Navegando por Autor "Silveira, Marcus Alexandre de Carvalho Winitskowski da"

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Análise de componentes principais aplicada à flotação de minério de ferro.
(2018) Milhomem, Felipe de Orquiza; Silveira, Marcus Alexandre de Carvalho Winitskowski da; Souza, Tamíris Fonseca de; Cota, Tiany Guedes; Pereira, Tiago Martins; Rodrigues, Otávia Martins
A flotação é um processo de concentração, usualmente, empregado no beneficiamento do minério de ferro. O presente trabalho teve como objetivo avaliar a influência de variáveis no processo de flotação em bancada utilizando a técnica de análise de componentes principais. Para isso, realizou-se uma análise estatística com o auxílio do software R, onde foram estudados os teores de sílica e ferro na alimentação, no concentrado e no rejeito, teores dos contaminantes na alimentação (lama, óxido de cálcio e óxido de magnésio), perda por calcinação e dosagem de amina. Por meio da análise foi possível concluir que as duas primeiras componentes explicaram juntas aproximadamente 45% da variabilidade total da matriz de dados. A primeira componente explicou em torno de 25% da variância, sendo relacionada com a perda de seletividade do processo de flotação. Já a segunda componente explicou cerca de 20% da variância e descreveu a ineficiência do processo. Através dos estudos realizados, foi possível observar que a técnica de análise de componentes principais pode ser utilizada para melhor entendimento das variáveis dos processos de flotação em bancada.
Aspectos morfométricos e permeabilidade de granéis.
(2023) Cruz, Paulo Victor da; Luz, José Aurélio Medeiros da; Luz, José Aurélio Medeiros da; Milhomem, Felipe de Orquiza; Silveira, Marcus Alexandre de Carvalho Winitskowski da
A porosidade e a permeabilidade de leitos estáticos de sistemas particulados polidispersos são aspectos morfométricos de grande relevância em várias instâncias das engenharias e das ciências, em destaque na engenharia mineral, onde é relevante evidenciar o impacto que tais parâmetros geram dentro dos processos de tratamento de minérios, em foco na filtragem e manuseio de granéis. Então, este trabalho consistiu no estudo de equações preditivas desses parâmetros a partir de ensaios em bancada com aparato simples e padronizado de permeametria e de quantificação da porosidade, com o auxílio de microscópio e programa de análise de imagem para determinar a área superficial das partículas. Empregaram-se duas amostras de sistemas particulados, areia e esférulas de vidro, segundo distribuições de Rosin-Rammler, controlando-se o coeficiente de agudez do sistema, mediante o adequado proporcionamento das frações granulométricas. Um modelo matemático foi desenvolvido para previsibilidade da porosidade e da permeabilidade dos sistemas particulados, onde trouxe boa aderência para ser empregado em estudos com coeficientes de agudez menores.
Calcination thermokinetics of three Brazilian limestones.
(2020) Silveira, Marcus Alexandre de Carvalho Winitskowski da; Luz, José Aurélio Medeiros da; Faria, Geraldo Lúcio de; Coutinho, Francisco Mourão Passos
Limestone and lime producers inadvertently generate a considerable amount of fine material during their processing, consequently becoming a great environmental liability. As far as the industrial calcination process is concerned, there is still a need for an experimental survey on Arrhenius law parameters, as apparent frequency factor and activation energy, referring to Brazilian limestones. The knowledge of these thermokinetic parameters may contribute to energy saving during the industrial calcination process, as well as for allowing the use of limestone fines in other industrial applications. This study aimed to characterize three Brazilian limestones by focusing on their laboratory-scale calcination using both quasi-isothermal and non-isothermal methods to estimate their kinetic parameters. The non-isothermal method (by thermogravimetric analyses) allowed estimating the activation energy for each limestone through the high calcination rate ranges. However, the kinetic parameters estimated by the quasiisothermal method turned out in lower values, indicating the need to control the reactor atmosphere. Keywords: limestone, lime, calcination, thermochemistry, Arrhenius equation.
Caracterização e tratamento físico-químico preliminar de finos de aciaria intemperizados.
(2021) Paulo, Felipe de; Luz, José Aurélio Medeiros da; Luz, José Aurélio Medeiros da; Milhomem, Felipe de Orquiza; Silveira, Marcus Alexandre de Carvalho Winitskowski da
O presente trabalho teve como objetivo estudar caracterização tecnológica de uma amostra de lama de aciaria, previamente sujeita a intemperismo. Esse resíduo apresentou a predominância de wustita, magnetita, hematita, franklinita, grafita, calcita e quartzo. A análise química revelou os seguintes teores: 49,33 % de Fe, 9,17 % de Ca, 1,94 % de Mg e 1,06 % de Al. O diâmetro mediano era de 44,02 µm, a massa específica era igual a 2.992,0 kg/m³ e a área superficial específica, 0,66 m²/g. O material foi classificado em classificador helicoidal na presença de 1200 g/t de hexametafosfato de sódio, dispersante mais forte que o metassilicato de sódio, o silicato de sódio e a simples variação de pH, conforme ensaios prévios de turbidez. Estudou-se a concentração densitária, magnética e por flotação em bancada, visando à recuperação dos componentes ferríferos. A massa específica real foi empregada como indicador de desempenho. Em uma primeira etapa realizaram-se ensaios prospectórios de concentração densitária com o underflow da etapa de classificação, com intuito de promover a recuperação das fases ferrosas, empregando mesa oscilatória Wilfley e jigue tipo Denver, com resultados sofríveis (graus de enriquecimento de 1,07 para a mesa e 1,09 para o jigue) e visível efeito de segregação granulométrica de partículas. Separação magnética de desbaste (rougher) em separador do tipo tambor foi testada utilizando planejamento fatorial com as variáveis: tamanho de partículas na alimentação e intensidade do campo magnético. A granulometria da alimentação impacta fortemente a pureza do concentrado, tendo o material oriundo do underflow da etapa de classificação o melhor concentrado (massa específica de 4.6200 kg/m³), com 29,52 % de recuperação mássica. A etapa de separação magnética contemplou uma etapa de esgotamento (scavenger) em separador de alta intensidade a úmido, variando-se o tipo de matriz, a intensidade do campo e a granulometria da alimentação. O tipo de matriz foi a variável com maior impacto na qualidade do concentrado final. Os ensaios de flotação foram feitos com o overflow da etapa de classificação, usando como coletor o oleato de sódio e como depressores o pirofosfato de sódio e tanino, com somente uma etapa de desbaste (rougher). O processo de flotação, em geral, demonstrou uma baixa seletividade. A configuração que demonstrou maior potencial foi a combinação de oleato de sódio com tanino atingindo um teor máximo de 45,62 % de Fe e 37,32 % de recuperação mássica, com a alimentação com um teor de 41,32 % de Fe.
Electroconductímetro con Arduino para monitoreo en celda de flotación.
(2023) Guerrero Vargas, Jorge Carlos; Luz, José Aurélio Medeiros da; Rêgo Segundo, Alan Kardek; Luz, José Aurélio Medeiros da; Milhomem, Felipe de Orquiza; Silveira, Marcus Alexandre de Carvalho Winitskowski da
A retenção dinâmica da fase gasosa na suspensão, conhecida como (hold-up), é um parâmetro importante nos sistemas de flotação, já que é influenciada pelo fluxo volumétrico do gás inserido e pelo diâmetro das bolhas, refletindo a área interfacial disponível para a aderência de partículas hidrofóbicas. Portanto, neste estudo, desenvolveu-se um eletrocondutivímetro operando a 1,0 kHz, com o propósito de atenuar os efeitos da eletrólise no eletrodo. O desenho do eletrodo anular permitiu maior mobilidade do fluido e das partículas suspensas. O circuito eletrônico desenvolvido é compatível com o Arduino Uno, já que o Arduino é um microcontrolador com uma plataforma de arquitetura aberta que permite medições em tempo real e através da calibração com soluções padrão de KCl, a 25 °C foi obtido um intervalo de medição de 0,002 S/m a 1,000 S/m. Os testes de condutividade elétrica envolveram uma dispersão de sólidos binários em diferentes porcentagens (0%, 15%, 28%, 45%, 60%, 75% e 100%). Foram utilizados dois tipos de esferas de vidro, denominados sólidos finos (diâmetro 1,747 x 10-5 m) e sólidos grossos (diâmetro 1,08 x 10-3 m), da mesma forma, foram realizados testes com esferas suspensas em farinha de mandioca em três concentrações volumétricas controladas (0%, 12% e 24%). Estes experimentos buscaram simular bolhas de ar dispersas aleatoriamente em um meio contínuo, (como uma suspensão aquosa de minerais finos em uma célula de flotação). Subsequentemente, foram realizados ensaios com uma célula Denver em escala laboratorial para investigar a interface gás-líquido, utilizando óleo de pinho (principalmente constituído por alfa-terpineol) como agente espumante, com uma dosagem de 0,1%. O propósito de todos esses experimentos foi avaliar a aplicabilidade, (ou eventualmente, aprimorar a precisão) da equação clássica de Maxwell, que correlaciona a eletrocondutividade de um sistema composto por esferas dispersas (inclusões) com propriedades elétricas discrepantes da fase contínua.
Manuseio de minério de ferro coesivo sob umidade natural.
(2021) Gonçalves, Paulo César; Luz, José Aurélio Medeiros da; Luz, José Aurélio Medeiros da; Silva, José Margarida da; Silveira, Marcus Alexandre de Carvalho Winitskowski da
O tratamento de minérios a umidade natural tem se tornado cada vez mais relevante, ora por restrições a operações a úmido que resultem em disposição de rejeitos em barragens, ora por abrir a possibilidade de pronta mistura de minérios diversos. A maior dificuldade nessas operações é o manuseio dos materiais intemperizados (em especial os goethíticos e com argilominerais), ou com maior umidade, os quais tendem a ser coesivos, exigindo cuidados adicionais no seu manuseio, principal desafio para o tratamento a umidade natural. A correta configuração de chutes de transferência, tremonhas e silos, nem sempre, é suficiente para evitar interrupções de fluxo no circuito de beneficiamento e carregamento. Além do impacto no sistema produtivo (os quais podem se estender por várias horas), sobretudo no período chuvoso, a exposição ao risco dos operadores nas atividades de desobstrução é bastante elevada. Para esta pesquisa, foi utilizada uma amostra de minério de ferro proveniente da Mina do Pico. A escoabilidade foi investigada sob diferentes condições, empregando calha retangular de inclinação controlada, em escala de bancada. Os seguintes materiais de revestimento foram estudados: aço-carbono ASTM A-36 com revestimento soldado (CDP), polietileno de ultra-alta massa molecular (UHMW), hardox, borracha natural, arcoplate e poliuretano. O UHMW resultou na melhor eficiência de escoamento e menor ângulo de atrito com a parede. Nas condições testadas, o aditivo reológico Slipcoat MRA™ Max não aumentou significativamente a eficiência de escoamento. Já a vibração como agente auxiliar de descarga mecânica, melhorou consideravelmente a eficiência de escoamento.