadasde 60 e 70. Ioram intcnsif icadosos estudosdecaracterizaca om inora-16gic ae tecnol6gicade amostrasde argilas I da FormacaoTrem ernbc(SouzaSantos 1963, SouzaSantos&Santini 1965 ,Zandouadi etal. 1970,Zandonadi 1972, 1974. Cavazoni1974,entreoutros).Estas pesquisas,de modogera l,rcvelararn mincralogia eompost apor argilomineraisinter estratif icados,illira-montmorill onita. e esmccriticos da especie montmorillouita, cstando presentestambcm a caulinita, micacillitn.

Com base ern dados de MEV. Riccomini (1989) e Brandt Neto et al. (199 1)

verificararn que as csm cciitas (associadas a mica, caulinita, clorita. quartzo, dolornita, pirita e gipsita) das Iorrn acocs Resende c Trcmcrnbc sao de dois tipos genetic os: placasdclgadasde csmectitacom bordas arqucadas,deorigem detritica. e esrnec tita associada a camadas de calcrete, as quais sao de origem autigcnicae ocorre m como !locos com arranj os scmclhantcs a "pcs-dc-al facc ". A autigencsc estaria ligada ,)libcr acao da sfI ica pelo ataquesuperfic ial de graosde quartzo por aguascarbon atadas. reagind o com aesmectita detrftica e torma ndo arranjo n cofor-mado,composter iorprecipita caode calcita cristalina inter sticial.

Do pont odevista geologico , fica preju dicadaa classificacao dcstas argilascsrncc -tfticas como bentoniras.umavezqucsuacomposicao

c

nontronitica c niiomontrno ril-lonitica e sua genese desv incula da da altcra cao de cinzas vulcanicas, mas sirn relac ionada aprocessos estritamen te scdimcntarcs(Riccomini 1989).cmbora Souza Santos (1975 . 1989) coloque que a classificacao destas argilas csmecuticascomo ben ton iticaspoderia serefctuada inde pende ntementedadefinic;aogeologicaoriginal deRoss& Shannon (1926aplId Kirsh 1972). desdcque 0 desempenh o tecnol6gico

do mate rial seja coercnte com aquelc dasben tonitas verdadeiras.

4 ASPECTOS TECNOLOG ICOSDASARGILASESMECTiTICAS DOESTADO DESAO PAULO ESEUS USOS INDUSTRI AlS

Os cnsaios de caracterizacao tecnol6gicadasargilasesmectiticasdoEsradodeSao Paulo foram ate 0 momenta conccntrados na Formacao Trcmcmbc da Bacia de Taubate ,existindo dados ainda prcliminares sobrea Unidade Franca.Taiscnsaios norrnalmcnte rcferern-se

a

dcterrninacao da viscosidade c rcndimento para fluidos tixotr6picos, resistencia mecanica (tensao derupturaercsistencia

a

compressiio)e pcrmeabilid ade para agcntes aglomerantcs, ensaiosde descornmento por diversos mctodos para uso como agcntes dcscorantes de 61eos vcgetais e minerais , entre outros.

Para as argilas da Unidadc Franca. Zandonadi (1972) destacou a possibilidadc de cmprcgo como fluidotixotropico e agcntesaglomcranteou dcscorantc. No entanto. Tal1l10 et al.(1992) salieutnmque ambosos tipos csmectiticosdaregiaode Franca. dcvidoao seu baixorendimcnto. nflopodcm ser empregados emseucstado natural emofdoabaixode 200mesh.

Os estudos realizados sabre as csrncctitas da Formacao Tremern bc pcrrrunram classificar estes materiaiscomotetras-fuller, compodcr dcscorantenatural (Souza Santos1963),porcm de baixo rendimcnto(SouzaSantos 1989),scndoque Zandonadi (1972)colocaa improbabilidadcdeoutrosusospara estes materiais.alcm do emprego comoagentes descoran tcsde 61eosvegetais.

A rcsposta para0 baixorendimentodasargilas csmcctiticasdo Vale doRio Parafba

do SuI. em cliversos emprcgos tecnol6gicos, csta na sua origem principalmentc dctrit ica e consequentcmentcsua maier cristalinidade.Estacstruturacristalina mais csuivel e mclhor dcscnvolvida, mantida por ligacoes qufmicas mais fortes c com menor deficit de eargasclctricas, permitiu que a esmectita Iosse rcmovida das arcas -Io ntce transportada ate a bacia sedimcntar. Se estesargilomineraisa presen-tassemoriginalmentebaixacristalinidade, osprocessos scdimentares tcriarn causado sua destruic;iio.

Nota-se que asesmectitasdaForma<;aoTremembc saoas maisexploradase asque apresentam melhor descmpenho tecnol6gieo. ao contrario daquelas pertencentes

a

Formayao Resende. Ista e devido, alem de sua maior pureza.

a

abund,incia em

mais pr6ximos da area-fonte. Na Formacao Trcmcmbe tem-se a neoformaca o de argilominerais esmecut icos e alteracaodas csmcctitas de trfticas pelasaguas alcalinas do lago, que causarammodificacoes nas estruturas cristalinas menosdcsenvolvidas,

com cargas eletricas nao balanceadas. apresentando entiio maior inchamento e capacidade para trocascati6nicas.

Nota-setarnbcmque sao empregadas para fins industriaisargil as de nfve is alterados

da Formacao Trcmembe , dcscritos na literatura com oargilasvermelhas do Vale do

Paraiba . A exemplo da Formacao Resende , os proces sos intcmpcricos mudam

significativamente a mineralogia do sedimento, de modoquea mistura de amostras frescas, comesmect ita,e altcradas, com proporcoese cr ista linidades variadas destc mineral, originam produtos tecnol6gicosde diffcil controledeproducaoequalidad e .

Atualmente , as argilas esmecuticas da Form acao Trcmernbc, explorad as na rcgiilo

de Taubate, Tremernb e e Pindamonhangaba, destinam-sc

a

industria quimi ca. especificamente no descor amcnto/rccuperacao de oleo s industriais, como agl ome-rante em moldes de fundicao,agentehigrosc6pico (antiag lomerante) em fcrtilizantcs.

clarificantes de 6leose gorduras na fabricaca ode sabo netcs, impermeabilizantes na

producao de tintas c vernizes. Tarnbcm estao sendo empregadas na industria da

madeira para fabric acao dc chap as isolantes c na industri a alimcnucia para clareamento de61eoscome stive is. 0 material aprescnt acom o espec ificacocs 4%de

rctencaona pen eirade 140 mesh, pH igual a 4,0 e umidade maxim ade 10% (Ruiz

& Neves 1990). Esta sargilas sao normal mentemisturadasa produtosimportadosde

melhor rcndimento .

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GEOLOGIA E CARACTERISTIC

AS

TECNOLOGICAS DAS

AREIAS INDU

STRIAlS

DO ESTADO DE SAO PAULO

-

RES

UMO

Noedir Nava(l)

1

INTRODU<;AO

Are iae um bern mineralde grande consum ono mundo todo devido a:

-

E

abundante,implicando na maior possibilidade de OCOlTer pr6ximo aos centros

consumidores,com menores custos de frete.

- Normalmente ja se apresenta na forma granul ar podendo dispensar 0 uso de

explosivosna lavra,Coperacoesdebritagemernoagernnobeneficiam ent o.

-

E

de baixocusto em relacao a outros insumos minerai s.

- Possuicaracteristicasquimicns efisicas indispensriveisadeterrninadasaplicacoes,

que sao insubstituiveispor outrasmateriasprimasminerais de forma economica.

- Tem aplicacoes bastantediversificadas,algumas bastantenobres.

2 DEFINI<;AO

Apesar do termo arcia ter basicamcnte urna conotacao granulomctri ca. de modo

ample e popular, principalmcntc na industr ia consumidora, aprcsc nta significado

textural,granul ornetr icoe mineralogicodefinido, rep resentand o"umamassamineral

inconsolid ada de alto teorem silica,constituida de graos de tamanhosdefin idos c

compostos predominantcmente dequartzo,os quaistern formae textura superficial

que podem variaramplamente".

Sob a denorninacaode areia industrial, istoc, areia beneficiadapara usocomoinsumo

mineral pelas industrias, alem das areias de quartzo, inclui-se tambern outros mater iais mincrais granulares normalmenteusadosem aplicacoescspeciais,

c

0 caso