Micas: Utilização Industrial

1. Introdução
O termo minerais industriais inclui todas as rochas e minerais, inclusive os sintéticos, predominantemente não metálicos, que por suas propriedades químicas ou físicas, e não pela energia gerada ou pelos metais extraídos, podem ser utilizados por processo industriais, de modo geral com múltiplas funções, como matéria prima, componente especial da formulação ou aditivo, diretamente as mined ou após o beneficiamento.

O quadro seguinte apresenta as aplicações industriais, entre outros, da mica (muscovita) e vermiculita. A relação de segmentos industriais onde os minerais industriais podem ser utilizados, é um universo bastante extenso e diversificado. A relação inclui desde industrias farmacêuticas a cerâmicas tradicionais ou avançadas, construção civil, papel, defensivos agrícolas, fertilizantes, tintas a plásticos de engenharia, entre inúmeros outros

2 . As micas
Mica, do latim micare (brilhar), é a designação dada a um grupo de silicatos, constituído basicamente de alumínio, sódio ou potássio e muitas vezes por ferro e magnésio cristalizado no sistema monoclínico com a característica da clivam basal paralela, permitindo uma fácil separação em lâminas finas.

As micas ocorrem em rochas magmáticas, metamórficas e sedimentares, em concentrações muito variáveis, mas sua exploração industrial é feita, predominantemente nos pegmatitos.

Os pegmatitos são corpos rochosos de granulação grossa, originados na fase tardia da consolidação do magma, principalmente o granítico.

Um pegmatito minerado comercialmente é considerado rico, quando possui um teor entre 2% a 6% de mica em forma de blocos (ou livros) de mica. É possível encontrar seções dentro de um corpo com ate 40% de mica lavrável, porem em corpos de grandes dimensões raramente este percentual ultrapassa a 2%.

É comum ocorrer em depósitos econômicos de flogopita em áreas de sedimentos metamorfizados que alojam intrusões granito-pegmatiticas.

Micas do tipo floco (flake) podem ser encontradas em muscovita ou biotita xistos e em alaskitos, neste últimos como sub produto de exploração de caulim e de feldspatos. Outra forma de mica, é uma fina muscovita denominada sericita, resultado de alteração de rochas ricas em minerais aluminossilicatados. A sericita é comercializada na forma de flocos para a produção de papel de mica.

3. Tipos de mica
As micas podem ser classificadas em dous grupos: micas graníticas ou alcalinas e micas piroxênicas ou magnesianas.

Fuchsita. É uma certa mica cromífera, verde, comum em muitos quartzitos.

Lepidolita. Outrora empregada em diafragmas de gramofones, hoje é especialmente um minério de lítio e usadas na fabricação de vidro, pelo flúor e lítio que contém.

Flogopita. É a mica piroxênica, geneticamente relacionada com as rochas básicas. Geralmente se apresenta com grade limpidez e tem propriedades que permitem concorrer com a muscovita.

Biotita. É assim chamada em homenagem ao grande físico francês Biot. É a mica negra, tão comum em pequenas palhetas nos granitos, gnaisses e xistos cristalinos. Dificilmente se apresenta em placas grandes. Não serva para o uso em aparelhos elétricos nem para esmaltes transparentes. Usa-se moída em composições para isolamento de tetos. E mais dificilmente redutível a lâminas finas do que à muscovita

Muscovita. É variedade mais largamente usada e a que se apresenta com melhor transparência, melhor resistência dielétrica e maior perfeição de clivagem, podendo ser facilmente separada em palhetas de dimensões ínfimas

Propriedades físicas e óticas das principais micas

4. Principais tipos de mica e classificação

5. Usos e propriedades das micas
A mica é comercializada na sua forma mais primária através de folhas que terão suas cotações de preço de acordo com suas dimensões e defeitos que prejudiquem seu corte ou perfuração. As folhas de mica são classificadas como bloco (block), películas (film) e lâminas (splitting). São considerados blocos aqueles minérios cujas folhas possuem espessura superior a 0,007 polegada e possua uma área útil de no mínimo uma polegada quadrada. As micas classificadas como película possuem espessura entre 0,0012 a 0,004 polegadas enquanto as classificadas como lâminas não ultrapassam a espessura de 0,0012 polegadas, desde que possua um área mínima de 0,75 polegada quadrada.

As micas são classificadas comercialmente, principalmente, sob dous aspectos:
a) inclusões visíveis;

b) imperfeições de estrutura e sua potencialidade de corte em padrões retangulares.

Embora a mica não seja boa condutora de calor, só é utilizada como isolante térmico quando dividida em palheta finas e soltas.

Experiências têm demonstrado que o pó de mica é um bom isolante térmico para o uso em temperaturas moderadas

A muscovita resiste sem alteração quando colocada em temperaturas de ate 500ºC e a flogopita de ate 1000ºC.

A mica, tanto na forma de simples pedaços ou composta de folhas preparadas a partir de fragmentos, é usada principalmente na indústria eletroeletrônica. Sua utilização em produtos e equipamentos desta industria é conseqüência direta de suas propriedades isolantes, térmicas e elétricas, alem se sua capacidade de ser cortada.

A maior aplicação da mica em nossa época decorre de baixa condutibilidade elétrica; a mica é um bom isolante e um bom dielétrico.

Nas vantagens da mica como isolante elétrico, inclui-se também sua alta resistência à punctura, pois não é afetada nas temperaturas alcançadas nos instrumentos elétricos.

A maior utilização de blocos de mica é nos tubos a vácuo, onde a mica isola e suporta os elementos do tubo. A transparência, flexibilidade e resistência das micas a ataques químicos são propriedades que credencias este bem mineral a ser utilizado como medidor ou estabilizador em vários equipamentos tais como equipamentos de oxigênio, tubos de vidro de alta pressão, dial de bússolas de navegação, filtros óticos, reguladores térmicos, aquecedores de vidros, etc.

A mica na forma de filme é usada como dieletros em capacitores, aumentando sua durabilidade.

O maior consumo de laminas de mica (splitting) é para a produção de folhas de mica, das quais se faz fitas isolantes, chapas de modelagem, chapas para aquecedores, chapas flexíveis e placas segmentadas, esta ultima utilizadas em motores e geradores. Nestes últimos casos, a flogopita é usada preferencialmente à muscovita em virtude de sua maior adaptação às peças de cobre destes equipamentos.

Os fragmentos ou pó de mica, após lavagem e apuração de seu teor são transformados em folhas de mica, que é o processo inicial para a obtenção de uma série de produtos através da adição de resinas e prensamento destas folhas. Os fragmentos, através de um processo de moagem e peneiramento, são utilizados como adensador e estabilizador na industria de tintas, como material que aumenta a resistência e flexibilidade e cimentos à base de gesso e, como aditivos em lamas de perfurarão, em moldes para a industria de pneus, na industria plástica, na industria de decorações, etc.

6. Reservas e produção
A mica muscovita é encontrada principalmente no Brasil, na Índia e na Rússia, que suprem cerca de 75% da produção mineral.

É considerada como a maior reserva mundial de mica em folhas ou placas, uma área que abrange uma área de bar, Andhra, Pradesh e Rajasthan, na Índia. Este distrito tem sido, há muitos anos, o maior produtor de mica em placas no mundo. Na China, na província de Tientesin, a mica é encontrada associada ao feldspato nos pegmatitos.

Grandes reservas de mica também são encontradas nas províncias pegmatíticas do Brasil e no oeste da África.

A mica é explorada nos pegmatitos, predominantemente na parte leste e nordeste de Minas Gerias. Desde meados do século passado, já vinha sendo explorada e exportada.

7. A Vermiculita
A denominação Vermiculita aplica-se a um grupo de minerais semelhante às micas; é um aluminossilicato básico hidratado de magnésio, ferro e alumínio – (Ca,Mg)0,5(H2O)*(Mg,Fe)3(OH)2(AlSi3)C10 (fórmula geral da vermiculita) do grupo das micas. Contem pequena quantidade de cromo, manganês, fósforo, enxofre e cloro. Tem alta porosidade e baixa densidade. Apresenta estrutura cristalina micácea, lamelar, com clivagem basal e contem cátions trocáveis em posições interlamelares. A estrutura cristalina comporta uma camada de molécula de água. A saída desta água por aquecimento rápido a uma temperatura elevada (ate 1100ºC) provoca esfoliação das palhetas. Tal processo denominado expansão ou esfoliação pode provocar um aumento de ate 30 vezes o volume original, ainda que o minério normalmente lavrado expanda em média de 8 a 12 vezes.

A vermiculita apresenta certas propriedades características das argilas, dentre as quais um capacidade de troca iônica elevada, aptidão de formar complexos com substâncias orgânicas, uma distancia variável entre as camadas da rede cristalina segundo a altura do cátion permutável. No seu estado natural, a vermiculita é fisicamente semelhante a outras micas excetuando-se a propriedade de expansão.

A vermiculita foi encontrada pela primeira vez em 1904, cujo nome foi proveniente da semelhança observada entre o movimento realizado pela substância ao se expandir e as contrações características dos vermes.

8. Propriedades e usos da Vermiculita
Devido às sua propriedades, tais como: baixa densidade, baixa condutividade térmica e acústica, caráter quimicamente inerte, elevada capacidade de absorção de líquidos, etc., a vermiculita é uma substância de inúmeras aplicações em diversos ramos da atividade humana. É utilizada quase que exclusivamente na forma expandida. De sua aplicações podem ser enumeradas:

Construção Civil
Participação de agregados de concreto leve, com cimento Portland e água;

Isolamento de paredes laterais de forros;

Isolamento em armazenagem à frio;

Isolamento de blocos de concreto; como enchimento em furos dos blocos de concreto. Funciona como isolante térmico e sonoro

Isolamento de assoalhos. Entre dormente de madeira e acima de laje de concreto;

Proteção contra o fogo:
1. Sistema de extinção de incêndios;

3. Produtos para tijolos refratários, blocos e cimentos de alta temperatura.

Agricultura
Em jardins e hortas. A umidade retida entre as placas permite o desenvolvimento de raízes e germinação de sementes e mudas;

Condicionador de solos argilosos bastante duros tornado-os friáveis e porosos;

Utilizada como veículo para macro e micro nutrientes, inseticidas e defensivos agrícolas.

Em Equipamentos e Outro Materiais
Isolamento em aquecedores elétricos de água;

Isolamento em bebedouros de água fria;

Silenciosos para carros;

Lubrificantes;

Esfriador de rebites;

Como aditivo junto a ligantes de borracha ou asfalto, formando um material viscoso para proteção das partes inferiores dos carros, contra ferrugens e amortecedores de som.

Indústria
Cobertura para tanques de galvanoplastia. Espalhado sobre a superfície do zinco fundido e banhos de chumbo, previne a perda excessiva de calor e formação de óxidos;

Esfriamento lento de peças forjadas;

Isolamento de lingotes quentes durante o transporte;

Isolação em fornos de carvão e coque.

Outros
Isolamento externo das tubulações de água fria, quente ou vapor;

Cinzeiros;

Decorações;

Elementos filtrantes;

Acondicionamento de lixo atômico;

Lubrificantes;

Alimentação animal;

Controle da poluição em gases e efluentes.

9. Reservas e produção de Vermiculita
As vermiculitas ocorrem nas rochas básicas, altamente magnesianas, nas rochas alcalinas e também, às vezes, em pegmatitos. Não constituem a rocha em si, mas apenas um elemento mineralógico componente, quase sempre em pequena proporção.

O maior depósito de vermiculita do mundo em Libby, Montana, Estados Unidos, é um plúton de piroxênio. O plúton tem um núcleo de biotita numa massa de biotita-piroxênio e por uma pequena extensão no magnetita-piroxênio, foi alterada para hidrobiotita e vermiculita. A biotita é o mineral mais comumente associado aos depósitos de vermiculita. A similaridade da biotita com a estrutura dos cristais de vermiculita permite interligação molecular numa série que estende-se desde a biotita pura ate a vermiculita pura.

Um outro tipo de depósito, compreende rochas ultramáficas intrusivas, como dunitos, piroxênios não zonados e peridotitos, que são cortado por pegmatitos e rochas intrusivas graníticas e sianíticas. Nesses depósitos, a vermiculita ocorre tipicamente em lente.

No mundo, a produção está bastante concentrada nos Estados Unidos, África do Sul e Rússia (87%). Pequena parcela provem do Brasil e demais países de Economia de Mercado, como China, Austrália, Egito, Índia, Japão, México, Quênia, Tanzânia e Argentina.

No Brasil as reservas de vermiculita estão localizadas nos estados de Goiás, Bahia, Piauí e Paraná.

Fonte:
http://br.geocities.com/geologo98/micas.html