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Foi utilizada uma amostra oriunda da Bacia de São Luis-Grajaú/MA, uma mistura predominante de palygorskita e dolomita, sugerindo um método de beneficiamento e sua aplicação como adsorvente de fósforo, pois a dolomita atua como corretor de solos e a palygorskita como carreador de nutrientes. Realizou-se caracterização química e mineralógica, usando DRX, FRX, MEV e separação das frações de areia, silte e argila, além de ensaios de decantação e ensaios de adsorção de fósforo, com determinação da curva cinética. Após a análise da DRX, concluiu-se que a amostra também contém ilita, clorita e quartzo. A separação areia-silte-argila, mostrou-se eficiente na separação do material, assim como os ensaios de decantação, onde após um período de 24 horas, a dolomita praticamente desapareceu do sobrenadante. A curva cinética de adsorção mostra que são necessárias 24 horas para atingir o equilíbrio da reação. Os ensaios de adsorção de fósforo mostram eficiência acima de 91%, adsorvendo até 0,607mg de fósforo por grama de amostra. A correlação com os modelos de isotermas de adsorção estudados, mostrou melhor resultado para a isoterma de Langmuir-Frendlich, com coeficiente de correlação 0,9993.