04 - Caracterização Tecnologica de Minério

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TÉCNICO EM 
MINERAÇÃO
MÓDULO III
Caracterização - Tecnologia de Minério
CARACTERIZAÇÃO
TECNOLOGIA DE 
MINÉRIO
Ficha Técnica
Elabroração -Escola Estadual de Educação Profissional
Capa / Diagramação - Gabriel Araújo Galvão
Diretor Pedagógico - Edilvo de Sousa Santos
Índice
Conceitos Gerais .............................................................................................05
Amostragem ...................................................................................................08
Caracterização Minero-Tecnológicda de Minérios .............................26
Caracterização Minero-Tecnológicda de Minérios .............................46
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Técnico em Mineração - Caracterização - Tecnologia de Minério
1.1 INTRODUÇÃO AO TRATAMENTO DE MINÉRIOS
 Os minerais constituem os insumos básicos mais 
requeridos pela civilização moderna. São utilizados nas 
indústrias do aço (ferro), cerâmica (argilas, caulim, cal-
cários, feldspatos, filitos, quartzo, talco, etc.); do vidro 
(quartzo, calcários, feldspatos, etc.); de cimento e cal (cal-
cários, gipsum, etc.); química (cloretos, fosfatos, nitratos, 
enxofre etc.); de papel (caulim, carbonato de cálcio, talco, 
etc.); bem como na construção civil (areia, brita e casca-
lho), além das espécies consideradas insumos da indús-
tria joalheira (gemas e diamantes).
Figura 01– Importância do mineral na geologia e as derivações que 
podem ser feitas a partir da sua conceituação
 Nem sempre esses minerais apresentam-se na 
natureza na forma em que serão consumidos pela indús-
tria, quer seja por suas granulometrias (tamanhos) quer 
por estarem associados a outros minerais, que não têm 
interesse ou são indesejáveis para o processo industrial 
a que se destinam. É exatamente para a adequação dos 
minerais aos processos industriais que se utiliza o trata-
mento dos minérios.
 Historicamente há 400 anos antes da Era Cristã, 
os egípcios já recuperavam ouro de depósitos aluviona-
res, usando processos gravíticos. Pela metade do século 
XIX, em 1864, o emprego do tratamento de minérios se 
limitava praticamente àqueles de ouro, cobre nativo e 
chumbo.
1. Conceitos Gerais
 Os grandes desenvolvimentos na área de benefi-
ciamento de minérios ocorreram no final do século XIX e 
início do século XX , sendo a utilização industrial da flota-
ção, na Austrália, em 1905, a inovação mais impactante.
 Minério é toda rocha constituída de um mineral 
ou agregado de minerais contendo um ou mais minerais 
valiosos, que podem ser aproveitados economicamente. 
Esses minerais valiosos, aproveitáveis como bens úteis, 
são chamados de minerais minério. O mineral ou conjun-
to de minerais não aproveitados de um minério é deno-
minado ganga.
 São conhecidas atualmente cerca de 1.550 espé-
cies minerais distintas. Destas, cerca de 20 são elementos 
químicos e encontram-se no estado nativo (cobre, ouro, 
prata, enxofre, diamante, grafita etc.). O restante dos mi-
nerais é constituído por compostos, ou seja, com mais de 
um elemento químico (ex.: barita - BaSO4 , pirita - FeS2 ).
Foto 01- Ametista.
 Na indústria mineral, os minérios ou minerais são 
geralmente classificados em três grandes classes: metá-
licos, não-metálicos e energéticos. A classe dos nãome-
tálicos pode ser subdividida em rochas e minerais indus-
triais, gemas, e águas minerais. Os minerais industriais se 
aplicam diretamente, tais como se encontram ou após 
algum tratamento, ou se prestam como matéria-prima 
para a fabricação de uma grande variedade de produtos.
Segue a classificação detalhada dos minerais.
 Minerais metálicos
 • Ferrosos (têm uso intensivo na siderurgia e 
formam ligas importantes com o ferro): além do próprio 
ferro, manganês, cromo, níquel, cobalto, molibdênio, ni-
óbio, vanádio, wolfrâmio;
 • Não-ferrosos: básicos (cobre, zinco, chumbo e 
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estanho) e leves (alumínio, magnésio, titânio e berílio); 
 • Preciosos: ouro, prata, platina, ósmio, irídio, pa-
ládio, rutênio e ródio; raros: escândio, índio, germânio, 
gálio etc.
Foto 02 - Diamante
Rochas e Minerais Industriais (RMIs)
 • Estruturais ou para construção civil: agregados 
(brita e areia), minerais para cimento (calcário, areia, 
argila e gipsita), rochas e pedras ornamentais (granito, 
gnaisse, quartzito, mármore, ardósia etc.), argilas para 
cerâmica vermelha, artefatos de uso na construção civil 
(amianto, gipsita, vermiculita etc.);
 • Indústria química: enxofre, barita, bauxita, fluo-
rita, cromita, pirita etc.;
 • Cerâmicos: argilas, caulins, feldspatos, sílica, 
talco, zirconita etc.;
 • Refratários: magnesita, bauxita , cromita, grafi-
ta, cianita etc.;
 • Isolantes: amianto, vermiculita, mica etc.;
 • Fundentes: fluorita, calcário, criolita etc.;
 • Abrasivos: diamante, granada, quartzito, corín-
don etc.;
 • Minerais de carga: talco, gipsita, barita, caulim, 
calcita etc.;
 • Pigmentos: barita, ocre, minerais de titânio;
 • Agrominerais (minerais e rochas para a agricul-
tura): fosfato, calcário, sais de potássio, enxofre, fonolito, 
flogopita, gipsita, zeólita etc.;
 • Minerais “ambientais” (ou minerais “verdes”): 
bentonita, atapulgita, zeólitas, vermiculita etc., utiliza-
dos (na forma natural ou modificados) no tratamento de 
efluentes, na adsorção de metais pesados e espécies or-
gânicas, ou como dessulfurantes de gases(calcário).
 • Gemas pedras preciosas: diamante, esmeralda, 
safira, turmalina, opala, topázio, águas marinhas, ametis-
ta etc. (Segundo especialistas, a terminologia “semipre-
ciosa” não deve ser mais usada).
Águas minerais e subterrâneas.
 •Minerais energéticos: radioativos: urânio e tó-
rio;
 • Combustíveis fósseis: petróleo, turfa, linhito, 
carvão e antracito, que A Educação Profissional no Estado 
do Ceará passa por várias mudanças entre as quais nos 
deparamos com o grande desafio da integração curricu-
lar e da (re) significação do planejamento pedagógico na 
rede de Escolas Estaduais de Educação Profissional- EEEP.
embora não sejam minerais no sentido estrito (não são 
cristalinos e nem de composição inorgânica) são estuda-
dos pela geologia e extraídos por métodos de mineração.
 O termo concentração significa, geralmente, re-
mover a maior parte da ganga, presente em grande pro-
porção no minério. A purificação, por sua vez, consiste 
em remover do minério (ou pré-concentrado) os minerais 
contaminantes que ocorrem em pequena proporção.
 As operações de concentração − separação sele-
tiva de minerais − baseiam-se nas diferenças de proprie-
dades entre o mineral-minério (o mineral de interesse) e 
os minerais de ganga. Entre estas propriedades se des-
tacam: massa específica (ou densidade), suscetibilidade 
magnética, condutividade elétrica, propriedades de quí-
mica de superfície, cor, radioatividade, forma, etc. Em 
muitos casos, também se requer a separação seletiva en-
tre dois ou mais minerais de interesse.
Figura 02- Províncias minerais/Brasil.
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 A aglomeração de finos de minérios (briqueta-
gem, sinterização e pelotização), a ustulação e a calcina-
ção são consideradas, dentro desse conceito mais abran-
gente, como tratamento de minérios. 
 Os termos beneficiamento e tratamento serão 
usados, indistintamente. Na língua inglesa, os termos 
equivalentes mais utilizados são: “ore/mineral dressing”,
“ore/mineral beneficiation” e “mineral processing”. Subs-
tância mineral, ou simplesmente mineral, é todo corpo 
inorgânico de composição química e de propriedades físi-
cas definidas, encontrado na crosta terrestre.
 A necessidade ou não do beneficiamento do mi-
nério está condicionada ao custo energético à extração 
da ganga. A hidrometalurgia será importante processo à 
medida que o metal será eficientemente concentrado. 
Igualmente, pode ser interessante economicamente não 
chegar ao elemento útil, mas a um produto intermediá-
rio.
 Para efeito das Normas Reguladoras de Minera-ção (NRM)/DNPM o beneficiamento ou tratamento de 
minérios visa preparar granulometricamente, concentrar 
ou purificar minérios por métodos físicos ou químicos 
sem alteração da constituição química dos minerais.
 Segundo a NRM-18 – Beneficiamento, todo pro-
jeto de beneficiamento de minérios deve:
 • Aperfeiçoar o processo para obter o máximo 
aproveitamento do minério e dos insumos, observadas 
as condições de economicidade e de mercado; e 
 • Desenvolver a atividade com a observância dos 
aspectos de segurança, saúde ocupacional e proteção ao 
meio ambiente.
 Todo projeto de beneficiamento de minério 
deve fazer parte do Plano de Aproveitamento Econômico 
(PAE), documentação exigida pelo DNPM, devendo cons-
tar de pelo menos:
 a) Caracterização do minério:
 I- composição mineralógica;
 II- plano de amostragem adotado;
 III- forma de ocorrência dos minerais úteis;
 IV- análise granulométrica com teores do miné-
rio, antes e após a fragmentação; e
 V- descrição detalhada dos ensaios;
 b) Fluxograma de processos e de equipamentos, 
incluindo a localização dos pontos de amostragem;
 c) Balanços de massa e metalúrgico;
 d) Caracterização dos produtos, subprodutos e 
rejeitos;
 e) Planta de situação e arranjo geral da usina em 
escala adequada, incluindo áreas de estoques, depósitos 
de rejeitos, bacias de decantação, canais de escoamento 
de efluentes e outros elementos de transporte de mate-
rial; e 
 f) Outros elementos notáveis do projeto.
Figura 03 - Representativa de um fluxograma que resume todas as eta-
pas de uma usina.
 O tratamento de minérios, como toda e qualquer 
atividade industrial, está dirigido para o lucro. Há, porém, 
um conceito social que não pode ser desprezado, qual 
seja, o princípio da conservação dos recursos minerais, 
por se tratar de bens não renováveis.
 As reservas dos bens minerais conhecidos são 
limitadas e não se deve permitir o seu aproveitamento 
predatório, pois o maior lucro obtido, em menor prazo 
possível, dificilmente estará subordinado aos interesses 
sociais. Diz-se, a respeito, em contraposição à agricultura, 
que “minério só dá uma safra”.
 O tratamento de minérios não chega a ser uma 
fonte de grande contaminação ambiental, em compara-
ção com a agricultura (pelos fertilizantes químicos e, prin-
cipalmente, defensivos agrícolas utilizados) e com outras 
atividades industriais, como a própria transformação dos 
minerais em metais e em produtos não-metálicos, mais 
intensivos em energia e na emissão de gases de efeito 
estufa. Porém, é inegável que o descarte dos rejeitos das 
usinas de beneficiamento pode eventualmente resultar 
num apreciável fator de poluição.
 Medidas preventivas ou corretivas são geralmen-
te necessárias, especialmente, com rejeitos de minérios 
metálicos e carvões.
 Há uma pressão crescente na mineração para 
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que os rejeitos de tratamento, ao invés de danificarem os 
terrenos, sejam usados, por exemplo, para preenchimen-
tos de minas (“back-fill”), visando à restauração das áreas 
mineradas, ou que sejam cuidadosamente dispostos.
 Uma tendência também existe para o estudo do 
aproveitamento de rejeitos de atividades minerais, como 
alternativa a outros materiais, a exemplo de areia artificial 
a partir de finos de brita, o emprego de rochas contendo 
potássio para uso como fertilizante, rejeitos de beneficia-
mento de minério de ferro para utilização em estradas 
em substituição à brita, entre vários outros casos. 
 Sabe-se que, em mineração, para se ter pro-
cessos mais limpos, é indispensável fazer investimento 
direto em pesquisa e desenvolvimento tecnológico. Em 
outros ramos da indústria, geralmente é possível replicar 
um mesmo tipo de solução para grande número de em-
presas, como em uma fábrica de automóveis ou de refri-
gerantes. Porém, no caso do processamento de substân-
cias minerais, as soluções são para cada caso.
 De maneira geral, as técnicas de estudo de carac-
terização de minérios são inúmeras e de grau de comple-
xidade que varia desde o uso de avançados microscópios 
eletrônicos, tomógrafos computadorizados, até mesmo 
às análises granulométricas em peneiras ou análise quí-
mica via úmida.
 Podem-se citar alguns dos principais métodos e 
técnicas encontrados nos diversos estágios de caracteri-
zação:
 a) Determinação do Wi (Work índex): Índice de 
trabalho proposto por Bond (kWh/t); Índice de moabili-
dade do material;
 b) Separabilidade Magnética: Separador Magné-
tico de Tambor; Separado Magnético tipo Frantz;
 c) Separabilidade Gravimétrica: Funis de separa-
ção; Separação em Líquidos Densos (Bases aquosa e or-
gânica);
 d) Flotabilidade dos minerais: Células de flotação 
em bancada; Propriedades das interfaces;
 e) Liberação: Medição, previsão e simulação; Mé-
todo de Gaudin;
 f) Microscopia óptica: Lupa; Microscópio estere-
oscópico; Propriedades exploradas: cor, brilho, clivagens, 
fraturas, etc;
 g) Difração de raios-X: Difratômetro de raios 
X;Determinação da composição de fases da amostra 
(composição mineral);
 h) Microscopia eletrônica de varredura: MEV – 
Microscópio Eletrônico de Varredura; imagem.
 i) Contrastes, morfologia; microanálise.
 j) Composição química: EDS e WDS; EBSD (difra-
ção do feixe de elétrons retroespalhados)
 k) Análises de sistemas particulados: Peneira-
mento (Série Tyler), cyclosizer, sedimentação – Análise.
 l) Granulométrica; Área superficial específica; Po-
rosimetria;
 m) Outros métodos muito utilizados: Fluorescên-
cia de raios-X; Análises químicas qualitativas, semiquanti-
tativas e quantitativas; Espectrometria de infravermelho 
(FTIR); Análises térmicas;
2.1 DEFINIÇÕES GERAIS
 
 Em qualquer estudo preliminar de prospecção 
geológica a etapa de coleta de amostras é de fundamen-
tal importância visto que a partir da análise destas quan-
tidades recolhidas primeiramente e dos dados de campo 
serão tomadas as decisões sobre a continuidade e nível 
de investimentos previstos para as etapas seguintes da 
pesquisa mineral e lavra do minério.
 Assim certos cuidados deverão ser tomados tais 
como a quantidade de amostra e seus incrementos para 
que seja representativa do todo e sua manipulação quan-
to à separação do local de origem evitando contamina-
ções que poderão mascarar os resultados tanto de forma 
positiva quanto negativa.
 Alguns conceitos devem estar bem gravados no 
prospector para que o planejamento da amostragem seja 
bem realizado e no final os resultados não sejam dúbios 
ou incertos com erros discrepantes quanto a real ocor-
rência mineral avaliada.
 •AMOSTRA- Refere-se à quantidade desejada a 
ser retirada do todo (universo) e deve ser a mais repre-
sentativa possível quanto aos aspectos de qualidade e 
quantidade.
 • INCREMENTO- São quantidades fracionadas do 
todo que se deseja amostrar. Referem-se às qualidades 
diferenciadas do minério ao longo da ocorrência mine-
ral em campo. Ainda podemos usar o termo LOTE para 
definir uma quantidade limitada de amostra com um fim 
2. Amostragem
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específico de utilização.
 • AMOSTRA PRIMÁRIA OU GLOBAL - é a quan-
tidade de material resultante da etapa de amostragem 
propriamente dita.
 • AMOSTRA FINAL - é uma quantidade de mate-
rial, resultante das etapas de preparação da amostra pri-
mária, que possui massa e granulometria adequadas para 
a realização de ensaios (químicos, físicos, mineralógicos 
etc).
 • AMOSTRAGEM - é uma sequência de estágios 
de preparação (britagem, moagem, secagem, homoge-
neização, transferência etc) e estágios de amostragem 
propriamente dita (redução da massa de material), am-
bos suscetíveis a alteração do teor da característica de 
interesse e, portanto, à geração de erros de preparação e 
erros de amostragem.
Figura 04 - Representativa da extração de uma amostra
Fonte: SIRONVALLE, 2002.
 De modo geral, a amostragem, no sentido res-
trito da palavra, é definida como o processo de extração 
de uma pequenafração de material a partir de um de-
terminado lote inicial. Esta pequena fração denominada 
amostra deverá representar o conjunto de elementos 
contidos no lote inicial e servir a alguma finalidade prá-
tica, tal como: determinação da composição mineralógi-
ca, estimação do teor, análise granulométrica, etc. Enfim, 
vários procedimentos utilizados numa caracterização de 
minérios.
 A amostragem em depósitos minerais, metálicos 
ou industriais, é feita em diferentes estágios ao longo dos 
processos de exploração, avaliação e extração a saber:
 • Durante a fase de exploração tem como objeto 
a avaliação das intersecções dos minérios em testemu-
nhos de sondagens. É obtido o teor in situ, mas as infor-
mações sobre a continuidade da mineralização que seja 
potencialmente econômica são muito poucas e pratica-
mente nulas do ponto de vista da lavra;
 • Na fase seguinte de avaliação a malha de coleta 
de amostras é adensada e obtém-se um maior número 
de amostras que possibilita a validação dos dados obtidos 
na etapa anterior aumentando significativamente a con-
fiabilidade na estimativa de teores;
 • No decorrer da fase inicial da lavra, a amos-
tragem tem o objetivo de estabelecer os ensaios sobre 
os processos que deverão ser empregados no beneficia-
mento do minério, bem como avaliar a diluição potencial 
por material estéril ou de baixo teor. Nesta fase a amos-
tragem é mais intensa, obtendo-se dados para que sejam 
estabelecidos os blocos individuais de lavra, zonas inter-
nas de baixo teor ou de estéril, ou ainda contaminantes 
que poderão interferir no processo de tratamento, regi-
ões com distintos comportamentos minerometalúrgicos, 
etc.
 • Na fase de extração propriamente dita a amos-
tragem é realizada com o objeto de controle daqueles 
resultados obtidos nas fases anteriores com detalha-
mento de contatos de mineralizações no corpo principal 
delimitado propiciando uma análise pontual que pode 
levar a uma ampliação das reservas inicialmente cuba-
das aumentando significativamente a vida útil do projeto 
mineiro e automaticamente sua viabilidade económica e 
amortização dos investimentos.
 A coleta de amostras pode ter um caráter muito 
variado, como por exemplo, a estimativa de teores, análi-
ses físicas e/ou tecnológicas e análises químicas que são
fundamentais, em um primeiro momento, que irão de-
finir se a mineralização tem suficiente valor econômico 
para que a continuidade dos trabalhos sejam viáveis.
 Desde que a amostragem tenha sido feita de for-
ma adequada, com distância correta entre as amostras e 
a quantidade suficiente de material, é possível ter certa 
confiabilidade e segurança de que o processo foi conduzi-
do de forma correta.
2.2 PLANO DE AMOSTRAGEM
 A aplicação de um plano de amostragem é ne-
cessária no qual pequenas porções de material sejam 
representativas do todo e possam ser tomadas e analisa-
das com o objetivo de garantia de qualidade, controle de 
processo, desenvolvimento de outras tecnologias entre 
outras aplicações.
 A etapa de planejamento em um processo de 
amostragem é de fundamental importância, pois nela 
deve-se considerar que dados serão obtidos, como serão
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levantados, cronograma, custo, metodologia, etc. Definir 
de forma clara, objetiva e correta aquilo que se deseja 
pesquisar é a condição elementar para se chegar a análi-
ses e conclusões concisas e coerentes.
 Antes de um material ser amostrado, é neces-
sário definir as características principais do esquema de 
amostragem tomando como base o objetivo da amostra-
gem.
 A norma brasileira define o seguinte procedimen-
to para estabelecimento do esquema de amostragem:
 a) identificar o lote a ser amostrado;
 b) verificar o tamanho máximo nominal;
 c) determinar a massa do incremento conside-
rando o tamanho máximo nominal, o equipamento de 
manuseio do minério e o dispositivo de coleta dos incre-
mentos;
 d) especificar a precisão requerida;
 e) apurar a variação da qualidade σw , do lote de 
acordo com o *Projeto 41:000.01-002, ou, se não for pos-
sível, assumir variação da qualidade “grande”
 f) determinar o número mínimo de incrementos 
primários, n1, a ser coletado do lote por amostragem sis-
temática ou aleatória estratificada;
 g) determinar o local de amostragem e o método 
de coleta dos incrementos;
 h) coletar incrementos com massa praticamente 
uniforme para amostragem base massa ou com massa 
proporcional à taxa de fluxo do minério no momento da 
amostragem para amostragem base tempo. Os incremen-
tos devem ser coletados nos intervalos determinados em 
f durante todo o período de manuseio do lote;
 i) determinar se será adotado o uso individual de 
partes da amostra ou o uso múltiplo da amostra;
 j) estabelecer o método de combinação dos in-
crementos para composição da amostra global ou das 
amostras parciais;
 k) estabelecer o procedimento de preparação de 
amostra, incluindo divisão, britagem, misturação e seca-
gem;
 l) britar a amostra, se necessário, exceto a amos-
tra para determinação granulométrica;
 m) secar a amostra, se necessário, exceto a amos-
tra para determinação do teor de umidade;
 n) dividir as amostras de acordo com a massa 
mínima da amostra dividida para um dado tamanho má-
ximo nominal empregando divisão por massa constante 
ou divisão proporcional para amostragem base massa, ou 
divisão proporcional base tempo;
 o) preparar a amostra de ensaio.
 Como exemplo a norma NBR ISO 3082:2003 trata 
das recomendações para procedimentos de amostragem, 
preparação de amostras e manuseio de lotes de minério 
de ferro. Tal norma estabelece critérios técnicos para es-
truturas de amostragem, parâmetros técnicos dos amos-
tradores, critérios de frequência e massa das alíquotas, 
procedimentos para a preparação, análises das amostras 
e também para o tratamento estatístico destas amostras. 
Dentre os requisitos citados na norma NBR ISO 3082, os 
fatores forma, posicionamento, abertura e velocidade do 
cortador de fluxo são considerados de grande importân-
cia.
Foto 03: Torre de amostragem do ROM britado da mina de Fábrica em Barão 
de Cocais/MG.
 O planejamento das ações de amostragem deve 
levar em conta critérios como:
 1. Nível de confiabilidade exigido.
 A maior ou menor precisão requerida elevará os 
custos envolvidos. Como já foram comentados acima, os 
erros durante o processo de amostragem ocorrerão e de-
verão ser balanceados para os resultados não afetarem 
as interpretações estatísticas dos resultados.
 2. Metodologia de amostragem.
 A experiência normalmente determina a técnica 
de retirada de amostra.
 Entretanto, algum trabalho experimental pode 
ser necessário para a determinação do método de amos-
tragem.
 A maneira pela qual os incrementos são selecio-
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nados para a composição da amostra primária depende 
principalmente do tipo de material, de como ele é trans-
portado e também do objetivo da amostragem.
 Cabe ressaltar que o método de amostragem 
deve ser definido antes de se estabelecer a massa da 
amostra primária.
 De modo geral classificam-se nos seguintes tipos :
 • Amostragem aleatória – Os incrementos são 
escolhidos de modo fortuito, casual, acidental sem plane-
jamento prévio. Neste tipo de amostragem todos os ele-
mentos da população têm igual probabilidade de compor 
a amostra. Poderá ser confundida com uma amostragem 
sistemática desde que haja no momento da coleta, uma 
divisão da área de minério a ser coletado com o objetivo 
de alcançar o todo.
 • Amostragem sistemática - Neste caso os incre-
mentos são coletados de forma planejada a intervalos 
regulares (de tempo ou massa), previamente definidos. 
e cobrindo propositalmente todo o corpo de minério. Po-
demos dar como exemplo uma lista que englobe todos 
os seus elementos, uma fila de pessoas ou um conjunto 
de candidatos a um concurso identificado pela ficha de 
inscrição. Caso haja variações na ocorrênciado minério 
e estas não sejam objeto de coincidência com as coletas 
previamente programadas a amostragem tornar-se-á ale-
atória.
 • Amostragem estratificada - Nesta são perfeita-
mente identificáveis os materiais a serem amostrados e 
definidos os pesos proporcionais a cada ocorrência. Po-
demos exemplificar em uma população heterogênea a 
definição de subgrupos ou estratos mais ou menos ho-
mogêneos onde são encontradas propriedades tais como
sexo ou idade, por exemplo.
 Devido a grande importância que tem a amostra-
gem em mineração os métodos preferenciais são aqueles 
que se encontram entre o método estratificado e o siste-
mático.
 A ABNT aponta como tipos de amostragem:
 • Amostragem base tempo,
 • Amostragem base massa
 • Amostragem aleatória estratificada.
 Na amostragem base tempo, a massa do incre-
mento deve ser proporcional à taxa do fluxo de minério 
no instante da amostragem. Quando a amostra de ensaio 
for preparada a partir de cada incremento ou amostra 
parcial, a massa do incremento ou da amostra parcial 
deve ser determinada, a fim de se obter a média ponde-
rada das características de qualidade do lote.
 Na amostragem base massa os incrementos de-
vem ser coletados de forma que a variação da massa dos 
incrementos não ultrapasse 20%. O coeficiente de varia-
ção é definido como a relação entre o desvio-padrão (σ 
massa) e o valor médio da massa dos incrementos (m) 
expresso em percentagem:
 CV = 100 . σ massa
m(média)
CV= COEFICIENTE DE VARIAÇÃO, EM %
σ massa= DESVIO PADRÃO
m (média) = VALOR MÉDIO DA MASSA DOS INCREMEN-
TOS
 Na amostragem aleatória estratificada intervalos 
fixos de massa e tempo devem ser aplicados.
 3. Quantidade e tratamento da amostra primária.
 A quantidade de amostra necessária é definida 
em função de fatores como o tipo de minério, granulo-
metria, teor da substância e exatidão do método. É de-
terminado estabelecendo-se, inicialmente, a dimensão 
do incremento e o número de incrementos a serem reti-
rados. 
 A dimensão do incremento de amostragem é de-
finida pelo tipo de equipamento utilizado para a retirada 
da amostra primária e pela granulometria do material.
 O incremento deve ser suficientemente grande 
para que uma porção representativa de grossos e finos 
seja retirada em uma única operação.
 Definida a técnica de amostragem, faz-se neces-
sário estimar a variabilidade do material; caso esta não 
seja conhecida faz-se através de ensaios exploratórios.
 Em uma aproximação teórica podemos estimar a 
variabilidade do minério da seguinte forma, pressupondo 
que a amostra primária é muito pequena em relação ao 
universo a ser amostrado, que é o caso mais usual nesta 
etapa do processo de prospecção mineral.
 Onde:
 St = estimativa da variabilidade do material a par-
tir de nt ensaios exploratórios, expressa como desvio pa-
drão;
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 xi = valor atribuído ao parâmetro de interesse no 
incremento individual i;
 x(traço) = média dos valores de xi e
 nt = número de incrementos para ensaios explorató-
rios.
 Cabe ressaltar que estamos supondo que os valores 
para o parâmetro de interesse, no material a ser amostrado, 
se distribuem segundo uma distribuição normal (distribuição 
de Gauss), com média μ e desvio-padrão σ. Como nt é um 
número limitado de incrementos selecionados para ensaio, 
St é apenas uma estimativa da variabilidade verdadeira do 
material σ . E, portanto, quanto maior o número de incre-
mentos, mais St se aproxima de σ.
BREVE EXPLICAÇÃO DA CURVA NORMAL-DISTRIBUIÇÃO DE 
GAUSS
 Uma importante aplicação da distribuição de Gauss 
está relacionada com o cálculo de probabilidade de ocorrên-
cia de um dado evento dentro de uma distribuição qualquer. 
Para ver como isso pode ser feito, vamos analisar mais algu-
mas propriedades da distribuição gaussiana.
 Seja a função gaussiana de densidade de proba-
bilidade definida por:
 Onde y e σ são o valor médio e o desvio padrão 
da distribuição, respectivamente. Podemos observar os 
gráficos desta curva, bem como os valores que a função 
assume para os pontos y = σ, y = 2σ e y = 3σ abaixo:
 Onde y = 50 e σ = 15 .
 Como a área total sob a curva gaussiana é igual 
a 1, podemos calcular as frações destas áreas que se en-
contram sob a curva entre para faixas de valores de y, por
exemplo:
 y −σ ≤ y ≤ y +σ A = 0,6827 (P=68,27%)
 y − 2σ ≤ y ≤ y + 2σ A = 0,9545 (P=95.45%)
 y − 3σ ≤ y ≤ y + 3σ A = 0,9973 (P=99,73%)
 Vamos dar alguns exemplos tomando como base 
a figura abaixo:
 Caso quisermos saber quanto por cento dos ca-
sos caem nas faixas A e B,procedemos ao seguinte:
 Para a faixa A: na coluna da tabela da curva nor-
mal procuro o valor 1(porque a faixa A vai de 0 a 1); ao 
lado, na coluna àrea, acho a percentagem de casos (a pro-
porção), que no caso diz 0,3413447, isto é, entre a média 
da distribuição) e 1 caem 34,13 % dos casos;
 Para a faixa B: Esta faixa cai entre -1 e -2. Deve-
mos, primeiramente, localizar a proporção que cai entre 
0 e -2(desconsiderar o sinal); em seguida, procurar a pro-
porção que cai entre 0 e -1; por fim, realizar a diferença 
entre as duas proporções encontradas e surge a propor-
ção da faixa B.
 1. Entre 0 e 2 : proporção = 0,4772499
 2. Entre 0 e 1: proporção = 0,3413447
 3. Diferença: 0,4772499 – 0,3413447 = 0,1359052
 4. Assim, na faixa B caem 13,59% dos casos.
 Como sabemos que a função F(y) é uma densida-
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de de probabilidade (P), podemos então fazer a associação entre estas áreas e 
como sendo a probabilidade (P) de ocorrência dos eventos dentro das faixas.
 Voltando ao assunto da variabilidade da amostra temos que atentar para o erro total da amostragem. Este erro cor-
responde ao erro fundamental pois são considerados não significativos os demais erros existentes.
 Como nt é um número limitado de incrementos selecionados para ensaio, St é apenas uma estimativa da variabilida-
de verdadeira do material σ . E, portanto, quanto maior o número de incrementos, mais St se aproxima de σ.
 Se for retirada uma amostra primária composta por n incrementos, o erro total de amostragem é dado por (Tabela 1):
Onde:
 • St = estimativa da variabilidade do material a partir de nt ensaios exploratórios, expressa como desvio padrão;
 • t (nt – 1; α/2) = t-Student para (nt – 1) graus de liberdade e um nível de
confiança (1-α ) (Tabela 1);
 • n = número de incrementos retirados para compor a amostra primária.
 O tratamento da amostra é realizado através de uma série de etapas de preparação que envolve operações de re-
dução de tamanho, homogeneização e quarteamento, até a obtenção da amostra final, com massa (maior ou igual a massa 
mínima requerida para ser representativa) e granulometria adequadas à realização de ensaios
 O plano de amostragem deve ser monitorado e ações de controle devem ser tomadas para que não haja desvios de 
procedimentos na coleta de amostras tais como: contaminação, trocas, armazenamento, transporte, etc.
Tabela 1 – Valores da Distribuição de t-Student(1) (Caso Bilateral).
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2.3. ANÁLISE ESTATÍSTICA.
 Ao se analisar, estatisticamente, uma determina-
da população define-se as medidas de posição conheci-
das como médias, moda e medianas, que relacionam o 
posicionamento do elemento e/ou valor em relação a um 
centro calculado. Para medir a dispersão absoluta dos da-
dos na população, utiliza-se:
 • Amplitude total – medida de dispersão que tem 
na média o ponto de referencia e pode ser calculada pela 
equação: 
 AT = X máximo – X mínimo
 • Média- É utilizada para representar todos os va-
lores de uma distribuição. A média aritmética simples é a 
mais utilizada no nosso dia-a-dia. É obtida dividindo-se a 
soma das observações pelo número delas. É um quocien-
te geralmente representado pelo símbolo X (traço supe-
rior). Se tivermos uma série de n valores de uma variável 
x, a média aritméticasimples será determinada pela ex-
pressão: 
X traço em cima = X1 + X2+.......+ Xn
 n
 • Moda – É representado pelo valor mais fre-
quente no conjunto de dados. 
 • Mediana- É o valor intermediário que separa a 
metade superior da metade
inferior do conjunto de dados 
 •Desvio Padrão - medida de dispersão baseada 
nos desvios em torno da média aritmética e pode ser cal-
culado pela equação:
 S = ( soma(Xi- X (média))² ) raiz quadrada do termo n
 •Variância - é o desvio padrão elevado ao qua-
drado. É uma medida de muita importância na estatística 
descritiva porque possibilita inferências e combinações 
de amostras.
 S² = soma(Xi- X (média))²
 n
 • CVP (Coeficiente de variação de Pearson) – ra-
zão entre o desvio padrão e a média referente a dados de 
uma mesma série. Fornece a variação dos dados obtidos 
em relação à média. Quanto mais baixo (valores menores 
que 25%) seu valor mais homogêneos serão os dados.
 CVP = (S) / X (média) . 10
2.4. CONFIABILIDADE NA AMOSTRAGEM.
 Não podemos falar de amostragem sem nos re-
ferirmos aos erros inerentes e praticados na coleta das 
amostras que afetarão a confiabilidade dos resultados fi-
nais dos processos de tratamento do mineral-minério.
 A amostragem propriamente dita pode ser reali-
zada pelos métodos de partilha (lotes manuseáveis) e co-
lheita (lotes não manuseáveis) para operações industriais
contínuas. Em qualquer caso, cada amostragem equivale 
a uma redução de peso da amostra e qualquer sequência 
de operações que precedam à redução de peso seria os 
estágios de preparação.
 Uma amostragem perfeita envolveria grandes vo-
lumes de material que fosse homogêneo e o uso de técni-
cas perfeitas de amostragem. Os minérios são, em geral, 
heterogêneos em relação aos seus constituintes minera-
lógicos e, portanto, em relação às propriedades físicas e 
físico-químicas destes minerais.
 Além disto, algumas análises desejáveis na práti-
ca podem envolver quantidades de minério tão pequenas 
quanto 1 (uma) grama ou frações ainda menores, como 
são as necessárias nos casos de técnicas de difração de 
raios-X e microscopia eletrônica de varredura (MEV).
 Todos estes fatos, aliados a problemas de opera-
ção, levam à introdução de erros ao processo, erros de 
característica somatória. 
 Em uma amostragem completa o erro total pode 
ser considerado como uma soma dos erros de operação 
e os de amostragem propriamente dita.
 Os erros de amostragem por sua vez podem ser 
considerados como a soma de sete erros independentes, 
quais sejam: 
 1) EPond – erro de ponderação: resulta da não 
uniformidade da densidade na taxa do fluxo de material a 
ser amostrado;
 2) EI – erro de integração: resulta da não unifor-
midade da densidade na taxa do fluxo de material a ser 
amostrado; 
 3) Eper– erro de periodicidade: resulta da varia-
ção periódica da qualidade do material amostrado;
 4) Edel – erro de delimitação: resulta da forma 
incorreta de delimitar os incrementos
em termos de seus volumes;
5) Esegr – erro de segregação: resulta da distribuição lo-
calizada da
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heterogeneidade;
 6) Eextr – erro de extração: resulta da forma de 
extração da amostra;
 7) Efund – erro fundamental: resulta da hetero-
geneidade de constituição do material;
 Para a amostragem de lotes manuseáveis (pro-
cesso de partilha), de interesse em várias práticas, é im-
portante apenas o erro fundamental (Efund), de segrega-
ção (Esegr), de extração (Eextr) e o de delimitação (Edel).
 Em relação aos erros de operação pode-se citar: 
1) EO1 – perda de partículas durante a amostragem; 2) 
EO2 – contaminação da amostra com materiais estra-
nhos; 3) EO3 – alteração da característica a ser determi-
nada da amostra; 4) EO4 – erros não intencionais do ope-
rador (ajuste de peso, etc); 5) EO5 – erros intencionais do 
operador (ajuste de peso, etc);
 Todos estes erros podem ser minimizados atra-
vés do uso de técnicas adequadas, e pela teoria de *Pier-
re Gy, que será apresentada a seguir.
2.5. MASSA MÍNIMA DA AMOSTRA.
 Para se definir com cuidado e máxima confiabi-
lidade a quantidade mínima expressa em peso (t,kg, g, 
etc.) de amostra devemos ter em mente que erros serão 
cometidos e poderão ser minimizados, dentro de limites 
aceitáveis, desde que ao se tomar uma amostra sejam 
considerados os seguintes parâmetros: Tipo de minerali-
zação, granulometria, grau de liberação do mineral-miné-
rio, teor do mineral minério, etc.
2.5.1 DETERMINAÇÃO DA MASSA DA AMOSTRA:
 O método de determinação da amostra mínima 
baseia-se em ensaios exploratórios para a determinação 
da variabilidade do material e é adequado para o caso da 
variabilidade seguir uma distribuição normal. As premis-
sas são que o material a ser amostrado esteja homoge-
neizado e que não existam erros inerentes às ferramentas 
de amostragem ou equipamento de cominuição, e que as 
partículas individuais tenham a mesma probabilidade de 
serem amostradas. 
 Na maioria dos casos não temos disponíveis estas 
informações sobre o mineralminério a amostrar caracte-
rizando três níveis de amostras: 1) Amostra com informa-
ções : Teor e densidade do mineral minério, densidade da
ganga, malha de liberação e estágios de amostragem 
necessários. Neste caso aplica-se a fórmula de Pierre Gy 
abaixo abordada.
 A teoria de *Pierre Gy supõe que o material a ser 
amostrado esteja inteiramente homogeneizado e que 
não existam erros inerentes às ferramentas de amostra-
gem ou equipamento de cominuição, e, além disso, que 
partículas individuais possam ser selecionadas com igual 
probabilidade. Portanto, o erro total de amostragem pas-
sa a constituir-se no erro fundamental.
 A equação geral é dada por:
 Onde:
 Sa = estimativa do erro total de amostragem ex-
presso como desvio-padrão;
 d = diâmetro máximo das partículas no material a 
ser amostrado; normalmente
aproximado pela abertura de peneira, em centímetros, 
que retém 5% do material.
 Q = fator de composição mineralógica, em g/
cm3;
 w = massa mínima da amostra, em gramas;
 W = massa do material a amostrar, em gramas; 
 I = fator de liberação do mineral, adimensional;
 f = fator de forma das partículas, adimensional; 
 h = fator de distribuição de tamanho das partícu-
las, adimensional.
 Para um dado minério em uma dada granulome-
tria, os fatores Q, I, f e h podem ser reunidos em um único 
fator, de valor constante, C = Q x I x f x h, ficando a equa-
ção igual a:
 Quando a massa do material a ser amostrada (W) 
é muito grande, pode-se considerar que a razão 1/W ten-
de a zero.
 A fórmula de cálculo final do erro total de amos-
tragem fica, portanto, em função de d, C e w:
 Separando w, em função da variância, temos en-
tão a massa mínima amostral:
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 w = d³ . Q.I.f.h
 Sa
 , onde Sa= An é a estimativa da variância total 
que pode ser obtida pela tabela no Anexo I.
 •Cálculos dos fatores Q, I, f, e h
 Fator de Composição Mineralógica (Q) – É calcu-
lado pela seguinte fórmula:
Onde:
 ρ = média ponderada dos pesos específicos de 
todas as partículas, em g/cm³;
 x = teor do mineral de interesse na amostra, em 
decimal;
 ρA= peso específico do mineral de interesse, em 
g/cm³;
 ρB = peso específico da ganga, em g/cm³.
 Fator de Liberação do Mineral (l) - O fator l está 
relacionado com o grau de liberação do mineral de inte-
resse.
 A cominuição pode aumentar o valor de l até 
alcançar o seu valor máximo, l = 1, o qual é encontrado 
quando o mineral de interesse está completamente libe-
rado. A partir da definição, l pode variar de zero a 1, mas 
para todas as situações práticas nunca se deve usar l < 
0,03.
 O fator l deve ser estimado pelas seguintes fór-
mulas:
 • Se d = < d’ : I = 1 Se d > d’ : 
 Onde:
 d = diâmetro máximo das partículas no material, 
em centímetros;
 d’= diâmetro máximo das partículas que assegu-
re uma completa liberação do mineral de interesse, em 
centímetros.
 O parâmetro d’ pode ser estimado atravésde mi-
croscopia óptica. 
 Fator de Forma das Partículas (f) - As partículas 
possuem formas irregulares e podem tender mais a es-
féricas do que a cúbicas. Entretanto alguns minerais du-
rante a cominuição podem ser liberados como placas ou 
agulhas e, nesses casos, a análise granulométrica por pe-
neiramento irá indicar,inadequadamente, um valor alto 
para o tamanho de partícula. A aplicação de um método 
para estimar o fator de forma em inúmeros materiais, 
mostrou que na prática f pode ser considerado como uma 
constante. 
f = 0,5.
 Fator de Distribuição do Tamanho das Partículas 
(h) - É prática usual referir o tamanho ( d95 ) das partícu-
las pela abertura da peneira que retém 5% do material.
 Assim, apenas as partículas de maior tamanho na 
distribuição são utilizadas no cálculo de erro de amostra-
gem, desprezando-se as partículas menores.
 Como Sa² é proporcional a d³, as partículas maio-
res levam a estimativas pessimistas e implicam amostras 
desnecessariamente grandes. Portanto, recomenda-se:
 h = 0,25 para minérios que tenham sido cominuí-
dos para passar numa dada abertura de peneira; e
 h = 0,5 caso os finos tenham sido removidos utili-
zando-se a peneira seguinte da série, isto é, para minérios 
com granulometria compreendida entre duas peneiras 
sucessivas da mesma série.
2.5.2 DETERMINAÇÃO DA MASSA DO INCREMENTO:
 A massa do incremento m1, em quilogramas, a 
ser coletada por um amostrador primário do tipo corta-
dor do fluxo é expressa por:
Onde:
 - q é a taxa de fluxo do minério na correia trans-
portadora, em toneladas, por hora;
 - l1 é a abertura do cortador do amostrador pri-
mário;
 - Vc é a velocidade do cortador primário, em me-
tros por segundo.
 Portanto, a massa mínima do incremento que 
pode ser coletada, evitando-se a ocorrência de vício, é 
determinada pela abertura mínima do cortador e a velo-
cidade máxima do cortador.
 EXEMPLO PARA AMOSTRAGENS DE MINÉRIO DE 
OURO
 Aplicação da Teoria de Pierre Gy para Minérios de 
Ouro
 A amostragem de minérios de ouro é difícil quan-
do comparado com outros minérios.
 Isto, devido às suas características, tais como: 
baixo teor, diferença muito grande de densidade entre o 
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ouro e a ganga, ocorrência na forma de pepita (“efeito pepita” e “ efeito lamelar”), etc.
 Quando as partículas de ouro não estão liberadas, aplica-se a equação geral de Pierre Gy para obtenção de 
massa mínima da amostra. No entanto, deve ser realizado um estudo minucioso para a determinação do fator de libe-
ração (l).
 No caso das partículas estarem liberadas, os fatores Q, l, f e h da equação geral são obtidos por:
 Fator de Composição Mineralógica (Q)
 Q = a / b
 Onde:
 a = peso específico do ouro, 19,3 g/cm³;
 b = teor de ouro, em decimal.
 Fator de Liberação do Mineral (l)
 I = (e / d) raiz quadrada do termo 
 Onde:
 e = diâmetro máximo da partícula de ouro, em centímetros; e
 d = abertura da peneira que retém 5% do material, em centímetros.
 Fator de Forma das Partículas (f)
 O fator f pode variar entre 0,5 (quando a forma da partícula é esferoidal) e 0,2 (quando as partículas são acha-
tadas ou alongadas).
 Fator de Distribuição do Tamanho das Partículas (h)
 Atribui-se o valor h = 0,2.
 2) Amostras que carecem de maiores informações sobre o mineral minério:
 Esse caso é o mais frequente, principalmente em trabalhos de campo e de laboratório, onde ainda não se 
dispõem, ou até mesmo não se justifica, a busca das informações para aplicação da teoria de Pierre Gy. Nessas circuns-
tâncias, sugerese a utilização da Tabela de Richards.
Tabela 2 – Tabela de Richards: Determinação da massa mínima da amostra em (kg).
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 Observação:
 Spotty = grande concentração do mineral em 
pontos preferenciais no minério.
 Muito Pobre, Pobre, Médio, Rico e Muito Rico = 
relativo ao teor do elemento ou do composto no minério;
 Muito Uniforme e Uniforme = relativo à forma de 
concentração do mineral no minério.
 3) Amostras específicas:
 Neste caso enquadra-se o carvão mineral, que 
possui normas específicas da ABNT tais como: A NBR8291- 
Amostragem de carvão bruto e/ou beneficiado e as NBR
8292- Preparação de amostras de carvão mineral para 
análise e ensaios.
2. 6. TÉCNICA DE AMOSTRAGEM
 As técnicas de amostragens são processos utiliza-
dos para a coleta de dados de forma a obter uma amostra 
que represente todo o campo amostral (população), es-
tas técnicas tendem a não serem tendenciosas de modo 
que torne o processo confiável.
 O processo de amostragem na indústria mineral 
pode ser dividido em três etapas:
 1) Amostragem ou seleção da amostra;
 2) Preparação da amostra;
 3) Análise da amostra preparada.
 As operações de redução de massa são denomi-
nadas de amostragens. E as sequências entre duas opera-
ções de redução de peso consecutivas são denominadas 
estágio de preparação (redução de tamanho, secagem, 
homogeneização).
 A amostragem é frequentemente negligenciada 
por muitos agentes, desde gestores de empresas de mi-
neração a fabricantes de equipamentos e operadores.
 Quanto à qualificação e capacitação da mão de 
obra utilizada na amostragem, *Pitard observa que, não 
se vê “razão pela qual um equipamento caro como o ana-
lisador de raio-x deveria ser e operado e mantido por um 
operador altamente educado e pago, enquanto a opera-
ção de amostragem pode ser feita por operadores menos 
treinados e pagos”.
 No concernente aos equipamentos, escolha de 
britadores ou de peneiras pode ser feita de acordo com 
características mecânicas, operacionais, de custo, dentre
outras; mas o amostrador deve que ser escolhido, antes 
de tudo, por sua capacidade de evitar ou reduzir erros de 
amostragem.
 Os principais cuidados a serem tomados são os 
seguintes para prevenção dos erros inerentes a amostra-
gem:
 1. O material que é desperdiçado no interior dos 
equipamentos usados para a amostragem deve ser o mí-
nimo possível e sempre recuperado ao máximo;
 2. A avaliação equivocada do teor da amostra po-
derá prejudicar os resultados;
 3. A guarda adequada da amostra é de funda-
mental importância para que não haja alteração de algu-
ma propriedade da substância a ser analisada;
 4. Tanto a mistura de amostras de diferentes lo-
cais quanto a sua incorreta identificação vão confundir os 
resultados finais;
 5. Os tipos de equipamentos usados para a amos-
tragem devem manter a integridade sem contribuir com 
o desgaste de peças interiores que possam misturarse ao 
material amostrado e mascarar os resultados;
 6. Controle das condições ambientais no local da 
coleta prevenindo a percolação de águas pluviais que po-
dem provocar a diluição dos materiais, alterar os índices 
de umidade e outros fatores analisados;
 7. Todo o conjunto automático de coleta deve ser 
sistematicamente, regulado e alinhado para que o movi-
mento seja o mais próximo possível do retilíneo uniforme
durante o corte do incremento permitindo que o motor 
acelere ao máximo antes do corte do fluxo e comece a pa-
rar somente depois de cortado o fluxo. A regulagem das 
lâminas deve ser soldada (ponto) para garantir a abertura 
mínima, o paralelismo e o corte em plano de 90º com o 
fluxo de minério ficando para a inspeção a conferência 
do desgaste, e do conseqüente aumento de abertura e 
desalinhamento de facas;
 8. Estabelecer critérios para o padrão de inspe-
ção e manutenção do equipamento garantindo a ausên-
cia de folgas, problemas de lubrificação e desajustes nos
raspadores que levem a alterações das condições míni-
mas de amostragem;
 9. Como padrão de operação o próprio operador 
que é o responsável pela coleta dos incrementos faça pe-
riodicamente (no mínimo a cada duas coletas de amos-
tras ou de acordo com inspeção visual) a limpeza do sis-
tema utilizando uma linha de ar comprimido e/ou uma 
linha de água de processo. Ao se executar uma amostra-
gem, é improvável que seja obtida uma amostra com as 
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mesmas características do material de onde foi retirada. Isto 
se prende ao fato de, no decorrer das operações, haver erros 
de amostragem.
 Excetuando-se o erro fundamental, os demais erros 
poderão ser evitados, pelo menos minimizados, através do 
uso de amostradores automáticos para a retirada de frações 
da amostra. Estes amostradores têm a função de capitar o ma-
terial da amostra sem interferir no processo de produção, e a 
sua forma de captação preocupa-se com o volume da amostra 
de forma a manter um padrão.
Os equipamentos de amostragem tem acionamento automá-
tico de maneira que o tempo entre coletas seja mantido, tal 
acionamento é realizado por unidades de controle que através 
de instrumentos monitoram o processo de captação das amos-
tras. Tais equipamentos são distribuídos em pontos estratégi-
cos do processo, geralmente estão localizados em pontos de 
movimentação após alguma etapa do processo. Por exemplo, 
uma correia transportadora que recebe material de um mis-
turador e o transporta até um silo ou pátio de armazenagem.
A quantidade de material a ser amostrado, geralmente, é pe-
quena em relação ao “universo” por isto sua granulometria 
deverá ser a menor possível.
 Faixas de granulometria recomendadas:
 • Até cerca de 50,8 mm, utilizam-se britadores de 
mandíbulas;
 •De 50,8 mm até 1,2 mm, britadores cônicos ou de 
rolos; e
 • Abaixo de 1,2 mm, moinho de barras ou bolas, moi-
nho de discos, pulverizadores ou trituradores manuais (pilão).
 *Pitard considera que em situações estacionárias 
(como navios, pilhas, baias) cada fatia do corpo mineral deve 
ser delimitada para a extração de um incremento correspon-
dente, observando-se que o tamanho máximo da partícula 
também deve ser tal que permita a extração de incremento 
que represente toda a fatia. Mas o autor alega que uma pilha 
logo será retomada, transformada num fluxo unidimensional 
de material; e que esse é o melhor momento para a amostra-
gem.
 Por sua vez, a ABNT não considera a amostragem de 
situações estacionárias devido à dificuldade em se extrair in-
crementos que representem toda essa “fatia”. A ABNT abre 
exceção para vagões, quando o minério de ferro a ser amos-
trado é de *finos concentrados; e desde que haja dispositivo 
de amostragem como lança ou trado que penetre a profundi-
dade total do minério no ponto selecionado de amostragem 
possibilitando que a coluna completa do minério seja extraída.
 Segundo a ABNT, as transportadoras de correias são 
o melhor local de amostragem de particulados secos. Uma se-
ção transversal completa do fluxo do minério pode ser trans-
passada em velocidade uniforme de maneira a obter amostras 
representativas.
 Deve-se ainda ressaltar que a determinação de umi-
dade do material coletado também deve ser levada em consi-
deração durante a amostragem e preparação de
amostra. Para garantir maior precisão da análise, as amostras 
devem ser processadas tão logo coletadas. Caso o processa-
mento não possa ser imediato, as amostras devem ser armaze-
nadas em recipientes hermeticamente fechados e com pouco 
espaço de ar livre para evitar alterações de teor de umidade.
 Lotes de minério são, em sua quase totalidade, for-
mados por materiais fragmentados. Segundo *SAMPAIO, a 
amostragem de materiais particulados apresenta dificuldades 
devido às grandes variações de tamanho, formato, massa e 
composição das partículas. Para este tipo de material, técnicas 
adequadas de amostragem devem ser utilizadas para garantir 
a prevenção da segregação que pode ocorrer devido ao efeito 
do tamanho de partícula ou densidade, sem que ocorra degra-
dação ou contaminação do material.
 Recomenda-se também a amostragem na granu-
lometria mais fina possível devido à representatividade pro-
porcionada pelo maior número de partículas por unidade de 
volume.
 O erro de segregação é observado principalmente 
em silos e pilhas, onde as partículas maiores e/ou mais den-
sas tendem a estratificar-se. Esse erro é minimizado através da 
homogeneização do material a ser amostrado e da diminuição 
da dimensão dos incrementos e consequente aumento do nú-
mero de incrementos que compõem a amostra.
Figura 05 - caso geral de segregação e caso de segregação máxima.
Fonte: SIRONVALLE, 2002.
2.6.1 TIPO DE AMOSTRADORES
 A amostragem em usinas de beneficiamento pi-
loto e/ou industrial é feita a partir da tomada de incre-
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mentos e está sujeita a todos os tipos de erros já comen-
tados acima.
 Quanto maior o número de incrementos, menor 
o erro total cometido. O número mínimo de incrementos 
está relacionado à massa mínima necessária para formar 
a amostra primária.
 A tomada de incrementos do minério em fluxo é 
realizada em intervalos iguais de tempo, quando a vazão 
e o(s) parâmetro(s) de interesse do minério são constan-
tes.
 Caso a vazão não seja constante, o incremento é 
coletado em função de certa quantidade de massa acu-
mulada ao longo do tempo, e é efetivada aleatoriamente
quando há variações periódicas de vazão e de parâmetro(s) 
de interesse do minério.
 Quando o plano de amostragem estabelecer que 
determinados pontos na usina sejam amostrados num 
mesmo momento, é aconselhável o uso de amostradores
automáticos. Não sendo possível a tomada simultânea, é 
recomendável que ela seja realizada em sentido inverso 
ao do fluxo, para que não haja alteração das caracterís-
ticas das amostras devido à retirada de material a mon-
tante.
 Na tomada de incrementos utilizam-se amostra-
dores, que são classificados segundo sua trajetória, retilí-
nea ou circular.
 Os amostradores com trajetória retilínea, os mais 
comuns, devem ter arestas retas, paralelas, simétricas 
em relação ao seu eixo e de espessura constante.
 O amostrador corta o fluxo de minério e coleta 
um incremento para compor uma amostra (Figura 6).
Figura 06 – Amostrador com trajetória retilínea.
 • A distância D, em milímetros, entre as arestas 
deve ser sempre maior que Do sendo:
 Do = 3d quando d > 3mm (d = diâmetro da maior 
partícula em mm); e Do = 10mm quando d ≤ 3mm.
 • A velocidade v (em mm/s) do amostrador deve 
ser menor que a relação
 400 . D / Do (raiz quadrada de Do)
 • A massa Mi do incremento que compõe a amos-
tra pode ser calculada pela expressão:
 Mi = V.D / v (raiz quadrada de v)
 Onde:
 V = vazão do fluxo em unidade de massa/segun-
do.
 Os amostradores com trajetória circular (Figura 
7) possuem aberturas radiais que cortam o fluxo de mi-
nério, coletando um incremento para a composição de 
uma amostra.
 Tanto os amostradores com trajetória retilínea 
como circular, deverão mover-se perpendicularmente ao 
eixo do fluxo, através da seção total do fluxo com veloci-
dade constante, e ter um volume pelo menos três vezes 
maior que o volume do incremento da amostra, para evi-
tar derramamento.
Figura 07 – Amostrador com trajetória circular.
 Outro equipamento utilizado é um amostrador 
primário tipo cortador instalado na extremidade de des-
carga do transportador de correia que está próxima ao 
ponto de pesagem. Ele é projetado para coletar incre-
mentos através do corte de uma seção transversal com-
pleta do fluxo de minério, atravessando-o a uma velo-
cidade constante. Os incrementos são coletados de um 
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fluxo em queda pelo dispositivo mecânico.
Figura 08 – Amostrador primário tipo cortador
Fonte: www.engendrar.com.br
 • Amostragem em Correia Transportadora
 A amostragem em uma correia transportadora 
pode ser realizada manual ou automaticamente. Para 
coleta manual de incrementos de material, aconselha-se 
fazê-lo no final da correia, sempre que for possível o aces-
so a este ponto.
 Na Figura 09 pode ser observada a forma de co-
leta de incrementos no final da correia. Ressalta-se que o 
instrumento utilizado nessa coleta deve permitir o corte
do fluxo completo do material que passa pelacorreia. 
Caso não seja possível, o número de incrementos neces-
sários à composição da amostra final deverá ser maior 
para um mesmo nível de erro. Ainda na mesma figura, à 
direita, consta o desenho esquemático do procedimento 
de amostragem manual em um transportador de correia.
Figura 09 – Amostragem manual na extremidade final de uma correia 
transportadora.
 Para amostragem na extremidade final de uma 
correia transportadora é a utilização de amostradores au-
tomáticos que cortam o fluxo completo da correia com 
velocidade constante. Na Figura 10 tem-se uma ilustração 
deste tipo de amostrador.
Figura 10 – Amostrador automático na extremidade final de uma 
correia transportadora.
 Geralmente, a quantidade de amostra retirada 
em correias transportadoras é elevada. Essas amostras 
são indispensáveis nas definições: das taxas de alimenta-
ção ou de produção, na determinação granulométrica, da 
densidade e do teor de elementos constituintes do miné-
rio, dentre outras. 
 Outro procedimento utilizado, quando não é pos-
sível o acesso ao fluxo de material no final da correia, é a 
amostragem sobre a correia. Para que essa amostra seja
tomada manualmente, faz-se necessário parar a correia. 
Nesse caso, devem ser tomadas medidas de segurança, 
tais como o bloqueio elétrico do movimento da correia, 
etc.
 A figura 11 mostra o dispositivo composto por 
duas placas constituído que são colocadas sobre o mate-
rial e pressionadas para baixo, até que suas extremidades
toquem a correia. O material fora da armação é afastado 
e o que está entre as placas é coletado, constituindo a 
amostra.
Figura 11 – Procedimento de amostragem em correia transportadora 
parada.
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 Figura 12 – Tubo para envio de amostra em correia transportadora.
Figura 13- Amostrador automático instalado no transportador de correia
2.6.2 FRACIONAMENTO DA AMOSTRA.
 Todas as etapas de preparação devem ser feitas 
observando-se técnicas de homogeneização e quartea-
mento. Para isso, utilizam-se pilhas e/ou equipamentos 
auxiliares.
 Pilhas- As pilhas mais empregadas são as do tipo 
cônico e alongada (tronco de pirâmide).
 Na própria preparação de uma pilha cônica, obtém-
-se uma boa homogeneização do material (Figura 14). A se-
guir, divide-se a mesma em quatro setores iguais (A).
Figura 14 – Pilhas cônica e achatada.
 O quarteamento é feito formando-se duas novas 
pilhas (B). Caso seja necessário dividir ainda mais a amos-
tra, toma-se uma destas pilhas e repete-se a operação.
 A pilha alongada é a mais indicada tanto em la-
boratório, como para grandes quantidades de minério. A 
preparação desse tipo de pilha é feita dividindo-se o lote
inicial em quatro regiões aproximadamente iguais (Figura 
15A). Em seguida, atribuise a uma pessoa ou grupo de 
pessoas (A) a responsabilidade da retirada do minério, al-
ternadamente, de quartos opostos (1 e 3); outra pessoa 
ou grupo de pessoas (B) serão responsáveis pelos outros 
quartos (2 e 4).
Figura 15A – Lote inicial de minério.
 As pilhas longitudinais são formadas tomando-se 
o material e distribuindo-o ao longo de uma linha sobre 
o chão ou lona. Forma-se a seguir uma pilha com a forma 
de tronco de pirâmide (Figura 15B), com uma das pesso-
as ou grupo (A) colocando sucessivas porções por pá ou 
equipamento adequado (Figura 15B), num dado sentido; 
e a (o) outra (o), (B) no sentido oposto.
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Figura 15B – Pilha alongada (tronco de pirâmide).
 Deve-se ter o cuidado para que a quantidade de minério tomado do lote inicial seja suficiente para descarre-
gar ao longo de toda a pilha, a velocidade constante sem realizar curvas. 
 O material constituinte das extremidades (partes 1 e 10 na Figura 15B) deve ser retomado, sendo distribuído 
novamente ao longo da pilha. 
 Divide-se a pilha ao meio no sentido longitudinal e, posteriormente, em partesiguais em seu sentido trans-
versal. A espessura de cada seção transversal deve estar relacionada com a largura da pá ou instrumento que será 
utilizado para a remoção do minério (incremento).
 O quarteamento é feito formando-se duas pilhas cônicas, tomando-se para uma, as porções de índices ímpa-
res e para outra, as de índices pares. Caso seja necessário, repete-se a operação com uma das pilhas cônicas.
 Para pequenas quantidades de amostras, da ordem de quilogramas, a formação da pilha é realizada distribuin-
do-se o minério, a velocidade constante (manualmente ou com equipamento adequado), ao longo de toda pilha, num 
dado sentido e no sentido oposto. O quarteamento é feito seguindo a mesma metodologia descrita anteriormente.
 Quarteador Jones- Esse equipamento (Figura 16) é constituído por uma série de calhas inclinadas, ora para 
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um lado ora para o outro. Quanto maior o número decalhas mais confiáveis são as amostras obtidas. As calhas devem 
ser de aço inoxidável, com uma inclinação > 45° e não devem possuir ângulos vivos. O número de calhas deve ser par 
e todas devem ter a mesma largura, maior que 2d + 5 mm (d = diâmetro da maior partícula).
 O operador deve colocar a amostra a ser quarteada sobre o quarteador, de maneira lenta e contínua, para 
evitar a obstrução das calhas e a emissão de partículas. Isso pode ser executado com uma pá cuja dimensão seja a 
mesma da seção longitudinal do quarteador ou com um terceiro recipiente coletor da amostra. É necessário que a
amostra a ser quarteada esteja praticamente seca. Para obtenção de amostras de menor massa, repetir a operação 
com o material contido em um dos recipientes coletores.
Figura 16 – Quarteador Jones.
 Mesa Homogeneizadora/Divisora- Esse equipamento consiste de uma calha vibratória, de vazão e altura de 
descarga variável, que descreve trajetória circular, sobre uma mesa, sendo alimentada por um silo e acionada por um 
motovariador. A amostra alimentada no silo deve estar seca.
 A mesa homogeneizadora e divisora (Figura 17) proporciona a formação de uma pilha circular de secção trian-
gular cujo diâmetro e altura é controlada por uma calha vibratória com seções articuladas. A seguir, a pilha é dividida 
por um dispositivo constituído de dois interceptadores triangulares, articulados e reguláveis pelo deslizamento de seu 
suporte em um aro graduado (menor divisão: 5°), limitado a um ângulo máximo de 45°. Esse aro pode ser colocado 
em qualquer posição da mesa. 
 Na mesa divisora (Figura 18), o quarteamento é feito através da distribuição do material contido no silo, ao 
longo de um conjunto de calhas coletoras. A velocidade de rotação da calha vibratória e a quantidade de material no 
silo devem ser determinadas de forma a assegurar que em todas as calhas coletoras haja a mesma quantidade de 
amostra.
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1 – Silo alimentador
2 – Calha vibratória
3 – Vibrador eletromagnético
4 – Mesa homogeneizadora
5 – Divisor de pilhas
6 – Mesa suporte
7 - Motovariador
8 – Controlador de rotação
9 – Quadro de comando
10 – Quadro de proteção
11 – Estrutura com rodízios
12 – Porta para manutenção
13 – Pilha com seção triangular
1 – Silo alimentador
3 – Vibrador eletromagnético
2 – Calha vibratória
5 – Orientador de fluxo
4 – Mesa divisora
7 – Mesa suporte
6 – Calha coletora
9 – Controlador de rotação
8 - Motovariador
11 – Quadro de proteção
10 – Quadro de comando
12 – Estrutura com rodízios
13 – Porta para manutenção
Figura 17 – Mesa homogeneizadora.
Figura 18 – Mesa divisora.
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 Quarteador de Polpa- O quarteador de polpa 
(Figura 19) é constituído por duas partes principais: um 
alimentador e um disco giratório contendo um número 
par de recipientes.
 O alimentador deve possuir um agitador para 
manter o material homogeneizado e uma válvula de des-
cargapara manter a vazão de polpa constante aos reci-
pientes contidos no disco giratório. Cada recipiente cons-
titui uma fração do quarteamento.
 Caso se deseje maior massa, juntam-se as amos-
tras dos recipientes diametralmente opostos.
Figura 19 – Quarteador de polpa.
 Para uso em laboratório, a granulometria do ma-
terial é determinada pelo processo, ou pode ser uma das 
variáveis em estudo. A quantidade de material neces-
sário para o desenvolvimento do trabalho experimental 
deve ser suficiente para a realização de todos os ensaios. 
Portanto, a quantidade de material pode ser maior que a 
massa mínima correspondente à granulometria em ques-
tão.
 No caso de análises químicas e/ou instrumental, 
utilizam-se amostras com granulometria na faixa de 147 a 
74μm pois, estatisticamente, amostras com essa granulo-
metria apresentam a maioria dos elementos homogene-
amente distribuídos. 
 A essa granulometria, normalmente corresponde 
uma massa de 50 a 60 g, dependendo do elemento e do 
material a ser analisado (Tabela de Richards).
3.1. INTRODUÇÃO
 
 Comissão de Novos Minerais e Nomenclatura 
de Minerais da Associação Mineralógica Internacional 
(CNMMN/IMA, do inglês) descreve mineral como uma 
substância sólida, inorgânica e cristalina, com composi-
ção química e propriedades físicas bem definidas, resul-
tado de um processo geológico terrestre ou extraterres-
tre, sem intervenção humana.
 A caracterização mineral engloba a identificação 
dos minerais de minério e de ganga, numa amostra, e a 
sua quantificação. 
 O conhecimento das características principais 
dos minerais contidos em amostras representativas do 
tipo “ run of mine” (ROM), é feito sobre fragmentos de 
rochas, e/ou em amostras e produtos granulares repre-
sentativos que devem incluir, fundamentalmente, as ava-
liações quantitativas ou semiquantitativas desses consti-
tuintes. Estes estudos mineralógicos devem ser definidos 
e orientados a fim de alicerçar os métodos de separações 
e concentrações, objetivando melhores recuperações dos 
minerais valiosos.
 Sendo assim, cabem a esta etapa as seguintes 
funções:
 • Identificar e quantificar toda assembléia mine-
3. Caracterização Minero -Tecnológica de 
Minérios
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ralógica;
 • Definir quais são os minerais de interesse e de 
ganga;
 •Determinar e quantificar a distribuição dos ele-
mentos úteis entre os minerais de minério, isto é, quando 
existirem mais que um;
 •Estudar a textura das rochas, definindo o ta-
manho de partícula necessário para a liberação do(s) 
mineral(is) de interesse dos minerais de ganga;
 • Definir as propriedades físicas e químicas des-
tes minerais;
 • Fornecer subsídios mineralógicos e texturais 
necessários ao correto dimensionamento da rota de pro-
cesso;
 • Identificar precisamente as ineficiências e per-
das em processos já existentes;
 Na crosta terrestre (a porção superficial de nosso 
planeta), existem em estado natural 90 elementos quími-
cos. Sendo que 74,3% dela é constituída por apenas dois
elementos químicos: oxigênio e silício. Sete outros com-
põem mais de 25% do total. São eles: Alumínio, ferro, cál-
cio, sódio, potássio, magnésio e titânio. E o restante, cerca 
de 0,7%, perfazem o total. O cobre, o chumbo, o estanho, 
o flúor, dentre outros, elementos metálicos largamente 
utilizados na civilização moderna, representam menos de 
0,01% de abundância relativa na crosta terrestre.
 Finalmente, pode-se concluir que o planeta Ter-
ra é repleto em sua maioria de minerais constituídos, 
principalmente, da sílica (SiO2), muitos constituídos do 
elemento ferro (Fe), caso de nossas rochas itabiríticas e 
hematíticas, do alumínio (Al), lavrado em determinadas 
rochas ou presente como contaminante no minério de 
ferro, em forma de alumina (Al2O3), o cálcio (Ca), princi-
pal constituinte do Calcário (CaCO3), etc. E raros minerais 
constituintes dos elementos cobre (Cu), chumbo (Pb), 
etc, como é evidente a menor proporção de jazidas des-
tes elementos, até então descobertas no planeta Terra.
 Devido a grande variação das propriedades dos 
minerais a metodologia aplicada ao tratamento não é 
única e rígida. Aspectos como granulometria do minério 
alvo, relação entre a ganga e o minério e aleatoriedade 
quanto a ocorrência do mesmo devem ser considerados.
Pode-se citar como informações importantes, provenien-
tes do estudo dos minerais, para alguns trabalhos de ca-
racterização: Clivagem, Dureza, Densidade, Tenacidade,
Brilho, Cor, Diafaneidade (transparência), Pleocroísmo 
(diferentes cores em diferentes direções), Refração e Re-
flexão da luz, Luminescência, Propriedades magnéticas e 
morfológicas em geral. Existem, portanto, uma gama de 
características intrínsecas aos minerais que possuem sig-
nificativos empregos para a caracterização de minérios.
Figura 20- Propriedade da luminescência do mineral calcita.
 Apesar da variedade dos tipos de minérios ou 
diversificação dos produtos gerados por determinados 
processos de concentração, alguns itens devem ser ob-
servados, pois são fundamentais na caracterização mi-
neralógica aplicada aos processos de beneficiamento. 
Muitos desses itens podem ser obtidos por intermédio 
de estudos por microscopia óptica, incluindo:
 • Análise mineralógica qualitativa que identifica 
todos os minerais; 
 •Análise mineralógica semiquantitativa por meio 
de avaliações e cálculos semiquantitativos das propor-
ções percentuais de todos os minerais do minério;
 • Determinação do grau de liberação por meio 
da avaliação e cálculo das percentagens de liberação do 
mineral de interesse com relação a sua ganga, bem como 
estudos do comportamento dos grãos mistos;
 •Medidas de reflectividade dos minerais opacos;
Fotomicrografias de situações mineralógicas marcantes 
que podem ser conclusivas de determinados fenômenos 
relativos a formação dos minerais do minério;
 •Identificações mineralógicas por difratometria 
de raios X (DRX) e Microscopia eletrônica de varredura 
(MEV);
 • Complementação e compatibilização dos estu-
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dos mediante os resultados de análises químicas dos elementos principais e os chamados traços.
Figura 21 – Imagem de MEV, detetor de elétrons secundários (SE), de zeólita NaNdY. A escala gráfica mede 200 nm.
 Um bom exemplo da crescente demanda por estudos de caracterização pode estar relacionado à eficiência 
dos mais importantes processos de concentração utilizados mundialmente, como é o caso da flotação, na qual seu 
sistema pode ser extremamente afetado por pequenas alterações nas propriedades físico-químicas das superfícies 
minerais.
 São exemplos dessas propriedades: rugosidade, porosidade, oxidação e contaminações superficiais, entre ou-
tras (Luz, 1995).
Figura 22- Porosidade da Pedra-pomes, encontrada em qualquer farmácia.
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Figura 23 – Principais etapas da caracterização mineralógica de um minério.
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Figura 24– Principais etapas da caracterização tecnológica de um minério.
3.2. CARACTERIZAÇÃO QUALITATIVA
 Devido ao tipo da matéria-prima que constitui o minério e quando se pretende caracterizá-lo mineralogi-
camente, uma maior ênfase deve ser dada ao estudos realizados ao microscópio óptico polarizante das principais 
propriedades ópticas dos minerais. Como exemplo temos o caso de minerais transparentes que são perfeitamente 
identificáveis através de propriedades fundamentais tais como: cor, forma, Pleocroísmo, extinção, relevo, planos de 
clivagens e de fraturas, birrefringência, geminações, figuras de interferência, determinação do sinal óptico
(minerais uniaxiais ou biaxiais, positivos ou negativos).
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 O estudo mineralógico de um minério tem início 
quandoa amostra representativa “run-of-mine” chega ao 
laboratório onde são selecionados fragmentos para con-
fecção de lâminas delgadas e/ou secções polidas para es-
tudos ao microscópio óptico.
 A espessura das lâminas delgadas deve atingir 
cerca de 30 μm, o que permite examinar com segurança 
todas as propriedades ópticas dos minerais transparentes
ao microscópio de luz transmitida. Os minerais opacos, 
sob formas granulares ou fragmentos de rocha minera-
lizada, são embutidos em resina sintética e polidos. Tais 
secções ou briquetes bem polidos (como espelho) per-
mitem a determinação de suas propriedades ópticas ao 
microscópio de luz refletida.
 Na caracterização mineralógica de minério, com 
fins de beneficiamento, a identificação dos minerais pode 
ser feita em alíquotas representativas, normalmente 
moídas em granulometrias abaixo de 1,68 mm. Para ta-
manhos de grãos entre 1,68 mm e 208 μm, os estudos 
podem ser feitos em lupa binocular. O material de granu-
lometria entre 208 μm e 37 μm é geralmente examinado 
ao microscópio óptico polarizante.
 A fração inferior a 37 μm pode ser examinada ao 
microscópio óptico com cuidados especiais, complemen-
tando-se com estudo de difratometria de raios X e análi-
ses químicas.
Figura 25 – Representação esquemática de um difratômetro de raios X 
básico para método do pó (cortesia de Bruker AXS, Inc.).
 Métodos Usuais de Identificação Mineral:
 • Estudos das propriedades ópticas: lupa bino-
cular, microscópio de luz transmitida, microscópio de luz 
refletida.
 • Difratometria de raios X (DRX).
 • Microssonda eletrônica.
 • Microscópio eletrônico de varredura (MEV) 
equipado com sistema de análise por energia dispersiva 
de raios X (EDS).
 • Analisador de imagem.
 • Outras técnicas: análises espectroscópicas de 
infravermelho, análises com luz ultravioleta, espectros-
copia Mössbauer, análises termodiferencial e termogra-
vimétrica, radiografia e ataques químicos rápidos.
 Métodos para Determinação dos Compostos 
Cristalinos e da Composição Química dos Minerais:
 • Microssonda eletrônica.
 • Microscópio eletrônico de varredura (MEV) 
equipado com sistema de análise por energia dispersiva 
de raios X (EDS).
 • Difratometria de raios X (DRX).
 • Analisador de imagem.
 • Análises químicas quantitativas por: via úmida 
(gravimetria, titulometria ou volumetria e colorimetria), 
espectrografia óptica de emissão (EOE), espectrometria 
de absorção atômica (EAA), fluorescência de raios X (FRX),
espectrometria de plasma (EP).
3.3. CARACTERIZAÇÃO SEMIQUANTITATIVA.
3.3.1 AMOSTRAGEM
 Objetiva a quantificação do minério em relação 
aos minerais constituintes da ganga.
 A quantidade de amostra sempre será incompa-
tível quanto à quantidade de minério existente no todo. 
Além disto, os erros inerentes ao processo sempre irão 
influenciar nos resultados.
 São conhecidos alguns métodos que permitem 
realizar esta análise semiquantitativa através de observa-
ções ao microscópio óptico e lupa binocular. Com auxílio 
de um analisador de imagem acoplado ao MEV, esses va-
lores podem ser obtidos com grande precisão e confiabi-
lidade.
 Critérios a serem observados:
 • Quantidade de amostra seja representativa;
 • Homogeneidade da amostra;
 •Teor do minério alvo;
 • Grau de liberação do mineral valioso.
 A alíquota do minério utilizado numa análise se-
miquantitativa deve ser cuidadosamente manipulada no 
intuito de prevalecer sua representatividade em todas as 
etapas de avaliação. Este cuidado tem início a partir da 
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amostragem na jazida e deve ser mantido inclusive nos ensaios em escala de laboratório. Uma tomada de alíquota 
cuidadosa envolve critérios de homogeneidade, conhecimento prévio da quantidade empírica do mineral valioso e/ou 
o teor de metal de interesse.
 Deve ser também observado uma possível indicação da granulometria de liberação do mineral valioso, em 
relação à ganga.
3.3.2 ENSAIOS DE CONCENTRAÇÃOESCOLA
 Uma amostra representativa, de granulometria inferior a 1,68 mm, dependendo do tipo de minério, e para 
facilitar sua concentração, deverá ser separada em
determinadas faixas granulométricas segundo uma série de peneiras conhecidas (série Tyler). Os intervalos mais usu-
ais para esse tipo de análise são os seguintes:
 • Frações - 1,68 mm a 590 μm;
 • Frações - 590 a 210 μm;
 • Frações - 210 a 37 μm;
 • Frações - menor que 37 μm.
 Após os ensaios granulométricos poderemos utilizar um ou dois métodos para melhorar a seletividade reque-
rida. Um deles é o uso de líquidos densos (faixa de
densidade de 1,59 a 4,30 (tabela 3) e outro é o método de separação eletromagnética (separador ) isodinâmico Frantz.
* Solução de Thoulet: é uma solução de mercúrio e potássio.
** Solução de Clerici: mistura de malonato de tálio com formiato de tálio.
Tabela 3 – Líquidos densos usados em separações gravíticas de minerais.
 
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 Todos os produtos obtidos nos diferentes ensaios de separação, representados pelos minerais leves, pesados, magnéticos 
e não magnéticos, e que ocorrem nas variadas frações granulométricas, deverão ser identificados ao microscópio óptico polari-
zante e lupa binocular. Após essas identificações, serão avaliadas suas respectivas quantidades porcentuais nesses produtos e, 
consequentemente, no minério.
 Os principais métodos de semiquantificação dos minerais utilizados nas análises ao microscópio óptico são os seguintes:
 • Contagem de pontos no grão mineral;
 • Contagem dos grãos individualizados;
 • Contagem no campo visual do microscópio dos diferentes aglomerados de grãos de minerais do minério.
 Com estes métodos poderemos avaliar as porcentagens de cada mineral, distribuído nas várias frações granulométricas, 
observando ao microscópio polarizante e lupa, segundo suas propriedades gravíticas e eletromagnéticas.
 As porcentagens finais de uma análise mineralógica semiquantitativa, feita por contagens ao microscópio, são valores 
resultantes de uma quantificação volumétrica de cada mineral presente. Os resultados em porcentagens pesos são decorrentes do 
valor volumétrico multiplicado pela densidade teórica de cada mineral. As porcentagens em peso obtidas compatibilizadas para os 
valores percentuais máximos da fração permitem o cálculo final da composição mineralógica semiquantitativa do minério.
3.4. CARACTERIZAÇÃO QUÍMICA
 A análise química visa conhecer a distribuição dos elementos químicos da amostra, tanto os elementos de interesse, 
quanto os contaminantes.
 É de fundamental importância para cálculos de balanço de massas e estequiométricos nas usinas de beneficiamento, ou 
para análise de testemunhos de sondagens nos cálculos de reserva. Portanto, a análise química pode ser empregada a qualquer 
momento e em qualquer circunstância na indústria mineral.
 São empregados métodos de titulometria, fluorescência de raios-X, difração de raios-X, espectrometria de absorção atô-
mica, espectrometria de emissão atômica a espectrometria de absorção molecular.
 A figura 26 ilustra um resultado parcial de caracterização realizado para uma determinada amostra de itabirito, onde fo-
ram avaliados: distribuição granulométrica, composições química por faixa e identificados os minerais presentes, também por faixa 
granulométrica.
Figura 26– Resultado granuloquímico e identificação de fases de uma amostra de itabirito.
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3.5. GRAU DE LIBERAÇÃO.
 O grau de liberação expressa a porcentagem de partículas livres do mineral valioso em relação à ganga.
 Fatores como dimensões, formas e intercrescimentos dos grãos; coesão interna e entre os grãos; tipos de 
associações minerais; proporção dos minerais presentes influencia na individualização das partículas minerais na efi-
ciência dos processos de tratamento.
 A porcentagem de liberação de um mineral no minério pode ser obtida em diferentesíndices de precisão e 
exatidão, utilizando-se produtos resultantes de ensaios físicos com líquidos densos, dosagens químicas do elemento 
principal, ou de estudos sistemáticos em lupa binocular e/ou microscópio óptico segundo Henley (1983).
 3.5.1 Líquidos densos- São utilizados líquidos imiscíveis com diferentes gradientes de densidade que servi-
rão como meio denso para que as partículas, previamente separadas em faixas granulométricas, distribuindo-se em 
suspensão podendo ser visualizadas perfeitamente em faixas de deposição. Na prática temos condições de utilizar 
solução de meio denso com valor de densidade de até 4,3 (solução de Clerici).
Figura 27- Os tubos são preenchidos por líquidos com densidades variadas (d = 2,6- 3,3 utilizados no estudo de liberação de um material conten-
do quartzo, dolomita, fluorita e sulfetos.
 5.2 Análise Química- A partir dos resultados obtidos com líquidos densos podemos utilizar as análises quími-
cas (cálculo do teor) de determinado mineral valioso em relação aos concentrados previamente obtidos para avaliar 
as porcentagens de liberação.
 5.3 Microscopia Óptica e Lupa Binocular- O método desenvolvido por Gaudin (1975) consiste no exame mi-
nucioso dos produtos em faixas granulométricas estreitas. Dependendo da quantidade do mineral valioso presente, se 
necessário, os produtos são concentrados por separações por meio denso e/ou eletromagnéticas. Propicia baixa exa-
tidão e sua aplicação restringe-se a indicações de diretrizes nos ensaios de beneficiamento conforme Henley (1983).
 Devem ser contados, em média, 200 grãos minerais, anotando-se os índices de liberação das partículas livres 
e das partículas mistas. O índice de liberação é um valor estimado que se dá aos grãos que contêm somente o mineral-
-minério e grãos que contêm partes do mineral-minério e ganga.
 Utiliza-se a seguinte fórmula matemática para os cálculos percentuais da liberação: 
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Atribui-se um índice de liberação 10 para as partículas do 
mineral-minério que se encontram totalmente livres de 
ganga. Os índices das partículas mistas contendo o mi-
neral-minério e ganga são comparativos para cada grão 
misto em diferentes produtos ou em diferentes frações 
independentemente.
Figura 28 – Partículas livres e mistas usadas no cálculo de liberação 
(Gaudin, 1975).
 As técnicas de contagem dos minerais utili-
zadas na determinação da liberação são:
 • Contagem por pontos para os minerais 
que ocorrem acima de 3% na amostra;
 • Contagem por área para minerais que 
ocorrem abaixo de 3% na amostra
 A prática tem mostrado que a contagem 
deve ser realizada mais de uma vez e por analistas 
diferentes. Desta forma, o desvio padrão relativo à 
reprodutibilidade é da ordem de 1,5 para um inter-
valo de confiança de 95% (King, 1982).
 A eficiência da separação das fases de inte-
resse em relação às de ganga, calculada a partir dos 
dados das três etapas anteriores, e verificada em 
diversas faixas de
tamanho de partículas, é um dos métodos clássi-
cos de se obter o grau de liberação de um minério, 
assim como a estimativa de liberação por faixa de 
tamanho em microscópio óptico (“método de Gau-
din”).
 Métodos mais modernos de cálculos do es-
pectro de liberação, baseados em análise de ima-
gens, fornecem resultados muito mais precisos e 
completos. A liberação é uma das informações mais 
importantes na caracterização.
Figura 29 – Classificação das partículas mistas de acordo com a por-
centagem do mineral de interesse segundo Petruk (1982, 1988).
Figura 30 – Imagem de uma emulsão de petróleo do tipo Agua/Óleo 
por microscopia.
3.6. ESTÁGIOS E ANÁLISES DA CARACTERIZAÇÃO TECNO-
LÓGICA.
 A caracterização mineralógica de um mineral mi-
nério determina e quantifica toda a assembléia minera-
lógica, definem quais são os minerais de interesse e de 
ganga, bem como quantifica a distribuição dos elementos 
úteis entre os minerais de minério, se mais de um. Além 
disso, estuda as texturas da rocha, definindo o tamanho 
de partícula necessário para liberação do(s) mineral (is) 
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de interesse dos minerais de ganga, e ainda define diver-
sas propriedades físicas e químicas destes minerais, ge-
rando informações potencialmente úteis na definição das 
rotas de processamento. 
 A maneira de se caracterizar uma amostra de mi-
nério varia muito com a própria mineralogia e as proprie-
dades inerentes ao minério, bem como com os objetivos 
e a abrangência da caracterização, com as possíveis rotas 
de processamento, e com a disponibilidade de tempo, ca-
pacidade analítica e recursos financeiros.
 De maneira geral, a caracterização de uma amos-
tra é executada em vários estágios, com forte interdepen-
dência entre sí.
]
1.PRIMEIRO ESTÁGIO –
 O primeiro estágio é o fracionamento da amos-
tra, que objetiva facilitar a identificação dos minerais pela 
sua relativa individualização, melhorar a quantificação 
das fases e estabelecer certas propriedades físicas dos 
minerais, já incorporando informações úteis para proces-
samento. 
 Este fracionamento é, em geral, feito por densi-
dade e suscetibilidade magnética, além de classificação 
por tamanhos de partícula. A resposta dos minerais ao 
fracionamento já pode fornecer as suas propriedades fí-
sicas, inclusive simulando, com as devidas restrições, con-
dições de operação industrial. 
 Logicamente, fragmentos de rochas da amostra 
primária, também podem ser separados para estudos pe-
trográficos e mineralógicos, antes de serem cominuídos.
Em algumas situações, o objetivo dos testes pode ser ape-
nas a determinação do “índice de trabalho” do material, 
ou Work Index (WI). Este índice se relaciona diretamente 
com o desempenho (resistência física) do material frente 
às operações de fragmentação. Sendo assim, o número 
de estágios para realizá-lo é mínimo, ficando restrito ape-
nas ao auxílio de um moinho de laboratório, como equi-
pamento principal.
2.SEGUNDO ESTÁGIO –
 A identificação das fases, segundo estágio, é faci-
litada na medida em que um ou mais minerais são con-
centrados no fracionamento, de maneira que seu sinal, 
por exemplo, num difratograma de raios X, é mais claro e 
a interpretação mais fácil e segura.
 O mineralogista dispõe de uma variada gama de 
técnicas analíticas para a identificação dos minerais, e as 
mais difundidas são as microscopias óptica e eletrônica 
de varredura e a difração de raios X. Esta etapa é impres-
cindível dentro da caracterização tecnológica.
3.TERCEIRO ESTÁGIO –
 O terceiro estágio da caracterização, a quantifica-
ção dos minerais, é mais fácil numa fração mais concen-
trada, e o recálculo considerando a massa da fração reduz
sobremaneira o erro.
 Novamente, diversas técnicas podem ser utiliza-
das para quantificar os minerais, e em amostras de mine-
ralogia mais complexa esta etapa pode ser muito compli-
cada. 
 Na dependência dos objetivos do trabalho, algu-
ma simplificação é possível, agrupando-se minerais em 
função de sua resposta num eventual processo ou da es-
pecificação do produto (por exemplo, minerais de ferro, 
englobando hematita, magnetita, goethita e limonitas).
4.QUARTO ESTÁGIO –
 O quarto estágio numa caracterização é verificar 
a liberação do mineral de interesse (ou dos minerais de 
interesse) em relação aos de ganga. A eficiência da se-
paração das fases de interesse em relação às de ganga, 
calculada a partir dos dados das três etapas anteriores, e 
verificada em diversas faixas de tamanho de partículas, é
um dos métodos clássicos de se obter o grau de libera-
ção de um minério, assim como a estimativa de liberação 
por faixa de tamanho em microscópio óptico (“método 
de Gaudin”). Métodos mais modernos de cálculos do 
espectro de liberação, baseados em análise de imagens, 
fornecem resultados muito mais precisos e completos. A 
liberação é uma das informações mais importantes na ca-
racterização.
 A identificaçãode um mineral específico e de sua 
respectiva composição química pode ser determinada 
também através de técnicas instrumentais, tais como: di-
fratometria de raios X (DRX), microscópio eletrônico de 
varredura (MEV) equipado com unidade de análises por 
energia dispersiva (EDS) e microssonda eletrônica (ME).
 A composição química total de um minério é, na 
37
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maioria das vezes, indispensável no cálculo da estequio-
metria dos principais minerais do minério.
 Além dos métodos clássicos como gravimetria, 
volumetria e colorimetria, as técnicas analíticas instru-
mentais mais difundidas são: espectrografia óptica de 
emissão (EOE), fluorescência de raios X (FRX), espectrofo-
tometria de absorção atômica (EAA) e espectrometria de 
plasma (EP).
3.6.1 FRACIONAMENTO DA AMOSTRA -
 O fracionamento da amostra é de grande impor-
tância para a sua caracterização. Um fracionamento oti-
mizado facilita a identificação dos minerais, reduz o erro 
de sua quantificação e ainda fornece informações a res-
peito de suas propriedades físicas com aplicação direta no 
desenvolvimento conceitual da rota de processamento. O 
excesso multiplica o número de frações a serem analisa-
das, implicando em aumento de análises subseqüentes, 
tempo, custos e eventualmente em alíquotas com pouco
material (ou quantidade excessiva de material de partida, 
dificultando a sua manipulação).
 A consulta a dados existentes sobre o minério, 
como relatórios de prospecção mineral, geralmente indi-
ca os principais minerais de minério e de ganga, teores de
elementos (e consequentemente a porcentagem espera-
da dos minerais) e talvez mais alguns dados a respeito da 
sua granulação.
 A partir destes dados, que podem ser comple-
mentados com observações expeditas, por exemplo, em 
microscópio óptico estereoscópico (ou lupa binocular) e 
difração de raios X da amostra de cabeça (head sample), é 
possível definir um fluxograma básico do fracionamento 
da amostra, inclusive com previsão de gerar as alíquotas
para aplicação das diversas técnicas analíticas (para aná-
lise química, difração de raios X, preparação de lâminas 
delgadas e seções polidas, por exemplo).
3.6.2 PREPARAÇÃO DA AMOSTRAGeralmente
 a amostra é britada e moída a um tamanho de 
partícula máximo (top size). Este procedimento é neces-
sário para garantir a representatividade da amostra de 
cabeça e das suas diversas alíquotas, e frequentemente 
a amostra recebida já foi cominuída o suficiente. Quan-
do informações e/ou observações preliminares indicam, 
pela granulação dos minerais, que a liberação só poderia 
ocorrer em tamanhos de partícula bem inferiores aos da
amostra a ser caracterizada, o top size da amostra pode 
ser reduzido para diminuir o número de peneiras, e con-
sequentemente, de alíquotas a serem analisadas. Com 
uma margem de segurança na definição do top size, de 
maneira que a liberação ocorra dentro do conjunto das 
faixas de tamanho de partícula utilizadas, não há perda 
de informação, a representatividade da amostra é manti-
da, e a quantidade de trabalho despendida pode ser bem 
reduzida.
 A cominuição da amostra deve evitar, ao máxi-
mo, a produção de finos; a maneira de se obter o me-
lhor resultado depende das características do minério, e 
usualmente uma combinação de britador de mandíbulas, 
seguido de britador de rolos.
 Após cominuição, a amostra deve ser homoge-
neizada e quarteada para obtenção das alíquotas para os 
diferentes ensaios. Uma alíquota pode ser separada para
análise química da amostra de cabeça, outra para fra-
cionamento, identificação da assembléia mineralógica e 
sua quantificação, uma terceira para cálculo do espectro 
de liberação por análise de imagens, e assim por diante 
(Figura 24). Recomenda-se também separar pelo menos 
uma alíquota de arquivo, para repetição de testes, para 
ensaios adicionais ou até mesmo para contraprova.
 A classificação em peneiras, melhor à úmido, 
deve levar em conta a quantidade de peneiras e a seleção 
das malhas que resultará em um número maior de sub 
amostras a serem analisadas a posterior. O número de 
peneiras está relacionado diretamente à variação de ta-
manho das partículas, e influencia a precisão do grau de 
liberação calculado (se não for determinada por análise 
de imagens) e a eficiência do fracionamento em líquidos 
densos e em separador magnético isodinâmico Frantz, 
bem mais eficientes para partículas de tamanho similar.
 A classificação obedece à série Tyler, completa ou 
parcialmente, acrescida das peneiras de 325 e 635 malhas 
(44 e 20 μm), para dar maior resolução nas frações mais 
finas. O termo “finos” de uma caracterização se refere ao 
passante na peneira de malha mais fina escolhida, de forma 
geral abaixo de 44, 37 ou 20 μm (325, 400 ou 635 malhas).
 Depois de peneiradas, as amostras são secas e 
pesadas. Todas as frações, à exceção dos finos, são fracio-
nadas em função de alguma de suas propriedades físicas 
que se projeta ser mais eficiente, sendo as mais comuns 
densidade e susceptibilidade magnética.
3.6.3 SEPARAÇÃO EM LÍQUIDOS DENSOSO
 fracionamento por densidade mais eficiente para 
caracterização é obtido com líquidos densos, utilizando-
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-se funis de separação de volume adequado ao tamanho
de cada alíquota a ser separada.
 As Tabelas 4 e 5 fornecem uma relação atualizada dos líquidos densos mais comuns e algumas observações 
de ordem prática. Líquidos como a solução de Clérici ou de Thoulet, outrora familiares a laboratórios de mineralogia, 
foram excluídos da lista por serem muito tóxicos e caros.
 *apenas alguns dados operacionais, implicações para a saúde incompletas!
 Tabela 4 – Líquidos densos (base aquosa) utilizados para fracionamento em caracterização tecnológica de minérios (dados a 25°C, densidades em kg/L) *.
 *apenas alguns dados operacionais, implicações para a saúde incompletas.
Tabela 5 – Líquidos densos (base orgânica) utilizados para fracionamento em caracterização tecnológica de minérios (dados a 25°C, densidades em kg/L)*.
 Estas duas Tabelas deixam claro o contraste entre os novos líquidos em base aquosa, que são muito 
pouco tóxicos (considerando-se manuseio responsável), mas com densidades relativamente mais baixas e com 
um problema operacional sério por causa de sua alta viscosidade, e líquidos orgânicos de operação bem mais 
simples e eficiente, mas que podem ser muito tóxicos, e exigem capela e equipamento de proteção individual 
bem dimensionados.
 Como se espera que um laboratório de caraterização disponha de pessoal preparado e infraestrutura de 
segurança de trabalho razoável, o iodeto de metileno ainda é a opção preferida na maioria dos casos, pois atin-
ge a maior densidade, tem viscosidade baixa, excelente molhabilidade das partículas, e é relativamente menos 
tóxico do que o Bromofórmio e o TBE. Em termos de preço, é mais caro do que ambos (custa aproximadamente 
o dobro), mas é bem mais barato que os líquidos novos em base aquosa. Como geralmente se separa quartzo 
(eventualmente feldspato), com densidade entre 2,5 e 2,7, o Bromofórmio, de densidade 2,81 a 2,90 e custando 
a metade do iodeto, pode ser uma boa opção.
 Os líquidos densos apresentam duas limitações, a operação em batelada (e pequena quantidade de 
amostra, a não ser que se disponha de um volume muito grande de líquidos) e a densidade, que não ultrapassa 
os 3,32 do iodeto de metileno ( sem considerar a solução de Clérici, de densidade 4,3, extremamente cara e 
tóxica).
39
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 A separação das fases minerais pode ser ante-
cipada pelo uso de um bécher ou recipiente de boca 
mais larga com o recolhimento da fração flutuante 
com peneira de haste. O funil, ainda, é o melhor a ser 
usado, mas tem limitações. A adaptação de tubos de 
ensaio a uma centrífuga aumenta a seletividade quan-
do da ocorrênciade finos tendo como fator limite 
a quantidade de amostra a ser manipulada em cada 
tubo.
 Para densidades mais elevadas, pode-se uti-
lizar separadores de laboratório ou industriais, como 
mesas, elutriadores e outros utilizados na separação 
gravítica.
 Se não houver minerais ferromagnéticos na 
amostra, são separadores do tipo Magstream, que 
criam gradientes de densidade pela atuação de campo 
magnético sobre uma suspensão coloidal com partícu-
las ferromagnéticas (“líquidos magnéticos”), associa-
dos ou não à centrifugação.
 Entre os minerais de ganga mais comuns estão 
quartzo e feldspatos, que podem ser facilmente con-
centrados nos flutuados dos ensaios de separação em 
líquido denso, e que com frequência correspondem a 
uma parcela expressiva da massa total do minério.
3.6.4 SEPARAÇÃO MAGNÉTICA –
 
 O equipamento mais utilizado é o separador 
magnético isodinâmico Frantz.
 O separador é composto, de maneira simpli-
ficada, por uma calha vibratória com inclinações va-
riáveis nos seus sentidos longitudinal e transversal, 
localizada entre, e muito próxima a dois eletroimãs de 
corrente regulável, que definem a densidade de flu-
xo do campo magnético. A separação dos minerais é 
função do campo e da inclinação lateral da calha, e a 
velocidade de escoamento das partículas, da sua in-
clinação longitudinal, da intensidade da vibração e da 
quantidade de material alimentado no funil. As incli-
nações longitudinal e lateral foram padronizadas em, 
respectivamente, 25° e 15°, para simplificar o tabela-
mento de propriedades de minerais, mas podem ser 
variadas num eventual refinamento da separação.
 O separador Frantz pode gerar uma densida-
de de fluxo magnético de 0 até 20 kG, variável sem 
intervalos, e pode processar com eficiência partículas 
entre 0,833 mm a 74 μm (20 e 200 malhas). Para par-
tículas maiores que 0,833 mm, há um limite físico para 
o seu escoamento (para chegar a este valor o furo de 
alimentação do funil já
tem que ser aumentado), mas a eficiência pode ser 
boa em partículas menores, dependendo das caracte-
rísticas do minério.
 Outro ponto de eficiência é a uma boa classifi-
cação por tamanho da amostra e que esteja bem seca.
 Existem tabelas que correlacionam a suscep-
tibilidade magnética dos minerais à corrente de ali-
mentação do eletroimã (por exemplo Parfenoff et al. 
1970). Por outro lado, a corrente de alimentação pode 
ser correlacionada à densidade de fluxo magnético. 
De maneira aproximada, 0,5 A gera uma densidade de 
fluxo de 5 kG, 1,0 A corresponde a 10 kG e assim por 
diante. 
 De início é necessário retirar as partículas fer-
romagnéticas (magnetita, pirrotita, franklinita e frag-
mentos do britador e meio moedor) da amostra, pois 
elas são retidas no campo magnético, entopem a calha 
e podem, inclusive, provocar perda de amostra e sua 
consequente descaracterização pelo “transbordamen-
to” da calha. Esta separação prévia é feita com imã 
de mão de ferrita, ou, para partículas mais finas, com 
o Frantz regulado na posição vertical, colando-se um 
cone de papel por sobre a calha, e operando-o a 0,1-
0,5 A. 
 Os valores de intensidade de corrente usados 
estão no intervalo entre 0,5 A e 2,0 A, mas para evitar 
danos ao equipamento opta-se por valores de corren-
te operacionalmente viáveis, tais como: 0,3, 0,5, 0,8, 
1,0, 1,5 e 1,85 que se sabe que reterão fases mais co-
muns de serem encontradas.
Figura 31 – Separador magnético tipo Frantz
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 SEPARADOR MAGNÉTICO DE TUBO DAVIS- 
Este equipamento é aplicado naavaliação dos mi-
nerais magnéticos e não-magnéticos contidos em 
pequenas amostras de minérios moídos, como mi-
nério de ferro, cromita, cassiterita e outros e, para 
checar a qualidade de concentrados e rejeitos da 
planta, podendo determinar o grau de liberação, o 
índice de seletividade, o teor e a recuperação pos-
síveis de serem obtidos. O Separador Tubo Davis é 
constituído basicamente por um tubo de vidro, um 
conjunto de bobinas, um sistema de acionamento 
e suportes ajustáveis e gera campo magnético de 
4.000 Gauss, que corresponde à intensidade mag-
nética adequada para atender a praticamente to-
das as aplicações, de forma consistente. 
Figura 32 – Imagem de concentrado obtida com detector de elétrons 
retroespalhados em MEV. 1- cassiterita, 2- zircão, 3- gibbsita, 4- barita, 
5- mineral do grupo do pirocloro (betafita), 6- pirita (parcialmente al-
terada para óxidos/hidróxido de ferro).
 Outras técnicas analíticas usadas na caracte-
rização mineralógica que auxiliam na identificação 
mineral, e que não requerem uma instrumentação 
sofisticada, são: luz ultravioleta, radiografia e ataques 
químicos rápidos.
3.6.5 ANÁLISES INSTRUMENTAIS -
 São utilizados equipamentos que possuem ca-
raterísticas específicas para a identificação das subs-
tâncias minerais valiosas em relação à ganga.
a) Difratometria de Raios XO
 material analisado pode ser um simples cris-
tal ou uma substância mono ou policristalina sob a 
forma de pó. O método do pó é o mais utilizado, onde 
a câmara de Debye-Scherrer foi substituída progressi-
vamente pelo difratômetro. A técnica de difração de 
raios X requer pequena quantidade de amostra (< 1g), 
além de ser um procedimento de baixo custo opera-
cional e rápido quando totalmente automatizado.
 A difração de raios X é empregada não só para 
a identificação de 95% das substâncias inorgânicas, da 
mesma forma para os estudos das estruturas cristali-
nas.
É também a técnica que mais se aplica à investigação 
dos argilominerais, devido à baixa granulometria na-
tural (< 2 μm) destas espécies minerais. É ainda uti-
lizada na determinação da composição de soluções 
sólidas ou séries isomórficas dos grupos das olivinas, 
piroxênios e plagioclásios.
b) Microscópio Eletrônico –
 O microscópio eletrônico de varredura (MEV) 
equipado com unidade de microanálise permite, en-
tre suas muitas aplicações, observar com detalhes as 
associações minerais, suas alterações, inclusões, zo-
neamentos e caracterizar os elementos químicos for-
madores do mineral, além de ressaltar a presença de 
elementos estranhos à rede cristalina. Eventualmente, 
uma composição mineralógica pode ser realizada (Vei-
ga e Porphírio, 1986).
41
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Figura 33 – Imagem da caulinita.
c) Microssonda Eletrônica -
 O equipamento combina os princípios do micros-
cópio eletrônico, microscopia ópticae da fluorescência de 
raios X, permitindo a determinação da composição quí-
mica de um material numa selecionada região com apro-
ximadamente 1 μm de diâmetro.
 A análise do material requer seções polidas ou lâ-
minas delgadas polidas, tornandose indispensável à me-
talização com Al, C, Au, entre outros metais.
 Nas microssondas mais modernas é possível 
analisar comprimentos de onda compreendidos entre 1 
e 100 Å, para elementos com número atômico acima do 
boro (Z > 5).
3.6.6 ANÁLISES QUÍMICAS –
 a) Gravimetria – isola-se o elemento a ser anali-
sado, pesando-o na forma pura ou como composto. São 
necessários procedimentos de separação, por exemplo: 
precipitação, eletrólise ou extração;
 b) Volumetria ou titulometria - Propriedade de-
tectável e facilmente reconhecida visualmente (geral-
mente a cor) ou por instrumentos (pH, eletrólise ou con-
dutância) ; 
 c) Colorimetria ou espectrofotometria de ultra-
violeta (UV) - consiste em converter o elemento a ser 
quantificado em solução colorida, cuja intensidade da cor 
será proporcional à concentração, que sofrerá absorção 
diferencial da luz para um comprimento de onda espe-
cífico, Sandell e Onishi (1978). É geralmente usada para 
determinação dos elementos traços (0,1%). A técnica tem 
a vantagem de requerer um equipamento simples, forne-
cendo resultados de alta precisão e exatidão;
 d) Espectrometria de Fluorescência de Raios X - 
O processo de excitação da amostra deve-se à irradiação 
por um feixe primário de raios X, que resulta naprodução 
de uma radiação secundária devido à característica dos 
elementos químicos presentes. Conhecendo-se os ângu-
los de reflexão e as intensidades da radiação, é possível, 
não só identificar esses elementos, como também pro-
ceder à quantificação. É uma das técnicas instrumentais 
mais versáteis, pois permite a análise de amostras sob a 
forma líquida ou sólida. Tem ampla capacidade de detec-
ção, abrangendo elementos para os quais a espectrogra-
fia óptica de emissão se mostra ineficiente, por exemplo: 
S, Cl, As, Se, Br, I, Ta e Th.
Figura 34: Modelo de espectrômetro de fluorescência de raios-X
e) Espectrometria de Absorção Atômica
 A absorção da luz por meio de átomos ofere-
ce uma ferramenta analítica poderosa para as análises 
quantitativas e qualitativas. A espectroscopia de absor-
ção atômica (AAS) baseia-se no princípio que estabelece 
que os átomos livres em estado estável podem absorver 
a luz a um certo comprimento de onda. A absorção é es-
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pecífica a cada elemento, nenhum outro elemento ab-
sorve este comprimento de onda. AAS é um método de 
elemento único usado para a análise de traços de metal 
de amostras biológicas, metalúrgicas, farmacêuticas e at-
mosféricas. A determinação espectroscópica de espécies 
pode ser realizada somente em uma amostra gaseificada 
na qual os átomos individuais tais como Ag, Al, Au, Fe, e 
Mg, estão bem separados um dos outros.
 A análise química por absorção atômica requer 
amostra na forma líquida, o que torna a técnica especial-
mente indicada para análise de águas. No caso de ma-
teriais sólidos como rochas, minerais e minérios, essas 
análises são dificultadas, algumas vezes, devido às solu-
bilizações incompletas de alguns materiais, que compro-
metem a qualidade da análise.É possível a determinação 
de cerca de 65 elementos, abrangendo a maioria dos me-
tais e metalóides. Dependendo dos elementos, o limite 
de detecção inferior atinge teores na faixa de parte por 
bilhão (ppb).
Figura 35 - Espectrofotômetro de absorção e emissão atômica Perkin 
Elmer modelo 3110.
 Equipamento aplicado à determinação de me-
tais seja em amostra de ar coletadas sobre filtros, seja 
em águas, produtos químicos, minérios, ligas, plásti-
cos, etc.
 Dispõe de acessório gerador de hidretos que 
permite a determinação de mercúrio, arsênio, selênio, 
etc.
f) Espectrometria de Plasma - As análises por espec-
trometria de plasma de acoplamento indutivo (PAI), 
ou Inductively Coupled Plasma - (ICP), constituem um 
avanço significativo na química analítica. Seu princípio 
baseia-se na excitação atômica dos elementos em so-
lução por meio de um plasma de argônio, sustentado 
por um campo magnético gerado por uma bobina de 
rádio-frequência (Dutra, 1989).
 O plasma tornando-se auto-sustentável pode 
atingir temperaturas de até 10.000 C, não favorecen-
do as reações químicas e, em consequência, diminuin-
do sensivelmente os efeitos da matriz.
 A espectrometria de plasma é uma técnica 
analítica multielementar, apresentando alta sensibili-
dade e limites de detecção excepcionalmente baixos 
quando comparados às outras técnicas instrumentais. 
Com o advento da espectrometria de plasma, o estu-
do dos elementos terras-raras cresceu muito nos últi-
mos anos, permitindo que estes elementos sejam ana-
lisados diretamente em algumas amostras, como por 
exemplo, em carbonatitos, areias monazíticas e solos 
lateríticos.
3.6.7 EXEMPLO DE CARATERIZAÇÃO TECNOLÓGICA 
DE ROCHA ORNAMENTAL
 MATERIAL: Placa natural de gnaisse enderbíti-
co.
 ORIGEM: Região de Chorozinho, situada na 
porção nordeste do Estado do Ceará.
 PETROGRAFIA: Macroscopicamente os gnais-
ses enderbíticos apresentam estrutura isotrópica à le-
vemente bandada, têm granulação média a grossa, de 
cor verde escura a cinza. Ocorrem sob a forma de ma-
ciços, com tamanhos que variam de 50 a 500 metros 
de extensão e alturas entre 5 e 15 metros, em alguns 
locais ocorrem arrasados, sendo sua forma predomi-
nantemente elipsoidal.
 Ao microscópio exibem textura granoblástica 
inequigranular (Fig. 36), são encontrados freqüente-
mente simplectitos de plagioclásio – piroxênios e co-
roas de reação em torno de granadas envolvidas por 
plagioclásios e piroxênios. Apresentam a seguinte as-
sociação mineral: plagioclásio (20-30%) – feldspato 
potássico (5 - 10%) – quartzo (10-15%) – biotita (5-
10%) – piroxênio (25-35%) – hornblenda (1-5%) – gra-
nada (2-5%). Os minerais acessórios presentes são: 
zircão, titanita, apatita e opacos.
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Figura 36 - Fotomicrografia do enderbito exibindo textura granoblásti-
ca inequegranular. Ao centro ortopiroxênio circundado por plagioclá-
sio e biotita. (Luz Ortoscópica).
 O plagioclásio corresponde, juntamente com pi-
roxênio, ao mineral mais abundante na rocha.
 • A caracterização tecnológica de materiais, para 
fins ornamentais e de revestimento, é obtida através de 
análises e ensaios executados segundo procedimentos ri-
gorosos, normatizados por entidades nacionais (Associa-
ção Brasileira de Normas Técnicas – ABNT) e internacio-
nais (American Society for Testing and Materials – ASTM, 
Deutsch Institut für Normung – DIN, Association Fran-
çaise de Normalization – AFNOR, entre outras). No caso 
especifico do exemplo em apreço, foram efetuados os 
procedimentos regulamentados pela ABNT, e vêm abaixo 
entre parênteses ao lado da designação do ensaio corres-
pondente.
1. Ensaio de Alterabilidade – Ataque Químico (NBR 
13818/97; Anexo H).
 Define-se alteração de uma rocha como sendo 
sua desintegração e decomposição ocorrida por agentes 
físicos e químicos naturais, que transformam essa rocha 
em outro produto natural, em equilíbrio físico-químico 
com o meio ambiente.
 O Ensaio de Alterabilidade, nada mais é, que a 
simulação de ambientes agressivos aos quais os mate-
riais pétreos podem ser submetidos após sua aplicação 
na obra civil.
 O critério de avaliação deste procedimento diz 
respeito à medida direta da perda do brilho, observação 
de manchas, e perda de minerais dentre outras por com 
paração ao material antes do ensaio.
 A maior perda de brilho ocorreu no ataque por 
ácido clorídrico (42,5%), enquanto a menor foi ocasiona-
da pela adição do hipoclorito de sódio (2,6%).
 Além de mostrarem perda de brilho, exibiram ou-
tras modificações, observáveis tanto a olho nu quando ao 
microscópio, tais como:
 Ácido Cítrico: Ocorreram modificações na cor da 
placa, perda de grãos e lixiviação das biotitas;
 Ácido Clorídrico: Intensa modificação na colo-
ração, lixiviação, com o carreamento de íons para parte 
inferior da placa. Apresenta ainda perda da cor escura da 
placa.
2. Índices Físicos (NBR 12766/92).
 Os índices físicos são ferramentas importantes 
por proporcionarem uma noção das microdescontinuida-
des presentes na rocha, que podem ser interpretados de 
acordo com o seguinte: materiais com alta densidade de-
vem apresentar alta resistência mecânica, por outro lado, 
materiais com alto índice de porosidade provavelmente
apresentaram baixa resistência, e se possuir alto índice 
de absorção, esse material terá baixa durabilidade resul-
tando na perda de resistência mecânica ao longo do tem-
po, ocorrendo o mesmo se o material exibe aumento da 
saturação.
 As amostras apresentaram resultados positivos 
em todos os parâmetros, indicando boa resistência me-
cânica e durabilidade, visto que para massa específica 
aparente, absorção d’água e porosidade registraram os 
seguintes valores: 2.727Kg/m³, 0,05% e 0,14% respecti-
vamente.
3. Resistência ao Impacto de Corpo Duro (NBR 12764/92).
 O ensaio tem como objetivo a obtenção da ener-
gia liberada pelo impacto de um corpo que provoque a 
ruptura de uma placa da rocha, portanto, tem o intuito de
subsidiar seu dimensionamento (espessura) tanto em re-
vestimento de pisos, quanto em paredes baixas de reves-
timento vertical.
 Os valores obtidos no ensaio de resistênciaao 
impacto de corpo duro (0,57 m) foram satisfatórios, e 
indicaram que os gnaisses enderbíticos possuem boa re-
sistência ao impacto direto, e podem ser dimensionados 
nas espessuras normais de uso sem grandes riscos de 
rompimento.
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4. Desgaste Amsler - Desgaste por Abrasão (NBR 
12042/92).
 Os resultados de desgaste por atrito permitem 
comparar ao desgaste sofrido por diversos materiais, e 
contribui significativamente para especificação de mate-
riais que devam ser utilizados como revestimento de áre-
as de alto tráfego.
 Pertinente ao resultado de resistência ao desgas-
te Amsler, a variação dos valores de 0,84 a 0,91 mm são 
próximos aos limites estabelecidos como padrão tanto da
ASTM, quanto de Frazão & Farjallat, (1995), restringindo 
seu uso em pisos de áreas com tráfego intenso. Resultado 
esperado para rochas com esta composição mineral.
5. Velocidade de Propagação de Ondas Ultra-Sônicas 
(ASTM D2845/90).
 Para a realização deste ensaio foram utilizados 
corpos de prova do impacto de corpo duro, resistência à 
compressão e os de flexão, tanto em direções paralelas 
quanto perpendiculares à orientação preferencial dos mi-
nerais (foliação).
 A velocidade de ondas ultra-sônicas variou de 
6348,90 a 6839,98 m/s, entretanto o intervalo é com-
patível com descontinuidades pouco expressivas, e cor-
robora com a caracterização petrográfica dos gnaisses 
enderbíticos. Assim, os gnaisses enderbíticos possuem 
velocidade superior aos valores exigidos, consideran-
do que a determinação de velocidade é influenciada de 
forma direta pela densidade, estado de alteração, micro-
-descontinuidades, arranjo granulométrico e porosidade 
do material. 
 O grau de anisotropia da rocha pode ser avalia-
do pelos valores da velocidade de propagação das ondas 
ultra-sônicas, através do Índice de Anisotropia calculado 
pela formula de Braudran (Aveline et al., 1964).
 IA = índice de anisotropia (%);
 Vseco (min) = velocidade mínima das ondas se-
gundo uma direção (m/s);
 Vseco (max) = velocidade máxima das ondas se-
gundo uma direção perpendicular (m/s).
 O material isótropo apresenta IA igual a zero ou 
próximo ao mesmo, no caso estudado o IA resultante 
foi de 7,87% para os gnaisses enderbíticos, indica deste 
modo, que apesar do baixo valor de IA não são isótropos, 
justificando a realizaçãode ensaios em duas direções dis-
tintas.
6. Resistência a Compressão Uniaxial Simples (NBR 
12767/92).
 O resultado do ensaio de compressão uniaxial 
permite reconhecer uma propriedade da rocha bastante 
importante para especificação de materiais que desen-
volverão função estrutural em uma obra (colunas de sus-
tentação, pedestais de obras, etc).
 Observa-se que o menor valor obtido, de 127,3 
MPa fica abaixo do especificado pelas normas da ASTM 
–C615. Esse valor resulta da realização do ensaio em cor-
pos-de-prova nos quais não foram consideradas as dire-
ções da foliação. 
 Entretanto maiores resistências foram também 
registradas, dentro de limites aceitáveis, em corpos-de-
-prova secos, independentemente da direção de foliação,
considerando que essa foliação em grande parte das 
amostras é imperceptível.
7. Resistência à Flexão (NBR 12763/92).
 A residência à flexão é aproximadamente 30% 
maior nas amostras do material saturado (23,67 e 23,37 
MPa) do que seco (16,59 e 16,39 MPa), independente-
mente da direção da foliação.
 No ensaio de resistência à flexão provavelmente 
a foliação pouco marcada dos gnaisses enderbíticos favo-
receu um resultado melhor do que foi obtido pelo mate-
rial no estado seco.
8. Dilatação Térmica Linear (NBR 12765/92).
 A determinação do coeficiente de dilatação 
térmica linear do material a ser analisado adquire re-
levância, visto que as dimensões do material variam 
em função da temperatura, ou seja, dilatar e/ou con-
trair com a temperatura. Sendo assim, o ensaio foi re-
alizado em três direções, aqui consideradas de direção 
A, B e C. Resultaram as distintas direções nos seguin-
tes valores: 4,485; 7,474; 6,398 (10-³ X [mm/(m. °C)]), 
respectivamente, e cujo enquadramento preenche os 
parâmetros exigidos. A variação direcional dos valores 
reflete um certo grau de anisotropia no tocante a o co-
eficiente de dilatação térmica linear, indicando assim 
direções preferências na dilatação individual de cada 
mineral.
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9. Caracterização Tecnológica: Escopo Comparativo entre Resultados Obtidos e Parâmetros Exigidos.
 Os resultados dos ensaios foram comparados aos parâmetros estabelecidos por Frazão & Farjallat, (1995) e as 
normas americanas ASTM – C 615 (American Society for Testing and Materials), conforme ressaltado anteriormente.
 Os valores obtidos estão dispostos na Tabela 4. Variações mais significativas dos valores, na maioria dos en-
saios, foram exibidas quando realizados em materiais no estado seco e saturado, comparativamente aos efeitos das 
direções paralelas e perpendiculares a estruturação.
 Inicialmente, para as rochas estudadas, isso pode indicar uma relevância maior na realização dos ensaios 
considerando o estado seco ou saturado dos materiais, antes mesmo que a direção. Por outro lado, tal conclusão não 
consiste em regra, visto que no caso específico a foliação dos gnaisses enderbíticos é pouco pronunciada.
 SOD: Sem Orientação Determinada; n.e.: não especificado; n.r.: não realizado; //: Paralelo à foliação.
Tabela 4 – Resultados gerais dos ensaios de caracterização dos gnaisses enderbíticos da região de Chorozinho (parcial).
CONCLUSÕES:
 • Os maiores valores de resistência à compressão foram obtidos em materiais secos, independentemente da 
direção de foliação; 
 • Referente a compressão uniaxial, existem restrições quanto ao uso do gnaisse enderbíticos como material 
estrutural, visto que resultaram em valores próximos aos limites dos parâmetros estabelecidos; 
 • O desgaste por atrito (Amsler), também exibe valores muito próximos aos limites estabelecidos como pa-
drão, sendo portanto não adequado o uso dos gnaisses em pisos de locais com tráfego intenso (shopping, terminal de 
ônibus, aeroportos, etc.); 
 • Muito embora a foliação destas rochas seja pouco pronunciada e por vezes ausente, o coeficiente de dila-
tação térmica linear refletiu um certo grão de anisotropia associado a direções preferências na dilatação individual 
dos grãos minerais. Esta observação é corroborada pelas distintas velocidades de propagações de ondas ultra-sônicas 
segundo a foliação e em direções perpendiculares a mesma. 
 • Os dados oriundos dos ensaios, de um modo geral, estão de acordo com os parâmetros qualitativos esta-
belecidos pela Americam Society for Testing and Materals – ASTM (C 615) e aqueles sugeridos por Frazão & Farjallat 
(1995), cujos resultados são positivos quanto aos aspectos estéticos e qualitativos, permitindo a indicação destas ro-
chas para aplicação em ambientes diversificados como rochas ornamentais e de revestimento.
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Bibliografia
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de Janeiro:CETEM/MCT, 2010.
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SAMPAIO, João Alves et al (ed.). Tratamento de minério: Práticas laboratoriais. Rio de Janeiro, CETEM/MCT, 2007.
GRIGORIEFF, Alexandre; COSTA, J. F. & KIPPE, J. O problema da amostragem na indústria mineral. In: Revista da Escola 
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Almeida Braga. – Rio de Janeiro: CETEM/MCT, 2007.Petrografia, química mineral e caracterização tecnológica de rochas granulíticas do município de Chorozinho (Ceará), 
Brasil. Petrografia, química mineral e caracterização tecnológica de rochas granulíticas do município de Chorozinho 
(Ceará), Brasil; Anna Paula Lima Costa; José de Araújo Nogueira Neto; Tamar Milca Bortolozzo Galembeck; Ariston 
Araújo Cajaty; César Ulisses Vieira Veríssimo & Ticiano José Saraiva dos Santos.
	capa caracterização- tecnologia de minério
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