1) O documento analisa as considerações tecnológicas do caulim da Ilha da Juventude em Cuba, incluindo análises de laboratório e caracterização do material. 2) Os resultados mostram que o caulim cubano tem baixa alvura e não atende aos padrões exigidos pela indústria de papel. Novos tratamentos precisam ser desenvolvidos para aumentar a pureza do material. 3) Análises de distribuição de tamanho de grão e composição química foram realizadas para caracterizar o caulim e

1. CONSIDERAÇÕES TECNOLÓGICAS DO CAULIM RIO DEL CALLEJÓN
DA ILHA DA JUVENTUDE EM CUBA
Paco****
GUILLERMO, R. M. Cortés***
Wildor**
CARVALHO, Naelcio Gomes*
ABSTRACT: The qualitative and quantitative analysis, starting from laboratory tests studies, of the kaolin
of Juventude Island in Cuba, considers that the satisfaction degree reached with relationship to the demands
granulométricas, among other, they are below wanted him. The existence of more appropriate treatments, it
can elevate the revenue of smaller particles than 20µm, could produce good results for noble applications
of this product. Basing on previous studies, and more recently on Geologist***, it could be verified that the
Cuban deposits of Kaolin don't supply a homogeneous product and they do not reach the minimum values
of whiteness, demanded by the paper industry. It is necessary to analyze and to review the treatment type
that is being used for these clay-minerals, what imposes the need of new technologies, already used the
example of another countries of the world.
KEYWORDS: Technological the Process Mineralogy; Kaolin; Rio del Callejón; Isla da Juvendude; Cuba
* Departamento de Engenharia de Minas – Centro de Ciências e Tecnologia – Universidade Federal da Paraíba – Campina Grande –
PB. Doutorando do Curso de Pós-Graduação em Eng. Mineral - Escola Politécnica - Universidade de São Paulo - São Paulo – SP.
** Departamento de Engenharia de Minas - Escola Politécnica - Universidade de São Paulo –Professor Dr. Titular - São Paulo – SP.
***Instituto de Geologia y Paleontologia - Ministério de la Industria Básica – Republica de Cuba. Doutorando do Curso de Pós-
Graduação em Eng. Mineral - Escola Politécnica - Universidade de São Paulo - São Paulo – SP.
**** Departamento de Engenharia Química ...

2. 1. Introdução
O termo caulim, “kau-ling” (colina alta) é originário da China há mais de três mil anos na
fabricação de cerâmica fina10, é uma rocha de material argiloso, de coloração clara a branca, com
baixo teor de ferro e podendo conter impurezas 7. É constituída em sua totalidade por partículas
brancas e cristalinas extremamente pequenas de um número restrito de argilo-minerais isolados ou
em mistura de proporções diversas. É formado essencialmente de silicato hidratado de alumínio6,
originando a argila formada principalmente de caulinita [Al2.2(Si2O5)(OH)4] e/ou haloisita,
variedade polimorfa da caulinita5, e ainda dickita e nacrita, todas de composição química
essencialmente similar, porém diferenciadas apenas por seus sistemas cristalinos.
Os feldspatos alterados resultam do processo de intemperismo residual, por alteração
hidrotermal ou como uma deposição sedimentar autógena15 ou não. Quanto à gênese os depósitos
de caulins podem classificar-se em dois tipos: depósitos primários e secundários 21. Os depósitos
primários ou residuais (eluviais) são formados pela alteração de rochas como riolitos e granitos
(pegmatitos), resultando na transformação dos feldspatos contidos nas mesmas “in situ”,
mediante decomposição através do intemperismo ou ação hidrotermal ou ainda solfátaras onde
há presença de sílica e sulfato 2. Já os depósitos secundários ou transportados (sedimentares) se
formam através do transporte de água doce em solos erodidos, depositando-se e sedimentando-se
como leito associado de argila primária a outros ambientes sedimentares 19. Os caulins secundários
são classificados em três grupos: sedimentares, areias cauliníticas e argilas plásticas, refratárias e
silicosas.
A comunidade internacional de pesquisadores intensifica cada dia mais, suas preocupações
quanto á proteção ambiental, com o intuito de substituir as tecnologias mais antigas por
“tecnologias limpas”, associadas ao fato de que vários seguimentos industriais importantes,
atualmente são de caráter poluidor, não sendo a indústria de papel exceção, e ainda, de não se ter
soluções ambientalmente e economicamente satisfatórias, para substituírem as antigas plantas de
tratamento, fazendo-se necessário então o surgimento de novas linhas de pesquisas, bem como a
busca do uso de novos materiais substituto, para a produção de papel branco, entre outras.
Nesse contexto está Cuba que, embora possuindo varias regiões produtoras de caulim8,9,
ainda não conseguiu desenvolver um processo4,12 apropriado para produzir caulim para papel.
Além disso, quando são citadas as indústrias poluidoras do país, as de papel são logo lembradas
pelos ambientalistas devido aos efluentes ácidos despejados no meio ambiente.
Com o intuito de gerar um produto economicamente viável e apreciável, objetiva-se
remover a variedade de impurezas ainda existente contidas nas faixas granulométrica menores que
20µm, faixas estas, de aplicações nobres para este produto devido a presença abundante de
caulinita, sabendo-se que em Cuba, hoje em dia, a produção está amarrada em 64µm.
Impurezas grosseiras, geralmente quartzo, micas e minerais pesados, são facilmente
separadas por peneiramento e/ou por métodos de sedimentação, entre outros, porém não
viabilizando o produto final para utilizações mais nobres, tais como: cerâmicas finas, tintas,
borrachas e papel; pois usualmente encontram-se partículas deletérias de tamanho micrométrico,
tais como: anatásio, limonita, hematita, pirita, material orgânico, etc. A remoção dessas
impurezas, esta ainda na maioria dos casos inviabilizada de forma econômica o produto, tendo-se
usado técnicas para remoção dos óxidos e hidróxidos, tais como: a separação magnética, flotação
de espuma, floculação seletiva e lixiviação química.
Pode-se afirmar que o beneficiamento de frações menores que 20µm, podem trazer uma
economia de milhares de dólares em tal país, baseando-se no fato de que, a caulinita, neste caso
proposto, tem maior concentração de teor na fração abaixo de 20µm; mostrado mais adiante,

3. porém apresentando quantidades variáveis e bem pequenas de hidromicas, quartzo e materiais
carbonosos.
Se não vejamos, as micas afetam a refratariedade, o quartzo diminui a plasticidade e a
grafita afeta a coloração para produção de papel, que exige brancura mínima de 82%; já a obtida
atualmente em Cuba, não chega a 70%. Podendo-se concluir que o caulim cubano beneficiado no
estado atual não serve nem para “filler”, nem para “coating”; sendo preciso importar milhares de
toneladas por ano, para todo um segmento das principais industrias do país, que dependem
diretamente deste produto.
2. Considerações Gerais
Os depósitos naturais de caulins existentes na Ilha da Juventude antiga (Isla de Pinos) em
Cuba, possuem caracterização tecnológica peculiar de caulins brancos acinzentados, tendo em
vista ainda, a esperança de seu aproveitamento principalmente na indústria de papel, por
possuírem características peculiares para aplicações mais nobres. Os caulins de alvura >82% e
granulometria <2µm, são ainda a matéria-prima mineral básica utilizada na produção de papéis.
Têm função de servir como enchimento e cobertura para a celulose (fibra vegetal), requerendo
características tecnológicas bem definidas. Geralmente podem apresentar teores ínfimos de
quartzo e mica, mas tendo contaminação de óxido de ferro, titânio e/ou matéria orgânica, podem
alterar a cor branca original, comprometendo o grau de alvura exigido, como é o caso dos caulins
cubanos.
3. Características Típicas e Normativas
Os caulins são geralmente classificados 6,7,16 em argilo-minerais de silicatos hidratados
usualmente lamelares. As principais características de alguns cau1ins 18,20,22, podem se resumir aos
seus principais componentes químicos: SiO2, Al2O3, TiO2 , Fe2O3, MgO, CaO, Na2O, K2O, H2O.
Podendo ser vistas as características mineralógicas e ou tecnológicas facilmente na literatura
usual.
No Brasil, a Associação Brasileira de Celulose e Papel estabeleceu o método ABCP P
16/73 intitulado “Determinação da Alvura do Papel e Cartão”, que é idêntico ao T452m-58
(EUA). Assim, o termo brasileiro equivalente a brightness para papel e cartão é (alvura).
Whiteness pode ser entendido como (brancura), ou seja, diferença entre as reflectâncias
percentuais medidas a 400 nm e a 700 nm no reflectômetro. A whiteness é medida maior quando
a diferença tende a zero. Não há tradução técnica da ABCP para whiteness, a qual não é alvura.21
Nos EUA, a propriedade specular gloss (lustre) é medida pelo método T480ts-65
Specular Gloss of Paper and Paper Board at 75 degrees. Gloss é uma característica de uma
superficie responsável pelo seu aspecto brilhante ou lustroso; a reflectância da superfície é
máxima nas direções em que um espelho plano reflete a luz. Specular gloss é a propriedade de
uma superfície refletir luz como um espelho plano. Esse método foi adaptado pela ABCP como
método ABCP P 17/73 “Determinação do Brilho Especular a 750 de Papel e Cartão” 22.
Existem caulins industrializados que são materiais excelentes para esses propósitos em
relação a outras cargas eu pigmentos, porque possuem características adequadas para a
elaboração de tintas para cobertura de papel, tais como:
• Distribuição granulométrica controlável em faixas;
• Textura macia;

4. • Índice de refração adequado;
• Boa massa específica para opacidade;
• Elevado poder de cobertura;
• Fácil calandragem;
• Ausência de impurezas abrasivas;
• Inércia química;
• Boa brancura, Alvura e Brilho;
• Facilidade de dispersão;
• Boa viscosidade tixotrópica em dispersões aquosas de amido, proteínas ou caseína;
• Boa absorção e receptividade para cargas e enchimentos;
• Boa capacidade de textura para elevar o poder refletor em superfície lisa;
• Bom preço de mercado se comparado a outras matérias primas similares.
Os dois países tidos como mais importantes na produção de caulins adequados para o
papel brilhante são a Inglaterra e os Estados Unidos. Os caulins de cobertura para papel,
produzidos por esses dois países, não têm praticamente resíduo na peneira USS n 0 325 (44µm) e
são constituídos por quase 100% de caulinita lamelar de cor branca, constituída por partículas de
baixa granulometria, de alvura superior a 90% (óxido de magnésio padrão tendo 100% de alvura)
e contendo acima de 80% em peso de partículas, com diâmetro equivalente inferior a 2 µm22.
4. Depósitos da Ilha de Juventude
A situação encontrada nos caulins da Ilha da Juventude, em Cuba, influenciou a escolha de
tais depósitos12, para este trabalho, devido à sua grande reserva e sua boa qualidade dentro do
contexto cubano. Inicialmente apresenta-se na caracterização tecnológica, resultados dos
diferentes ensaios laboratoriais efetuados, dando-se ênfase especialmente as analises
granulométricas e de difração de raios X.
A localização dos depósitos de caulim no mapa geológico resumido de Cuba3,14 pode ser
vista e melhor entendida na Figura 1.
Figura 1 - Localização dos depósitos de caulim no mapa geológico de Cuba
Um material calcário do depósito Colina de Carbonato Tapaste, é o único dos minerais
cubanos que alcança os valores de alvura exigidos pela indústria de papel, mas o fato de: ser ainda
um produto pouco homogêneo devido a presença de silhydrita e cristobalita e, ter minerais de
quartzo de alta resistência, que dificultam a micronização do mesmo; impõe a necessidade de se
rever também, o tratamento empregado por este mineral, para torná-lo economicamente viável e,
em um possível substituto para o caulim.
5. Materiais e Métodos
A Caracterização Tecnológica das distribuições granulométricas do caulim “Rio del
Callejón” (CRC) esta mostrada na Figura 2, com as curvas ascendentes representando as
freqüências acumuladas do diâmetro passante do limite superior (cor azul) e a outra (cor

5. vermelha) representando as médias das freqüências.
Figura 2. – Distribuição granulométrica do caulim do Rio del Callejón
Os dados dos equipamentos utilizados podem ser enumerados, da seguinte forma: peneiras
série “Tyler” norma ABNT; Droplet and Particle Analyser - MALVERN série 2.600, Principio
de funcionamento por difração de raios laser, medição por conventional fourier optics, Meio de
dispersão – Água, Lente - 63 mm, Medida - Distribuição de partículas em volume, Faixa ótima de
operação – de 1 a 1.000 µm.
Na Tabela 1 apresentam-se os resultados da análise química por fluorescência de raios X,
do caulim de Rio del Callejón (CRC).
Tabela 1. - Resultados das análises químicas em percentuais do caulim (CRC).
Óxidos: SiO2 Al2O3 TiO2 Fe2O3 MnO MgO CaO Na2O K2O P2O5 PF
(%) : 60,90 22,90 0,95 0,92 0,001 0,757 0,007 0,001 2,17 0,011 7,26
Algumas considerações: Relembrando que, teoricamente, o caulim puro pode ser descrito
com a seguinte composição: A12O3 – 39,5%; SiO2 - 46,5%; H2O – 14,0%.
A constituição mineralógica12 baseou-se principalmente no método de difração de raios
X1. No caulim Rio del Callejón (CRC), detectou-se, vuonomita: (Na5Nb3Ti(Si2O7)3 O2F2.2Na3PO4
,visto na Figura 3. Que apresenta ocorrências em rochas alcalinas com albita, podendo estar
associadas com: microclinio, nefelina, aegirina, lorenzenita, cancrinita, villaunita, natrolita,
sodalita, entre outras, zairita (hidrofosfato de bismuto) e melanophogita: CH 17O5Si46O92 . A estes
minerais estão acrescidos Fe, Ti, C e outros, podendo-se talvez responsabiliza-los pela cor cinza,
que conseqüentemente da coloração parda aos produtos cerâmicos após a queima (1250°).
Figura 3. - Difratograma do caulim beneficiado <20µm (CRC)
A fração abaixo de 20µm é interessante por apresentar principalmente: quartzo, caulinita;
além de tipos de micas: cornwallita e gadolinita, respectivamente: [Cu5(AsO4)2(OH)4H2O] e
Y(Y2FeBe2Si2O10), bem como paragotita: [NaAl2(AlSi3O10)(OH)2]. Pôde-se observar que, a
presença de pacotes de caulinita, acima de 80% só foram detectados em frações menores que
20µm e, cerca de 10% abaixo de 3µm, destacando-se que os caulins Rio del Callejón, diminuem
de quantidade proporcionalmente ao aumento de tamanho das frações em microns, nessa faixa
granulométrica.
6. Forma e Relações das Partículas
No caso dos caulins de Rio del Callejón, Figura 4, levando-se em conta a escala
micrografica, percebe-se que quantidades significativas de lâminas de caulinitas são menores que
1µm, além de um visível empacotamento, podendo ser indicativo da necessidade de um processo
de beneficiamento diferente do atualmente empregado em Cuba.

6. Figura 4. – Micrografia do caulim (RDC).
7. Ensaios de alvura
Amostras do caulim cubano (RDC) enviadas ao Laboratório de Papel e
Revestimento/ACP/DPF do Instituto de Pesquisas Tecnológicas do Estado de São Paulo (IPT),
para efetuar ensaios de alvura, pelo método de determinação do fator de reflectância difusa no
azul, Alvura Elrepho - TAPPI - T534 – pm-92. Mostraram-se abaixo do nível mínimo (>82%) de
brancura exigida para a indústria de papel; apresentando, resultados inferiores a 70%. Podendo-se
dizer que, o caulim selecionado pela sua cor em estado natural, precisa de tratamento adicional,
bem como um adequado alvejamento, antes do produto final propriamente dito.
8. Conclusões
Foi avaliado e comparado o caulim cubano mais representativo da Ilha de Juventude e,
escolhido por ser uma abundante e importante reserva em Cuba e, devido as suas propriedades
peculiares.
Sugere-se que o material amostrado do depósito do Rio del Callejón, receba tratamento
adequado aos finos particulados, para poder oferecer uma boa usabilidade, como por exemplo:
em aplicação de cerâmica branca de mesa e sanitária e para uso em papeis de boa qualidade.
O caulim em seu estado natural e posteriormente beneficiado, não atinge ou satisfaz as
exigências mínimas normalizadas, de distribuição granulométrica e alvuras, requeridas pela
industria de papel. Existe, portanto a possibilidade de utilização de novos métodos para
concentrar partículas finíssimas (2µm), associando-se tecnologias “limpas”. Ou seja, empregando-
se um novo processo de beneficiamento ou combinando o atual a novas técnicas de tratamento,
criando a possibilidade de fornecer caulins em quantidade e de qualidade para as indústrias locais.
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