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Análise do processamento de materiais com laser Yb-fibra e perspectivas na engenharia de mini-VANTs.
(2017) Coelho, Bruno Nazário; Costa, Adilson Rodrigues da; Lima, Milton Sérgio Fernandes de; Costa, Adilson Rodrigues da; Caldeira, Lecino; Krüger, Fernando Leopoldo von; Araújo, Fernando Gabriel da Silva; Bianchi, Rodrigo Fernando; Lima, Milton Sérgio Fernandes de
O avanço tecnológico dos lasers nos últimos anos, aliado ao desenvolvimento da automação e da robótica possibilitaram a aplicação desta tecnologia em processos industriais que requerem alta confiabilidade, precisão e repetibilidade. Devido às vantagens proporcionadas pelo processamento de materiais a laser, as industrias aeroespacial e automobilística tem demonstrado grande interesse em sua utilização. O objetivo principal deste trabalho foi desenvolver experimentalmente o processamento de materiais a laser aplicado a chapas de diferentes materiais de interesse industrial e analisar a influência dos parâmetros operacionais. Além disso, comparar os resultados experimentais com simulações computacionais e avaliar a presença de defeitos nas regiões processadas. Ainda como objetivo deste trabalho, projetar e desenvolver o protótipo multi-material de um mini-VANT. Foi utilizado um laser Yb-fibra com 2kW de potência para o processamento da liga de alumínio aeronáutico AA6013-T4 e de um aço baixo carbono, em duas diferentes condições experimentais de aporte térmico (13J/mm e 30J/mm). A potência do laser foi variada entre 650W e 2kW e a velocidade do processo entre 33mm/s e 150mm/s. Como resultado deste trabalho, observou-se que é possível obter dois processos opostos (corte e soldagem) e diferentes mecanismos de soldagem (condução e keyhole) para um mesmo valor de aporte térmico. O aporte térmico de 13J/mm apresentou os melhores resultados para a soldagem do AA6013- T4, com as condições experimentais D (2000W e 150mm/s) e E (1300W e 100mm/s). Já para o aço, os melhores resultados foram para o aporte térmico de 30J/mm, nas condições experimentais A (2000W e 66mm/s) e B (1500W e 50mm/s). Observou-se no AA6013-T4 uma a redução da dureza de 110HV no metal base para 75HV-95HV na região processada. Os resultados observados na simulação apresentaram uma boa correlação com os resultados experimentais, possibilitando a análise do gradiente térmico e a distribuição de temperatura no material ao longo do processamento. Complementarmente, foram realizados diversos testes de voo com o protótipo do mini-VANT VTOL desenvolvido, que apresentou bons resultados para o sistema de estabilização e navegação semi-automática.
Análise e abordagem preditiva no processo de tratamento de minério de pirocloro.
(2021) Ferreira, Ana Cecilia Rios Porfirio; Araújo, Fernando Gabriel da Silva; Araújo, Fernando Gabriel da Silva; Silva, André Carlos; Gameiro, Danton Heleno; Assis, Paulo Santos
Dada a frequente variação das propriedades minerais ao longo do depósito de pirocloro de Araxá, ainda que realizado um bom trabalho de homogeneização previamente à alimentação dos processos de beneficiamento, é esperada a operação com padrões de qualidade e performance abaixo do desejado, ou mesmo muito acima do previsto. Estes resultados poderiam ser melhorados se determinados os parâmetros de composição do blend que mais influenciam na rota de beneficiamento, e então agrupados os tipos de matérias-prima por estes, apresentando as configurações operacionais de referência ótima para cada grupo. Associar os parâmetros físicos e químicos das operações de beneficiamento mineral à um Benchmark do processo reflete na redução do custo produtivo, otimiza o recurso mineral e promove maior estabilidade nos processos subsequentes da cadeia produtiva que emprega o mineral de interesse. A condução de uma análise exploratória abrangente de dados para identificar quais as características do minério de maior relevância para a rota de processo, associada ao emprego de algoritmos de Aprendizado de Máquinas para o agrupamento da matéria-prima (minério) e associação destes à variáveis de referência no benchmark do processo, é uma alternativa para a padronização e melhoria dos processos de beneficiamento mineral. Métodos de agrupamento foram empregados, associados à algoritmos embasados na teoria de benchmarking, com critérios definidos pela equipe de processos de tal forma à referenciar o melhor momento de operação das pilhas de cada cluster. Foi criada uma interface prática com o usuário para obtenção dos melhores referenciais para ajuste do processo. Os resultados foram aferidos através do tempo médio de adaptação e estabilização do processo após o início do processo de uma nova pilha de minério homogeneizado, bem como o tempo médio necessário para atingimento do melhor resultado de processamento. Foram também aferidos os ganhos diretos com a recuperação metalúrgica do processo. Os resultados foram promissores, sendo observada a redução no tempo de adaptação e estabilização do processo após a transição de pilhas, bem como no atingimento do benchmark. Destaca-se também os ganhos na recuperação metalúrgica, que refletem na redução do consumo de minério e consequente redução dos custos de produção, e como resultados indiretos a racionalização do uso das barragens de rejeito e vida útil do depósito mineral.
Aproveitamento e reciclagem de resíduos da concentração de minério de ferro na produção de Pavers e cerâmica.
(2014) Silva, Fabiane Leocádia da; Araújo, Fernando Gabriel da Silva
Este trabalho estuda o potencial uso de rejeitos de concentração de minério de ferro como parte do traço de blocos intertravados de concreto (Pavers), em substituição à areia de sílica e para a obtenção da cerâmica com adição dos rejeitos na proporção de 0% e 5% em substituição à argila. Com isto, além de uma destinação ambientalmente correta para os resíduos, espera-se propiciar material de baixo custo para o estímulo de novos negócios na comunidade impactada pela atividade mineradora. Para os primeiros experimentos, devido à grande variedade de traços e dosagens de blocos de concreto encontrados como referência, partiu-se de uma composição básica contendo agregados finos e graúdos, os quais foram sistematicamente substituídos por rejeitos de concentração oriundos de testes piloto. As amostras foram divididas quanto à granulometria e processo de procedência, consistindo de rejeitos de flotação, rejeitos finos de separação magnética e rejeitos grossos de separação magnética. Os rejeitos de concentração de minério de ferro mostraram-se como materiais viáveis na substituição de agregados finos e grossos de blocos intertravados de concreto (Pavers), no que diz respeito à resistência mecânica após cura de 28 dias e para as cerâmicas após a sinterização tendo sua resistência à flexão consideravelmente maior do que as cerâmicas sem adição de resíduos. Quanto à hermeticidade, os corpos de prova com a adição de resíduos passaram a ter maior porosidade o que é um bom indicador para a confecção dos blocos de concreto. Verificou-se também, através de testes de lixiviação, que a adição dos rejeitos aos blocos de concreto não representaram risco ao meio ambiente quando submetidos a intempéries.
ArcelorMittal Tubarão hot skin pass, flatness improvement in thin gauges.
(2008) Silva, Caetano Nunes da; Dornelas, Francisco Coutinho; Volpato, L. Fernando da Silva; Sequeira, L. Torres; Sarnaglia, G. de Martin; Ribeiro Sobrinho, Q.; Araújo, Fernando Gabriel da Silva
The main objective of ArcelorMittal Tubarão hot skin pass mill is to improve the flatness results in hot rolled strips. Since its start-up in 2002 a consistent evolution of quality and process control has been reached based on the domain of work roll profile behavior, especially roll wearing and bending. The implemented actions regard the production scheduling rules, definition of optimum target elongations and automation of bending forces control.
Biocompatibilidade de superfícies de implantes dentários tratadas com ácido fosfórico.
(2017) França, Fernando Luzia; Araújo, Fernando Gabriel da Silva; Araújo, Fernando Gabriel da Silva; Resende, Domingos Sávio de; Guimarães Júnior, Mário; Krüger, Fernando Leopoldo von
As modificações nas superfícies de implantes dentários podem, quando intraósseo, acelerar a adesão, migração e proliferação celular, e desta maneira acelerar o processo de osseointegração e quando estas são feitas na superfície supra óssea favorecem a fixação das próteses implanto suportadas. Os tratamentos superficiais são realizados com o objetivo de aumentar as ligações químicas e mecânicas entre o implante e osso e quando supra óssea aumentar o embricamento mecânico com o cimentante. Uma superfície com aumento de sua rugosidade é a almejada para que ocorra a deposição de matriz e crescimento do tecido ósseo, outro desejo é aumentando as rugosidades na superfície supraóssea, facilitando a fixação das próteses sobre implantes. O objetivo deste trabalho foi caracterizar superfícies de implantes dentários tratadas com ácido fosfórico á 37%, bem como avaliar seus efeitos sobre células sanguíneas e correlacionar com os níveis de citocinas. Foram avaliadas superfícies de implantes divididas em grupos com 50 amostras sendo distribuídos em: amostras de porcelana, sem tratamento; amostras de metal sem tratamento; amostras de porcelana com tratamento com ácido fosfórico a 37% por 30 segundos; amostras de metal com tratamento ácido fosfórico a 37% por 30 segundos; amostras de porcelana com tratamento com ácido fosfórico a 37% por 60 segundos; amostras de metal com tratamento com ácido fosfórico a 37% por 60 segundos. As amostras foram caracterizadas por Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV) e por reometria. Os ensaios biológicos foram realizados com células mononucleares sanguíneas de doadores humanos. As amostras foram incubadas por 24 horas na presença ou ausência de enxague das superfícies. A viabilidade celular foi determinada por métodos colorimétricos e a quantificação de citocinas no sobrenadante pelo método de citometria de fluxo. Após o tratamento com ácido fosfórico foram observadas modificações de porosidade, ampliação da área de contato e presença de placas cobrindo a superfície. Independente do tipo de tratamento, a análise das curvas de fluxo de sangue e de viscosidade foram similares tanto nas superfícies com tratamento como nas não tratadas e altos índices de viabilidade celular foram observados na análise das superfícies de implantes, determinando sua biocompatibilidade. Houve aumento das interleucinas (IL); IL-2, IL-4, IL-6, IL-10 e do fator de necrose tumoral (TNF-α), quando as células foram incubadas com enxague das superfícies tratadas com ácido e com cimento. Obteve-se também correlação positiva entre as concentrações das IL-10 com IL -2 e IL-10 com IL-4 em sobrenadantes de culturas de células incubadas na presença do ácido. Os resultados encontrados sugerem que os tratamentos de superfícies de implantes com ácido fosfórico a 37% foram capazes de ativar a produção de citocinas inflamatórias. Portanto, o aumento de citocinas pode atuar modulando a reposta imunológica e resultando em melhora de processos de biofuncionalidades garantindo desta forma o sucesso das próteses implanto suportadas de uso odontológico.
Caracterização de argamassas de barita como blindagens contra a radiação X e determinação experimental dos coeficientes de atenuação desses materiais.
(2014) Almeida Junior, Airton Tavares de; Araújo, Fernando Gabriel da Silva
Os serviços de radiodiagnósticos, durante sua fase de construção, utilizam materiais de blindagens, afim de proteger o ambiente e as pessoas contra as radiações ionizantes. Dentre os materiais utilizados como barreiras protetoras, encontram-se o chumbo, o concreto e a barita. Porém, a argamassa de barita, material composto por cimento, areia, água e sulfato de bário, é a mais utilizada em virtude de apresentar algumas vantagens, tais como: alta eficiência como materiais atenuadores, aplicação de fácil manuseio, facilidade de ser encontrada no mercado nacional e baixo custo. No Brasil existem diversas ocorrências naturais de barita, sendo sua utilização, como blindagens, realizada independente do conhecimento de suas características de composição e poder de atenuação frente aos feixes de raios-X diagnósticos. Assim, com o intuito de conhecer suas propriedades, foram caracterizadas, neste trabalho, três tipos de argamassas de barita como materiais de blindagens contra a radiação X: a barita creme (densidade 2,99 g/cm3, proveniente do Estado de São Paulo), a barita roxa (densidade 2,95 g/cm3, proveniente do Estado da Bahia) e a barita branca (densidade 3,10 g/cm3, proveniente do Estado da Paraíba). As classificações mineralógicas das baritas estudadas foram obtidas utilizando um equipamento cicloclassificador e as análises químicas foram realizadas mediante o uso de um espectrômetro de fluorescência de raios X. Para determinar suas características de atenuação, as argamassas de barita foram confeccionados em placas quadradas, denominados corpos de prova, cujas dimensões foram (10 x 10) cm e espessuras variando aproximadamente entre 3 e 15 mm. O experimento foi realizado utilizando feixes de raios X padronizados segundo as qualidades de referência: RQR4, RQR6, RQR9 e RQR10, especificadas na norma IEC 61267. Os espectros incidentes e transmitidos através das placas foram determinados mediante a utilização de um sistema de espectrometria constituído por um detector CdTe. A partir dos espectros corrigidos, foram determinados os valores das camadas semirredutoras (CSR) e os coeficientes de atenuação linear de cada material para cada energia média dos feixes de raios X e obtidos, por meio de fatores de conversão, os espectros de kerma no ar (K), dose efetiva (E) e equivalente de dose ambiental (H*).
Caracterização de rejeito de beneficiamento de minério de ferro em faixas ultrafinas antes e após tratamento térmico.
(2014) Cordeiro, Leandra Carla Aparecida; Araújo, Fernando Gabriel da Silva
Devido ao crescimento populacional e a busca por novas tecnologias, ocorre um aumento na demanda e exploração de bens naturais como, por exemplo, o minério de ferro que durante o seu processo de beneficiamento acaba gerando grandes volumes de rejeitos. Os rejeitos gerados na mineração acabam causando muitas discursões devido aos problemas ambientais que ocorrem nas regiões onde ocorrem as atividades minerárias. Buscando oferecer alternativas para diminuir o volume de materiais depositados nas barragens, a partir de melhoria nos processos de concentração, é realizado o estudo destes materiais através de sua caracterização, com o objetivo de promover a maior recuperação do minério de ferro presentes nos rejeitos através do seu reprocessamento. As técnicas de caracterização aplicadas neste estudo permitiram a identificação dos minerais presentes e a determinação de suas concentrações. Também foi feita a avaliação do comportamento destes materiais quando submetidos a uma alta variação de temperatura. Foram estudadas amostras de rejeitos gerados no processo de beneficiamento de minério de ferro, realizado por duas empresas distintas. Cada amostra foi dividida em faixas granulométricas e posteriormente submetidas a um tratamento térmico. As técnicas de caracterização utilizadas foram: análise mineralógica, microscopia óptica, análise química por fluorescência de raios X, análise termogravimétrica e difração de raios X. Os resultados obtidos através das técnicas de caracterização utilizadas mostraram que as amostras possuem composição mineralógica semelhante, tendo como principais minerais a hematita, quartzo, ghoetita e minerais argilosos, como a caulinita. Quanto ao tratamento térmico realizado neste trabalho não foi possível obter grandes alterações na composição cristalina das amostras, mas foram verificados em alguns casos a decomposição térmica de alguns minerais presentes nas amostras, como por exemplo, a caulinita, talco e ghoetita.
Caracterização de uma tipologia de minério de manganês do Brasil.
(2010) Reis, Érica Linhares; Faria, Geraldo Lúcio de; Araújo, Fernando Gabriel da Silva; Tenório, Jorge Alberto Soares; Vieira, Cláudio Batista; Jannotti Júnior, Nelson
Visando a melhorias no benefi ciamento e no processo de fabricação de ferroligas de manganês, foi realizada a caracterização de uma tipologia predominante de minério de manganês, de ocorrência na região de Carajás, PA, BR. Obteve-se uma amostra representativa da tipologia e foram realizadas análise granulométrica por peneiramento e análise química, por ICP-AES. Foram identifi cadas por difratometria de raios X as fases minerais majoritárias. Um estudo termogravimétrico foi desenvolvido para verifi car a estabilidade térmica, ao ar, das fases minerais majoritárias. Observou-se que 19,3% da amostra encontram-se abaixo de 6,3mm. O teor de manganês no minério foi de 52,63% em peso, com 1,92% de sílica, 0,17% de fósforo e 3,13% de ferro. Foram identifi cados, na amostra, os óxidos de manganês criptomelana, todorokita e pirolusita, com goethita, quartzo, gibbisita e caolinita compondo a ganga. Para a amostra estudada, observou-se a decomposição térmica dos óxidos criptomelana e pirolusita, em torno de 600oC, ao ar. Em torno de 950oC, teve início a transformação de Mn2O3 em Mn3O4.
Caracterização dos parâmetros de porosidade de concentrados de minérios de ferro pelo método de adsorção de nitrogênio.
(2008) Pena, Eloisio Queiroz; Vieira, Cláudio Batista; Silva, Carlos Antônio da; Seshadri, Varadarajan; Araújo, Fernando Gabriel da Silva
O método de adsorção de nitrogênio empregando a técnica B.E.T. é largamente utilizado para caracterização de porosidade e superfície específica de materiais porosos e/ou microporosos como cerâmicas, carvões, argilas, solos, óxidos não ferrosos, etc, mas tem sido pouco usado para finos de minérios de ferro. Visando a aplicação desse método para a caracterização de finos usados no processo de pelotização de minério de ferro, foram avaliados os principais parâmetros do ensaio de adsorção de nitrogênio para amostras de concentrados de minérios de ferro do Quadrilátero Ferrífero. Informações sobre a forma geométrica de poros foram obtidas através das isotermas e da forma da histerese formada na etapa de dessorção, indicando poros em forma de fendas ou placas paralelas. Foi realizada a análise mineralógica quantitativa das amostras de pellet feed usando microscopia ótica de luz refletida.
Caracterização e aplicação do resíduo de Shredder como absorvedor acústico.
(2020) Siqueira, Cristiano Sousa Benício; Araújo, Fernando Gabriel da Silva; Solé, Rubén Antonio Llobell; Araújo, Fernando Gabriel da Silva; Mendes, Jefferson Januário; Faria, Wilson Carlos; Solé, Rubén Antonio Llobell
O aço é um material essencial para a sociedade, estando presente em diversos setores da indústria. Sua produção causa impactos ambientais consideráveis, desde a obtenção da matéria-prima até os resíduos gerados no processo. Visando a redução de impactos ambientais e a sustentabilidade, a recuperação de sucatas ferrosas para a produção de aço tem sido muito utilizada. Essa recuperação é feita por meio da trituração de materiais descartados que contenham boa porcentagem de ferro em sua composição. Após a trituração, as partes metálicas são separadas e um resíduo conhecido como Fluff é gerado. Esse resíduo tem composição muito variada e sua reutilização tem sido alvo de pesquisas. O trabalho aqui proposto visa a pesquisa para utilização do Fluff como material absorvedor acústico, pois a poluição sonora é um sério problema ambiental vivenciado nas áreas urbanas. Existem alguns materiais convencionalmente aplicados para absorção acústica, fabricados principalmente a partir de poliuretano, lã de vidro e lã de rocha, mas a fabricação destes gera impactos ao meio ambiente, pelo consumo de recursos. Portanto, fazendo-se a caracterização, seleção e preparação de amostras a partir do Fluff, a pesquisa objetivou testar a capacidade de absorção sonora do material, realizando a medição de seu coeficiente de absorção acústica (CAA) por meio de um tubo de impedância propiciando um produto com boas características e menor preço.
Caracterização e tratamento de alguns minérios de manganês utilizados para a produção de ferro-ligas, com ênfase no comportamento do As, Pb, Cd, Hg e Zn.
(Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Materiais. Rede Temática em Engenharia de Materiais, Pró-Reitoria de Pesquisa e Pós-Graduação, Universidade Federal de Ouro Preto., 2010) Reis, Érica Linhares; Araújo, Fernando Gabriel da Silva
Neste trabalho, foram realizadas a caracterização física, química e mineralógica de 10 tipologias de minérios de manganês, provenientes das três principais minas do Brasil, sendo elas, Morro da Mina, Urucum e Azul. Da mina de Morro da Mina foram examinadas as tipologias de minérios de manganês sílico-carbonatados ROM de 1a, ROM de 2a e ROM de 3a, de Urucum os minérios tipo óxido Standard e Baixo Fósforo e os minérios tipo óxido do Azul, denominados Maciço, Detrítico, Pelito Rico, Pelito Tabular e Pelito Siltito. De posse das análises de caracterização foram executados ensaios tecnológicos de remoção dos elementos As, Cd, Hg, Pb e Zn através de tratamentos térmicos. Os maiores valores de arsênio e cádmio foram encontrados nas tipologias de Morro da Mina, seguidas do Azul e Urucum, com teores entre 387 e 3,4ppm e entre 15,6 e 0,2ppm, respectivamente. Os teores de mercúrio se apresentaram entre 0,93 e <0,01ppm, com maiores valores nos minérios do Azul e os menores nos minérios de Morro da Mina. Para chumbo, a ordem de contaminação foi dos minérios do Azul, seguidos de Morro da Mina e Urucum, com valores de 249 a 4,1ppm. Para o zinco, a ordem foi de Urucum, Azul e, com menores contaminações, Morro da Mina, com valores de 1249 a 46ppm. Apenas as amostras de ROM de 1a e ROM de 2a se enquadram como resíduos classe II A, ou seja, resíduos não perigosos e não inertes. As demais amostras são classificadas como resíduos não perigosos e inertes, classe II B, conforme norma brasileira. Pela norma européia, todas as tipologias podem ser classificadas como inertes. A remoção dos elementos estudados por tratamento térmico ao ar foi mais efetiva nos testes realizados a 900 e 1000oC. Os ensaios em atmosfera redutora realizados a 9000C, quando comparados aos ensaios ao ar, foram mais efetivos na remoção dos elementos estudados, a não ser nos casos de contaminação com zinco. Comparados aos ensaios ao ar a 9000C o aumento do teor de manganês foi de modo geral entre 1 e 7% maior em atmosfera redutora.
Caracterização metalúrgica do Produto Granulado de Manganês de Urucum.
(2014) Faria, Geraldo Lúcio de; Jannotti Júnior, Nelson; Araújo, Fernando Gabriel da Silva
Este trabalho estudou importantes parâmetros metalúrgicos do Produto Granulado de Urucum, que são: a degradação granulométrica das partículas a frio e a quente, a decomposição térmica e a eficiência de pré-redução. Uma tonelada do material foi recebida e amostras representativas foram compostas para os procedimentos de caracterização. Para os estudos de decomposição térmica um índice foi proposto: Evolução de Decomposição Térmica (EDT), por meio do qual mapeou-se as reações de decomposição térmica de seus minerais constituintes. Para estudar a redução no estado sólido foram propostos dois parâmetros quantitativos, que são: Eficiência de Pré-redução (EP) e Velocidade Instantânea de Pré-redução (VIP). Por meio deles, observou-se que o minério tem boa redutibilidade no estado sólido. Para a caracterização da degradação granulométrica foram propostos três parâmetros quantitativos: Índice de Desintegração Granulométrica a Frio (DGF), Índice de Crepitação (IC) e Índice de Desintegração Granulométrica a Quente (DGQ). Por meio deles observou-se que este minério não apresenta significativa degradação granulométrica a frio, entretanto ele é susceptível à desintegração a quente.
Caracterização mineralógica de rejeitos de flotação de itabiritos do Quadrilátero Ferrífero utilizando mineralogia quantitativa eletrônica.
(2018) Ávila, Kelly de Souza Pires; Araújo, Fernando Gabriel da Silva; Vieira, Cláudio Batista; Krüger, Fernando Leopoldo von; Machado, Geysa Argelis de Abreu; Sales, Cristiano Geraldo; Solé, Rubén Antonio Llobell; Krüger, Fernando Leopoldo von
Com o empobrecimento das reservas minerais, as mineradoras buscam alternativas tecnológicas para aumentar as recuperações metalúrgicas em suas plantas de beneficiamento, como também para mitigar os passivos ambientais gerados. Para tanto, a Mineralogia Quantitativa Eletrônica (MQE), uma ferramenta de análise de imagens e composição química, associada a um microscópio eletrônico de varredura, fornece informações sobre a composição mineralógica, liberação e associações dos minerais, tamanho e forma das partículas, partição dos elementos químicos, dentre outras características dos minerais de forma rápida e precisa. Este trabalho tem os objetivos de caracterizar sete amostras de rejeitos de flotação de minérios itabiríticos, de diferentes regiões do Quadrilátero Ferrífero utilizando a técnica MQE, comparar os rejeitos e embasar estudos futuros de sua aplicabilidade. Neste contexto, foi criado um banco de dados de fases minerais para rejeitos de minério de ferro com resultados de MQE, o qual foi validado por meio da comparação com resultados fornecidos pelas técnicas de difratometria de raios X, fluorescência de raios X, peneiramento, cicloclassificação, granulometria a laser e picnometria de hélio. Todas as amostras apresentaram-se constituídas majoritariamente por quartzo e hematita/magnetita, com baixa presença de partículas mistas desses minerais, correspondentes a menos de 20% da massa das amostras. As frações grossa (+149μm) e intermediária (-149μm +74μm) mostraram-se constituídas basicamente por partículas liberadas de quartzo. A fração superfina (-37μm) das amostras apresentou maior variabilidade mineralógica, com grande participação mássica de minerais portadores de ferro. A MQE se mostrou uma ferramenta completa e unificada para caracterização de minerais. A caracterização mineralógica dos rejeitos estudados poderá contribuir significativamente para otimizar as rotas de processamento mineral e até mesmo viabilizar o aproveitamento desses materiais na produção de ecoprodutos.
Caracterização química, física e mineralógica do produto granulado de manganês proveniente da Mina do Azul.
(2012) Faria, Geraldo Lúcio de; Reis, Érica Linhares; Jannotti Júnior, Nelson; Araújo, Fernando Gabriel da Silva
Os minérios de manganês provenientes da mina do Azul são importante matéria-prima na produção de ferro-ligas de manganês. Visando melhorias no beneficiamento e no processo de fabricação destas ligas, foi realizada a caracterização do produto Granulado da unidade do Azul-VALE/Manganês. Foi obtida uma amostra representativa desta mina e realizada análise granulométrica, onde se verificou a ocorrência de 80% das partículas abaixo de 22,6mm e 50% abaixo de 12,5mm. Considerou-se como granulado a fração menor que 37,5mm e maior que 6,3mm, que é a mais abundante neste minério e comumente destinada às usinas de ferro-ligas. A fração entre 37,5mm e 6,3mm foi amostrada e foram realizadas análises termogravimétrica, química dos elementos majoritários e identificadas as fases minerais presentes. A análise térmica (TG-DTA) identificou perda de massa em torno de 300oC, 500oC, 700oC, 900oC e 1000oC associadas à decomposição térmica de algumas fases minerais presentes. Os teores de Mn, Fe e SiO2 foram respectivamente, 47,68; 3,59; e 3,16%. O produto Granulado da unidade do Azul é composto majoritariamente pelos minerais de manganês criptomelana [KMn8O16] e pirolusita [MnO2]. Os constituintes minoritários são todorokita [(Na,Ca,K)2Mn6O12•3-4.5(H2O)], magnetita[Fe3O4] e gibbsita [Al(OH)3] (A pirolusita, a magnetita e a gibbsi-ta foram identificadas por microscopia óptica).
CCT diagrams of tricalcium silicate part II : influence of the Al2O3 content.
(2007) Tenório, Jorge Alberto Soares; Pereira, Sérgio Sônego Raymundo; Barros, Alexandre Martins; Ferreira, Andréa Vidal; Espinosa, Denise Crocce Romano; Araújo, Fernando Gabriel da Silva
This work studies the effect of the aluminum oxide content on the kinetics of thermal decomposition of tricalcium silicate, or C3S, the main component of Portland cement. The experimental results allowed the construction of novel continuous cooling transformation (CCT) diagrams, showing the effect of the Al content on the C3S stability, under continuous cooling.
CCT diagrams of tricalcium silicate, Part I. Influence of the Fe2O3 content.
(2005) Tenório, Jorge Alberto Soares; Pereira, Sérgio Sônego Raymundo; Ferreira, Andréa Vidal; Espinosa, Denise Crocce Romano; Araújo, Fernando Gabriel da Silva
This work studies the effect of the iron oxide content on the kinetics of thermal decomposition of tricalcium silicate, or alite, the main component of Portland cement. The experiments allowed the construction of novel continuous cooling transformation (CCT) diagrams, showing the effect of the Fe content on the alite stability, under continuous cooling.
Characterization of magnetic tailings from phosphate-ore processing in Alto Paranaíba.
(2022) Silva, Fernando Brandão Rodrigues da; Araújo, Fernando Gabriel da Silva; Krüger, Fernando Leopoldo von; Silva, Guilherme Jorge Brigolini; Batista, Ronaldo Junio Campos; Manhabosco, Taíse Matte
The characterization studies of tailings from mining are crucial for the development of its reuse processes and the reduction of impacts caused by its conditioning on the earth’s surface. This study characterizes the magnetic tailings from phosphate-rock processing using X-ray diffraction, X-ray fluorescence spectrometry and quantitative electron microscopy techniques. Samples were obtained from the magnetic tailings deposit of a mining company in the Alto Paranaíba region, Minas Gerais. The tailings are mainly composed of hematite/magnetite (74.92%), ilmenite (8.91%), fluorapatite (8.8%), anatase (3.07%), calcite (1.67%), goethite (1.62%), and quartz (1.02%). The particle size of the tailings is smaller than that specified for the production of sinter feed. The hematite/magnetite phase is strongly associated with ilmenite and fluorapatite. New stages of comminution and separation are needed due to the low degree of liberation of these minerals for a possible reuse of the components.
Characterization of magnetic tailings from phosphate-ore processing in Alto Paranaíba.
(2023) Silva, Fernando Brandão Rodrigues da; Araújo, Fernando Gabriel da Silva; Krüger, Fernando Leopoldo von; Silva, Guilherme Jorge Brigolini; Batista, Ronaldo Junio Campos; Manhabosco, Taíse Matte
The characterization studies of tailings from mining are crucial for the development of its reuse processes and the reduction of impacts caused by its conditioning on the earth’s surface. This study characterizes the magnetic tailings from phosphate-rock processing using X-ray diffraction, X-ray fluorescence spectrometry and quantitative electron microscopy techniques. Samples were obtained from the magnetic tailings deposit of a mining company in the Alto Paranaíba region, Minas Gerais. The tailings are mainly composed of hematite/magnetite (74.92%), ilmenite (8.91%), fluorapatite (8.8%), anatase (3.07%), calcite (1.67%), goethite (1.62%), and quartz (1.02%). The particle size of the tailings is smaller than that specified for the production of sinter feed. The hematite/magnetite phase is strongly associated with ilmenite and fluorapatite. New stages of comminution and separation are needed due to the low degree of liberation of these minerals for a possible reuse of the components.
Characterization of manganese alloy residues for the recycling of FeSiMn and high-carbon FeMn fines.
(2008) Faria, Geraldo Lúcio de; Reis, Érica Linhares; Araújo, Fernando Gabriel da Silva; Vieira, Cláudio Batista; Krüger, Fernando Leopoldo von; Jannotti Júnior, Nelson
Crushing residues of FeSiMn and high-carbon (HC) FeMn alloys were characterized in order to evaluate their recycling possibility. Particle size determination was performed by screening, followed by chemical analysis of each particle size range using plasma spectrometry (ICP-AES). The slag content was identified and quantified by optical microscopy. All of the fines with grain sizes above 1.18 mm presented alloy contents in excess of 99 wt. (%) and were determined to need no further concentration prior to recycling. However the contents of Mn, Fe, Si and P in the fraction below 1.18 mm did not meet the chemical specifications for commercial manganese alloys, except for phosphorous. Optical microscopy of the fraction below 1.18 mm, showed that 87.95% of the FeSiMn corresponded to the alloy and that the slag content was 12.05%. For the HC-FeMn sample, 95.07% corresponded to the alloy and only 4.93% to the slag. These results revealed potential for gravity concentration and recycling, reducing the residues in about 95% and improving the process productivity.
Cinética da formação de austenita a altas velocidades de aquecimento.
(2011) Macedo, Marciano Quites; Cota, André Barros; Araújo, Fernando Gabriel da Silva
Foi estudada por dilatometria a variação das temperaturas críticas para a formação de austenita, com o aumento da velocidade de aquecimento. A análise foi realizada a velocidades de aquecimento entre 10 e 90°C/s. Foram propostas equações empíricas para o cálculo de Ac3, em função da velocidade de aquecimento. O aumento da velocidade de aquecimento não afetou Ac1, mas Ac3 aumentou em 115°C. As equações propostas se revelaram de uso mais geral, uma vez que também previram os resultados obtidos em trabalhos para outros aços com altos coeficientes de correlação.