p A descoberta e o uso de argilas datam de 30, 000 anos atrás, tornando a argila um dos materiais mais antigos usados ​​na sociedade. As argilas são materiais naturais que foram usados ​​pela primeira vez para fazer cerâmica e agora são usados ​​abundantemente na fabricação de produtos, incluindo cerâmica, cosméticos e materiais de construção. As argilas também desempenham um papel importante no "terroir, "as características que um vinho se desenvolve com base no local onde as uvas são cultivadas. p A argila tem propriedades únicas que são úteis em indústrias que vão da manufatura à construção. Mas essas propriedades também podem representar um desafio no gerenciamento de resíduos da mina.

p Argilas e minerais de argila são partículas minúsculas com uma estrutura única em forma de placa com menos de dois mícrons de tamanho (para comparação, a espessura média de um fio de cabelo humano é de cerca de 70 mícrons). O pequeno tamanho dos minerais de argila e sua estrutura distinta conferem-lhes propriedades únicas, e diferentes tipos de minerais de argila podem apresentar diversas características.

p Propriedades das argilas

p Existem quatro grupos principais de argilominerais:caulinita, ilite, vermiculita e esmectita.

p Argilas esmectitas, por exemplo, tem a maior capacidade de inchar, frequentemente expandindo várias vezes seu volume inicial. Argila bentonita, uma esmectita, pode inchar até 18 vezes seu volume inicial ao levar água em seu intercamada, a distância entre duas camadas de argilas. Esta propriedade o torna útil como um absorvente de derramamento, mas também significa que é muito difícil remover água da argila em processos de desidratação, como no caso da gestão de resíduos de minas.

p Em contraste, caulino, ou argila chinesa, não incha e tem baixa permeabilidade, tornando-o preferível para a produção de porcelana ou melhorando a capacidade de impressão do papel.

p As argilas também desenvolvem plasticidade quando molhadas, dando-lhes a capacidade de esticar sem quebrar ou rasgar - uma propriedade crítica para esculpir em cerâmica. Os processos de secagem e cozimento fazem com que as moléculas de água escapem de entre as folhas de argila, e alterando irreversivelmente a estrutura química das argilas, transformando a peça em uma peça de cerâmica dura e duradoura.

p Argila e vinho

p Os proprietários de vinhas usam seus conhecimentos sobre o teor de argila do solo para ajudá-los a tomar decisões sobre o plantio e a irrigação, de modo que possam melhorar a qualidade do vinho que produzem. A composição do solo em vinhas influencia os níveis de drenagem e a absorção de minerais e nutrientes pelas raízes. Solos arenosos são ótimos para drenagem, e argilas, que têm uma carga líquida negativa, ajudam a reter nutrientes carregados positivamente, incluindo cálcio, magnésio e potássio.

p As argilas também retêm muito bem a água, o que pode ser útil em climas secos para manter o solo mais fresco e úmido. Certas variedades de videira produzem os melhores resultados em um determinado tipo de solo. Por exemplo, solos argilosos tendem a produzir vinhos tintos fortes e musculosos como sangiovese e merlot e vinhos brancos como chardonnay.

p Argila em resíduos de mina

p Embora as argilas possam ser materiais valiosos em certos processos industriais, eles também podem causar problemas na gestão de resíduos da mina. Por exemplo, rejeitos de areias petrolíferas - produzidos a partir da mineração superficial de areias petrolíferas - consistem em uma mistura de água, areia, particulas finas, argilas e betume residual.

p Esses rejeitos são armazenados em lagoas, onde as areias mais pesadas assentam rapidamente no fundo e as partículas finas e argilas permanecem suspensas. A natureza das argilas que adora água significa que muita água fica presa nos rejeitos, tornando a consolidação e subsequente recuperação muito desafiadora.

p Em 2018, há mais de 1,2 trilhão de litros de rejeitos fluidos acumulados nessas lagoas em Alberta.

p Este problema de rejeitos fluidos não é exclusivo das areias petrolíferas, como todas as formas de mineração - como cobre, potássio e diamante - produzem rejeitos. À medida que a produção global de minerais e metais continua a aumentar, o mesmo ocorre com a produção de rejeitos.

p Os métodos de medição de argila se tornarão cada vez mais importantes para monitorar e otimizar as estratégias de gestão de rejeitos.

p Métodos de tratamento

p Muitas soluções de tratamento de rejeitos modificam as propriedades da argila para acelerar a desidratação e a consolidação, e, portanto, compreender as argilas presentes é fundamental para que qualquer método de tratamento funcione.

p As argilas podem ser caracterizadas com base no tamanho da partícula, tipo de mineral, área de superfície, Capacidade de troca de catiões, plasticidade e comportamento do fluxo. Em um ambiente de laboratório usado na indústria de areias petrolíferas por décadas, O corante azul de metileno pode ajudar a determinar algumas dessas propriedades importantes.

p O Northern Alberta Institute of Technology e seus parceiros estão desenvolvendo um analisador automatizado de argila baseado no método do índice de azul de metileno que tornaria possível a medição de argila em campo. Isso otimizaria os processos de tratamento, traduzindo-se em economia de custos e recuperação mais rápida das bacias de rejeitos.

p Desde ajudar a criar rejeitos reutilizáveis ​​até a produção de uma garrafa de vinho de qualidade, avanços na medição de argila podem trazer muitos benefícios econômicos e ambientais. p Este artigo foi republicado de The Conversation sob uma licença Creative Commons. Leia o artigo original.