PPGEM - Mestrado (Dissertações)
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Resultados da Pesquisa
Item Estudo da produção de concentrados de minério de ferro a partir dos rejeitos da barragem de germano.(2003) Santos, Ivan José dos; Martins, Jader; Peres, Antônio Eduardo Clark; Donda, Joaquim Donizetti; Martins, JaderEsse trabalho investigou a possibilidade de se produzir concentrados de minério de ferro que atendessem às especificações atuais da Samarco, utilizando uma amostra dos rejeitos da barragem de Germano. Na caracterização da amostra, determinou-se uma granulometria muito fina, um baixo teor de ferro (26%) e um elevado teor de hematita especular (85%), além de uma maior concentração dos minerais de ferro nas frações abaixo de 44m. Devido a essas características, foram realizados inicialmente ensaios de pré-concentração por peneiramento, concentração magnética e concentração centrífuga. Na seqüência, foram realizados ensaios de concentração considerando cinco fluxogramas, envolvendo como métodos principais a concentração magnética e a flotação. Os concentrados obtidos apresentaram baixos teores de fósforo, elevados teores de hematita especular e teores de sílica próximos às especificações de alto forno. A especificação de sílica de um concentrado para redução direta não foi prontamente obtida e mostrou-se mais difícil, fato atribuído à presença no concentrado de outras espécies portadoras de sílica, além do quartzo. Os fluxogramas envolvendo peneiramento e concentração magnética foram os que se mostraram mais promissores para o tratamento dos rejeitos. Mesmo sem otimizações, foram obtidas recuperações em peso de 25% e metálica de 67%, com teores de sílica no concentrado na faixa de 3%. Por possuir configuração semelhante ao circuito de concentração da Samarco, a opção incluindo deslamagem e flotação foi melhor estudada através de um projeto de experimentos para os ensaios de flotação e também considerando a introdução de uma etapa de escrubagem anterior à deslamagem. Os resultados obtidos não recomendam a utilização desse tipo de circuito para o tratamento dos rejeitos da barragem de Germano.Item Tratamento de efluente de percolação pluvial em pilhas de carvão mineral.(2007) Pimentel, Danielle Andrade; Luz, José Aurélio Medeiros daA drenagem acida de mina e dos principais problemas ambientais associados a mineração de carvão e de sulfetos. Tais efluentes tem usualmente elevada acidez e teores apreciáveis de metais pesados. O tratamento dos efluentes ácidos de mina usualmente envolve sua alcalinização, com precipitação e/ou imobilização das espécies dissolvidas, antes de uma neutralização final. Efluentes oriundos da lixiviação por águas pluviais de pilhas de armazenamento de carvão mineral apresentam características similares as de drenagem acida de mina. Contribui para isso tanto o pH acido da água de chuva (principalmente em zonas intensamente industrializadas), quanto a percolação de ar atmosférico (o que favorece a oxidação dos sulfetos presentes). Neste trabalho, a percolação pluvial em pilhas de carvão foi simulada e o efluente resultante foi fisioquimicamente caracterizado e submetido a tratamento, com desestabilização de contaminantes solúveis antecedente a etapa de agregação, e com subsequente decantação dos ultrafinos carreados e precipitados. A metodologia incluiu experimentos de sedimentação de finos de carvão, a fim de avaliar a eficiência dos reagentes no processo de clarificação e remoção de metais pesados, em função do tempo de retenção, vazão de alimentação, tipo e concentração de floculantes e coagulantes.Item Efeito da rugosidade no escoamento em passagem de minério.(2009) Silva Filho, Amilton Bernardino da; Silva, José Margarida daUm dos grandes aliados nas operações mineiras é, sem dúvida alguma, o efeito da força da gravidade. Essa força é tanto utilizada no transporte de material fragmentado em chutes, em silos, em britadores e em escavações subterrâneas quanto para a quebra da rocha, em alguns métodos de lavra. Dentre os vários tipos de escavações, vale ressaltar a passagem de minério (ore pass), pela sua grande utilidade e benefícios que oferece, pois apresenta baixo custo de execução e, também, de operação. Nesses condutos e nessas passagens, o escoamento do minério fragmentado se dá por gravidade, apresentando os problemas mais comuns de fluxo, tais como: arcos e canais de fluxo (ratholes). Esses problemas trazem grandes transtornos às operações, pois fazem com que o escoamento não seja constante, ou mesmo inexista, ocasionando paradas para sua desobstrução. O processo de desobstrução pode trazer sérios riscos à segurança dos trabalhadores destacados para essa operação. Pouco se tem relatado sobre a influência das rugosidades da parede do conduto no fluxo por gravidade em usinas e em minas subterrâneas, por isso esta pesquisa teve como principal objetivo o entendimento do fluxo de material fragmentado em escavações subterrâneas, levando em consideração a existência dessas irregularidades. Foram pesquisados estudos de caso relativos ao fluxo por gravidade em minas subterrâneas e executados ensaios simulando a existência de rugosidades nas paredes das escavações, utilizando um modelo físico em escala reduzida. A modelagem física, para observar o efeito da rugosidade sobre a dinâmica do fluxo, foi realizada mediante alterações em modelo físico pré-existente com inclusão de placas de madeira para simular rugosidades de pequena escala, presentes nas paredes de escavações subterrâneas. Os resultados dos ensaios realizados no modelo alterado, analisados em função da vazão aparente, foram semelhantes aos resultados dos ensaios realizados no modelo sem alteração. Entretanto, a utilização de marcadores de fluxo, utilizados para observar o comportamento do fluxo no interior do modelo, identificou várias diferenças no escoamento entre o modelo alterado e o modelo sem alteração.Item Estudo das formas de ocorrência de fósforo em minérios de manganês.(2009) Herzog, Larissa Ribeiro; Costa, Geraldo Magela daEste trabalho visou o estudo das principais formas de ocorrência de fósforo em minérios de manganês, com o intuito de conhecer como o fósforo está presente nestes minérios, objetivando buscar alternativas para a redução do teor deste elemento. Foram estudadas seis amostras distintas provenientes da Mina do Azul e da Mina de Urucum, ambas pertencentes à Vale. A metodologia utilizada para desenvolvimento do trabalho englobou técnicas de caracterização, passando por análises químicas, difração de raios-X, espectroscopia Mössbauer e microscopia ótica. Para identificação da fase mineralógica à qual o fósforo está associado foram realizadas extrações com peróxido de hidrogênio das amostras com objetivo de extrair seletivamente o manganês do ferro. Os resultados sugeriram que o fósforo estaria associado ao ferro em algumas amostras. Sendo assim, a partir do resíduo desta extração, foi realizada a extração com o sistema ditionito-citrato-bicarbonato com o intuito de conhecer a qual forma de ferro o fósforo estaria ligado. Os resultados indicaram que na mina do Azul, o fósforo está associado aos óxidos de ferro estando preferencialmente ligado ao mineral goethita em todas as amostras, exceto a amostra Detrítico, onde o fósforo foi encontrado na forma de um fosfato. Na mina de Urucum, a amostra Brilho do Aço apresentou fósforo na forma de um fosfato e na amostra Baixo Fósforo, o fósforo foi encontrado na forma de fosfato e ligado aos óxidos de ferro, preferencialmente ao mineral goethita.Item Simulação probabilística de peneiramento vibratório.(Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mineral. Departamento de Engenharia de Minas, Escola de Minas, Universidade Federal de Ouro Preto., 2004) Carvalho, Simão Célio de; Luz, José Aurélio Medeiros daO peneiramento é uma operação unitária em que mecanismos probabilísticos ocorrem de maneira intensa. A partição do fluxo em peneira é fortemente dependente da distribuição de probabilidade de passagem de partículas pelas aberturas. Essa probabilidade é influenciada pelas condições de operação e pela relação entre o tamanho de partícula e tamanho de abertura. Na literatura, em geral, adotam- se premissas idealizadas que facilitam a tratabilidade matemática do modelo. Este trabalho apresenta um plano de pes quisa para o desenvolvimento de um modelo alternativo de peneiramento. Após uma etapa de validação experimental, será implementado um sistema computacional ( SimPeneira ) capaz de simular cenários de peneiramento industrial e quantificar o impacto de parâmet ros tais como: a abertura, comprimento e inclinação da peneira, velocidade do fluxo do material, área efetiva de peneiramento, freqüência e amplitude das vibrações. O sistema também poderá dimensionar peneiras, utilizando-se o método clássico de dimensionamento (com modificações).Item Mineração sustentável da rocha coquina na península de Santa Elena, província del Guayas – Equador.(Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mineral. Departamento de Engenharia de Minas, Universidade Federal de Ouro Preto., 2005) Granda, Wilmer José Vásquez; Lima, Hernani Mota deDesenvolvimento Sustentável é um conceito novo, surgido no final do século passado. Por isso, sua compreensão e absorção pela sociedade talvez seja ainda o primeiro desafio do novo milênio. A mineração, embora sendo uma das primeiras atividades impulsionadas pela centelha do gênio humano, tem sido uma das menos aceitas dentro do novo arcabouço conceitual de desenvolvimento sustentável. O desenvolvimento sustentável da mineração seria possível se fosse planetária, paraisso, os paises mais ricos teriam de contribuir para o desenvolvimento dos mais pobres, com aporte de recursos financeiros, tecnológicos e humanos, além de diminuírem seus próprios níveis de consumo. A Península de Santa Elena é um pólo de desenvolvimento econômico, turístico e agro-industrial do Equador, uma vez concluída a transposição das águas do rio Daule. No Morro Tablazo desenvolve-se a explotação da coquina em pequena escala tanto artesanal quanto pouco mecanizada. A sustentabilidade dessa mineração apóia-se no desenvolvimento integral da população local, seja com a geração de empregos, fomento ao artesanato, melhora na qualidade de vida, e fornecedora de matérias primas para múltiplas atividades que se realizam na região.Item Remoção de amina em carvão ativado e zeólita como alternativa para o tratamento de efluentes na indústria de minério de ferro.(Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mineral. Departamento de Engenharia de Minas, Universidade Federal de Ouro Preto., 2004) Teodoro, Anderson Luiz; Leão, Versiane AlbisO presente trabalho objetivou estudar a reciclagem de amina's usadas na indústria de minério de ferro através da adsorção das mes mas em carvão ativado e zeólita. Todos os ensaios foram feitos em escala de bancada e à temperatura ambiente onde foi avaliada a adsorção em diferentes valores de pH e diferentes concerttrações de amina em solução. Foram usadas nos ensaios dois tipos de aminas, a Flotigan EDA3B e a diamina F2835 -2L da Clariant. Para a quantificação das aminas após os ensaios de adsorçáo implantou -se uma metodologia através do método da ninhidrina e detemo da amina neste método a da espectrofotometna UV-visível no comprimento de onda de 409nm. ~xtraíram-se as aminas com clorofórmio a partir da solução final em diferentes etapas. O rendimento de adsorção das aminas em solução foram de 100% para o carvão ativado e variaram de 95% a 98% para a zeólita. As isotermas apresentadas neste estudo mostraram que a adsorçio se dá por condensação capilar e por formação de camadas múltiplas, sendo que esta se fez por interações hídrofóbicas para o carvão ativado e por interações eletrostáticas para a zeólita. A determinação da mobilidade eletroforética das amostras de carvão ativado e zeólita com amina adsorvida mostraram que houve reversão de carga na superfície destes sólidos. As quantidades residuais de amina após os ensaios de adsorção estão dentro da faixa permitida pela legislação ambiental. A recuperação destas aminas foram relevantes mais do ponto de vista econômico do que ambiental.Item Definição de capacidade de um depósito médio de níquel laterítico aproveitado através de rota de lixiviação ácida sob pressão.(Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mineral. Departamento de Engenharia de Minas, Universidade Federal de Ouro Preto., 2007) Rodrigues, Ruy Lacourt; Silva, Valdir Costa eOs parâmetros técnicos da definição da capacidade de produção para o aproveitamento de níquel laterítico através de rotas de processo de lixiviação ácida sob pressão são discutidos no contexto de desenvolvimento de projetos, considerando uma operação verticalizada. Um depósito hipotético de tamanho médio foi definido a partir dos dados dos projetos em desenvolvimento e implementação e estabeleceu - se o plano de aproveitamento para várias escalas de produção entre 45 000 tpa Ni e 300 000 tpa Ni a partir de parâmetros da indústria. A análise econômica para os estudos das várias alternativas foi feita utilizando- se a metodologia de fluxos de caixa descontados, realizando- se análise de sensibilidade, computando- se e inte rpretando- se os índices de desempenho relevantes no contexto de avaliação de empreendimentos em mineração, o que permitiu estabelecer a escala recomendável. A escala recomendável é de 120 000 tpa Ni, que representa a melhor solução de compromisso tendo em vista o tamanho do mercado, os investimentos envolvidos e a rentabilidade do empreendimento. A escala mínima recomendável é de 60 000 tpa Ni.Item Aplicação de métodos estatísticos e geoestatísticos no estudo de famílias de descontinuidades.(Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mineral. Departamento de Engenharia de Minas, Universidade Federal de Ouro Preto., 2008) Leite, Leonardo de Freitas; Lana, Milene SabinoA definição das famílias de descontinuidades em maciços rochosos através de métodos de projeção hemisférica e de métodos numéricos é discutida. Diagramas de densidade são utilizados para análise dos seguintes efeitos: número de pólos, área da célula de contagem utilizada, erros provenientes do viés de amostragem e efeitos da freqüência relativa dos pólos. Foram realizados levantamentos geotécnicos na encosta Morro do Curral - Ouro Preto - MG para determinação das atitudes das descontinuidades. Os dados produzidos neste levantamento foram utilizados para discutir os efeitos acima citados nos diagramas de densidade e definir as famílias de descontinuidades a partir de métodos numéricos mais rigorosos. Foram utilizados métodos gráficos de representação por permitirem uma rápida visualização das superfícies de descontinuidades. Apertinência ou não da utilização de métodos numéricos de agrupamento para classificação das famílias de descontinuidades é discutida. Programas desenvolvidos em linguagem FORTRAN foramutilizados para uma definição mais precisa acerca das famílias de descontinuidades. Comparações entre diagramas de densidade e métodos numéricos mais rigorosos foram realizadas. A aplicação de métodos geoestatísticos no estudo das famílias de descontinuidades é discutida. A krigagem das indicatrizes foi utilizada de forma a verificar a qualidade dos métodos de definição de famílias. A probabilidade de ocorrência de uma dada família de descontinuidades em um determinado domínio foi estimada por krigagemdas indicatrizesItem Beneficiamento de rejeito de minério de zinco.(Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mineral. Departamento de Engenharia de Minas, Universidade Federal de Ouro Preto., 2007) Russo, Mário Luís Cabello; Pereira, Carlos AlbertoNo mercado mundial, o valor dos metais tem aumentado consideravelmente. Todas as empresas mineradoras estão adotando medidas com o objetivo de otimizar seus processos de concentração, sempre visando retirar a máxima quantidade de metal de interesse do minério “ROM”. Este princípio é compatível com o alvo ambiental de minimização da geração de resíduos na atividade mineral. Este trabalho investigou parâmetros para a concentração de rejeitos do circuito de flotação de willemita. Objetiva-se tanto aumentar a produção da empresa, como também amenizar impactos ambientais. As amostras de rejeito estudadas foram fornecidas pela Votorantim Metais, unidade de vazante. Test es de flotação em escala de bancada foram executados para determinar os reagentes a serem usados e suas respectivas dosagens. Concluiu-se que o sulfeto de sódio, o silicato de sódio e uma emulsão composta por amina primária, óleo diesel e MIBC, na relação 1:0.16:0.4, são adequados para se alcançar uma boa performance na flotação. Foram aplicadas ferramentas estatísticas com o objetivo de se determinar as melhores dosagens desses reagentes. Para uma alimentação com teor de 3,4% de zinco, foi obtido concentrado com teor de 10,5% de zinco, com recuperação metalúrgica de aproximadamente 58%, empregando -se apenas um único estágio rougher, com dosagens de 2.000 g/t de sulfeto de sódio e de silicato de sódio e 400 g/t de emulsão.