O que são as argilas e os argilominerais?
Provavelmente, você já tenha ouvido falar no termo argilas. E caso você seja estudante de geologia ou de engenharia de minas, você também deve conhecer o termo argilominerais. Entretanto, será que você conhece o significado real desses termos? Se por acaso você não conhece ou não está seguro disso, esse texto é perfeito para você. Aqui nós vamos explicar o que são, como são formadas, a geologia por traz e as aplicações na indústria das argilas e dos argilominerais.
O que são as argilas e os argilominerais?
Cientificamente as argilas fogem um pouco do significado popular que normalmente damos a elas. Embora aquela massa terrosa que é muito utilizado por artistas e até mesmo em tratamentos de beleza sejam argilas, o conceito de argila é um pouco mais complexo que isso. Elas são um tipo de sedimento muito fino, com diâmetro inferior 1/256 milímetros (4 micrômetros). Que são formadas por um tipo de minerais que não são conhecidos por grande parte das pessoas: os argilominerais. Por mais que as argilas possam ser formadas por apenas um tipo de argilomineral, normalmente elas são formadas por uma mistura deles. Mas que apresenta sempre um argilomineral como predominante.
Além disso as elas, geralmente, possuem um comportamento plástico quando úmidas e quando secas ou queimadas se endurecem. Bem como, estão associados com outros minerais, como partículas de mica, quartzo, calcita e outros minerais residuais. Bem como, por outros materiais como sais solúveis e matéria orgânica.
Argilominerais
Os argilominerais são silicatos de alumínio hidratado. O ferro e o magnésio são encontrados nesses minerais como elementos de substituição do Al. Além disso, os metais alcalinos e alcalinos-terrosos também podem estar presentes como constituintes essenciais.
Estes minerais são considerados filossilicatos (silicatos com hábito foliado ou lamelar – possuem formato de lâminas). Além disso, apresentam baixa densidade e dureza. Bem como uma boa clivagem em uma direção. Algum dos argilominerais mais conhecidos são a caulinita, o talco e a pirrofilita.
Como são formadas?
Os argilominerais, também conhecidos como minerais secundários, são formadas por processos diagenéticos e hidrotermais de minerais pertencentes ao grupo dos silicatos, com exceção do quartzo. Esses processos ocorrem em duas partes: a desintegração e a decomposição das rochas. Na primeira fase ocorre o rompimento das rochas em fendas sob a ação de agentes intempéricos, como água, pressão, vento e temperatura. Nesse processo ainda não ocorre mudanças na composição química e mineralógica das rochas. Por sua vez, na segunda fase (decomposição) ocorre alteração mineralógica das rochas. A onde a ação, principalmente, da água e de agente químicos promovem a carbonatação, a oxidação e a hidratação dos minerais. Ambas etapas, normalmente, ocorrem simultaneamente, uma que as fissuras geradas na desintegração permitem a circulação de água e dos agentes químicos que realizam a decomposição
Um fato curioso é que 80% do solo marciano é composto por depósitos argilosos similares ao da Terra. O que é uma das evidências que nos temos de que Marte já teve água em estado líquido no passado. Esse tipo de constatação só é possível por meio da utilização de uma ciência que se chama planetologia comparada. Você pode saber uma pouco mais sobre essa ciência nesse link: Planetologia Comparada: conheça essa fascinante área da ciência espacial.
Características das argilas
A principal característica dos minerais argilosos cristais extremamente pequenos. Cuja identificação, exige análises química e mineralógicas, como fluorescência de raio X (FRX), difração de raio X (DRX) e microscopia de varredura.
As argilas podem apresentar variadas cores, que variam de acordo com sua composição química. Embora as condições físico-químicas do ambiente de deposição dos sedimentos também sejam importantes.
O pesquisador Jaime Pedrassani, criou uma relação entre as cores e a composição química das argilas. Na qual as argilas brancas indicam a ausência de matéria orgânica, compostos de manganês, ferro e titânio. Enquanto, a cor cinza e preto indicam presença de matéria orgânica, magnetita ou óxidos de manganês. Cor vermelha, laranja e amarelo indicam presença de hidróxidos e óxidos de ferro. Cor roxa esta relacionada a presença de óxidos de ferro e manganês em conjunto. Por fim, a coloração verde indica a presença do cátion Fe2+, na forma de minerais como glauconita e clorita, bem como a possível presença de olivinas e minerais de cobre.
Os tipos e seus usos na indústria
Os principais tipos em nível de reservas e exploração segundo o DNPM são os seguintes:
Argilas Comuns
Também conhecida como argilas vermelha ou argilas cerâmicas, normalmente são constituídas por esmectita e ilita (dois tipos de argilo minerais). Entretanto, podem ocorrer presença de outras espécies associadas. Ademais sua utilização é comum desde o primórdio das civilizações humanas, na fabricação de vasos, telhas, tijolos e outros insumos. Além disso, as argilas comuns são amplamente utilizadas como fonte de alumina na fabricação de cimento e outros agregados para construção civil.
Argilas Plásticas – Ball-clays
Argilas plásticas ou ball-clays (em inglês) são argilas sedimentares fluviais, majoritariamente cauliníticas, plásticas e que apresentam coloração cinza a preta. Após queima a 1250ºC apresenta cor branca. Além disso, normalmente estão associadas a aluviões quaternários. É utilizada na produção de cerâmica branca para sanitários, pias e utensílios de cozinha, como pratos e xícaras.
Argilas Refratárias e as Argilas Fire-clay
As argilas refratárias e as argilas fire-clay são dois tipos de argilas com capacidade aguentar temperaturas superiores a 1500ºC, no caso das fire-clay, e superiores a 1640ºC, no caso das refratárias. São constituídas por argilas cauliníticas e/ou haloisíticas (Al2Si2O5(OH)), ricas em alumina, podendo ser plásticas ou não. Além disso, são formadas majoritariamente por processos de lixiviação supérgena. Suas principais aplicações na indústria são na produção de materiais refratários aluminosos e sílico-aluminosos e materiais isolantes.
Bentonitas e Argilas Descorantes
Bentonitas e argilas descorantes são formadas por argilominerais do grupo das esmectitas, proveniente, normalmente, de alterações de cinzas vulcânicas. Contudo, são contuidas por partículas muito finas, com elevada área superficial, carga superficial e capacidade de troca catiônica. Além de apresentar inchamento na presença de água.
São utilizadas na pelotização de minérios, aglomeração de areia moldagem para fundição, impermeabilização de solos, clarificação de bebidas e óleos, e como carga mineral em produtos farmacêuticos, produtos cosméticos e rações animais. Bem como lama de perfuração de petróleo e gás, absorvente sanitário para animais de estimação e como agente plastificante em cerâmicas.
Existem outros tipos que não abordados aqui. Caso você tenha interesse em conhecer você pode acessar este link do CPRM.
As reservas e a produção de argila no Brasil
Segundo dados do DNPM no Brasil, só ano de 2005, foram produzidas 20,7 milhões de toneladas de argila, o que rendeu 97,5 milhões de reais. Esses dados demonstram a importância desse recurso para nosso setor minerário. Ademais, essa produção em sua grande maioria e para atender o mercado interno brasileiro. Sobretudo na produção de agregados e materiais de construção (90% da produção), além de absorventes, tintas, farmacêuticos, papel e produtos químicos.
Quanto aos tipos de argilas produzidas no Brasil destaca se a argila comum, como a mais explorada (89%). Em seguida estão a refratária (5%), a plástica (4%) e a bentonita e descorantes (1%).
As maiores reservas brasileiras de argilas comuns são encontradas no estado de São Paulo seguido por Minas Gerais e Paraná. Assim como podemos ver no gráfico abaixo:
Além de possuir as maiores reservas de argilas comuns, São Paulo também é o maior produtor. Em segundo lugar não está Minas Gerais (que aparece em terceiro), mas sim o estado do Amazonas.
Autor: Paulo Pardini
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