Este trabalho teve como objetivo principal utilizar a ferramenta de análise de agrupamentos associada a difratometria de raios-X para classificar mineralogicamente horizontes bauxíticos e seus sólidos residuais da digestão Bayer. Foram utilizadas 172 amostras: 168 de horizontes bauxíticos e 4 de finos cauliníticos derivados da lavagem de bauxitas destes horizontes, da Mina Miltônia 3, Paragominas-PA. Os resultados mostram que as fases mineralógicas presentes em todas as amostras de bauxitas foram: gibbsita, caulinita, Al-goethita, hematita e anatásio. Industrialmente, a distinção desses horizontes é feita quimicamente (teor de alumina aproveitável e sílica reativa – medida indireta da quantidade de gibbsita e caulinita, respectivamente). No entanto, através da análise de agrupamentos, tem-se mais um parâmetro para distinção das fases, no caso a “cristalinidade”, apurando a classificação mineralógica/cristaloquímica dos diferentes tipos de bauxitas. Para os sólidos residuais da digestão foi possível observar as fases inertes do processo: Al-goethita, hematita e anatásio; ausência e/ou presença de sodalita, caulinita e gibbsita. Também foi possível pela análise de agrupamentos diferenciar as litologias que continham caulinita(s) mais reativa(s) na digestão Bayer.