EM - Escola de Minas
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A Escola de Minas de Ouro Preto foi fundada pelo cientista Claude Henri Gorceix e inaugurada em 12 de outubro de 1876.
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Item Relationship between particle size distribution and the PFD80 transportable moisture limit of iron ore fines.(2022) Ferreira, Rodrigo Fina; Lima, Rosa Malena FernandesSince 2011, mineral cargoes shippers shall comply with a regulatory framework established by the United Nation’s International Maritime Organization (IMO): the International Maritime Solid Bulk Cargoes (IMSBC) Code. Some wet mineral cargoes, including some types of iron ore fines, may liquefy during ocean transport, i.e., the cargo can shift and lead the vessel to sink. According to the IMSBC Code, for safe shipping, the moisture content of these cargoes shall be lower than a regulatory limit: the Transportable Moisture Limit (TML). Iron ore fines TML can be obtained through the Modified Proctor/Fagerberg Test for Iron Ore Fines (PFD80), a dynamic compaction test which consists in compacting ore samples at different moisture contents, the TML being the moisture content at which the material reaches 80% saturation. TML has become a relevant parameter for the mining industry, firstly due to the crew and ship safety aspect, and because failure to comply with the TML can legally interrupt an ore shipment or even an entire mining/shipping operation. Therefore, knowledge related to the TML and the understanding of how it varies with ore characteristics are essential. Despite that, research works on this topic are still scarce. In this study, the relationship between particle size distribution and the TML of iron ore fines was experimentally investigated. The results have shown that the TML is highly related to the particle size distribution of the tested material, and that the TML variations can be explained by structural packing effects caused by particle interactions during compaction for different types of size distribution. It was also found that the coefficient of uniformity can be used for numerically representing the particle size distribution in order to establish relationships with the TML. Another relevant conclusion is that the TML of a mixture of different iron ore fines may not be the result of the weighted average of the individual components’ TML. This knowledge is of utmost importance for the industry, as blends of different ore products are common practice, and this finding is relevant for other cargoes that are susceptible to liquefaction.Item Modelos para previsão do limite de umidade para transporte marítimo de finos de minério de ferro - TML.(2019) Ferreira, Rodrigo Fina; Lima, Rosa Malena Fernandes; Lima, Rosa Malena Fernandes; Klen, André Monteiro; Gontijo, Carlos de Figueiredo; Pereira, Tiago Martins; Gomes, Romero CésarO transporte marítimo de minérios é um elo essencial na cadeia produtiva da mineração, sendo regulamentado em âmbito internacional pela Organização Marítima Internacional (IMO), em cujo arcabouço regulatório figuram leis que visam garantir a segurança das operações. Dentre outras cargas minerais úmidas, os finos de minério de ferro com percentual de goethita inferior a 35% são susceptíveis a liquefação durante o transporte marítimo, em determinadas condições. Este fenômeno pode deslocar a carga e colocar a embarcação e sua tripulação em risco. Para que sejam embarcadas, a lei internacional exige que sua umidade seja inferior ao Limite de Umidade Transportável (TML). Para finos de minério de ferro este parâmetro pode ser obtido pelo teste de Proctor/Fagerberg Modificado para Finos de Minério de Ferro (PFD80), um teste de compactação que consiste em se compactar o minério a uma energia de 27,59 kJ/m³ em diferentes umidades, sendo o TML a umidade em massa base úmida na qual o minério atinge 80% de saturação. O presente estudo propõe três modelos de previsão do TML de finos de minério de ferro definido pelo teste PFD80, utilizando parâmetros obtidos na caracterização tecnológica, e um modelo baseado em um teste de compactação simplificado. Os modelos propostos são ferramentas auxiliares para pesquisa e controle do TML nas operações, que reduzem o tempo de resposta e a quantidade de amostra requerida, e apresentaram boa aderência em comparação com resultados medidos, incluindo dados de outros autores. O estudo avaliou como diferentes características dos minérios influenciam no TML. Como o TML corresponde à umidade na qual 80% dos vazios estão preenchidos por água, ele é proporcional ao volume de vazios. Portanto, parâmetros que influenciam no volume de vazios resultante da compactação influenciam no TML. O estudo constatou que a distribuição granulométrica apresenta o maior nível de influência no TML, e o coeficiente de uniformidade (D60/D10) representa numericamente esta influência. A composição mineralógica influencia o TML de duas formas: refletindo a morfologia das partículas através dos tipos morfológicos de hematita, e indicando minerais com maiores níveis de porosidade, como a hematita martítica e alguns tipos de goethita. A análise química também reflete alguns tipos de minerais presentes, e o grau de hidratação do minério está diretamente relacionado às variações de TML. Sendo expresso em umidade em massa base úmida, o TML também está relacionado à massa específica dos sólidos.Item A model for estimating the PFD80 transportable moisture limit of iron ore fines.(2019) Ferreira, Rodrigo Fina; Pereira, Tiago Martins; Lima, Rosa Malena FernandesShipping is an essential link in the mining industry production chain. Seaborne ore cargo transportation is internationally regulated by the International Maritime Organization (IMO), whose regulatory framework includes laws that aimto ensure the safety and security of shipping. Somewetmineral cargoesmay liquefy during passage under certain conditions. This phenomenon can shift the cargo and put the vessel and its crew at risk. According to the IMO regulations, in order to ship these cargoes, the moisture content shall be lower than the so-called Transportable Moisture Limit (TML), a regulatory parameter determined by laboratory tests. Iron ore fines with goethite content b35% are susceptible to liquefaction, and its TML can be obtained through the Modified Proctor/Fagerberg Test for Iron Ore Fines (PFD80), a compaction test that consists in compacting ore samples at several different moisture contents, theTML being themoisture content atwhich the material reaches 80% saturation. Since 2017, iron ore fines shippers from IMO Member States shall determine the TML of their cargoes preferably using this method, when applicable, which is obviously being included in the scope of ore characterization laboratories. This paper presents a novel empirical model that allows estimating the iron ore fines TML froma single PFD80 compaction point, the first predictionmodel in the literature related to this test. The method is a useful auxiliary tool for research and control of this parameter, which reduces the response time and the amount of sample required for testing. A performance evaluation conducted for 62 new samples, including other authors' data, showed good fit between observed and predicted TML, validating the proposed model.Item Evolução do espectro de liberação na moagem de itabiritos em diferentes tamanhos e a resposta na flotação.(2016) Ferreira, Rodrigo Fina; Lima, Rosa Malena FernandesO presente trabalho apresenta um estudo de liberação mineral em duas amostras de itabiritos do Quadrilátero Ferrífero, itabirito compacto (IC) e itabirito friável (IF), tendo sido obtidos os espectros de liberação do quartzo para ambas através de análises em QEMSCAN após diversos graus de cominuição, a fim de comparar as características e avaliar a evolução do grau de liberação do quartzo com a fragmentação para definição da malha de moagem. Para tal, partículas com participação de quartzo superior a 90% foram consideradas como livres. Os resultados evidenciaram diferenças significativas entre os itabiritos no âmbito da liberação. O IF, com elevada porosidade e maior tamanho dos cristais, apresenta tendência de liberação satisfatória em malhas granulométricas mais grossas (P95 em 0,210 mm). O IC apresenta textura e associações complexas, com baixa porosidade e cristais menores, com tendência de liberação em malhas mais finas (P95 em 0,045 mm). Ensaios de flotação em laboratório confirmaram as malhas de moagem definidas pelo estudo mineralógico, tendo-se obtido concentrados com qualidade adequada (teor de SiO2 inferior a 1,0%) a partir dos minérios moídos nos tamanhos supracitados.Item Estudo de liberação das fases minerais em minérios de ferro.(2013) Ferreira, Rodrigo Fina; Lima, Rosa Malena FernandesO presente trabalho teve por objetivo estudar a liberação das fases minerais em duas amostras de itabirito do Quadrilátero Ferrífero/MG, itabiritos friável (IF) e compacto (IC), e avaliar a possibilidade de definição de uma rotina de análises que permita estimar as tendências com relação à liberação mineral. Para tanto as amostras foram fragmentadas em diversos tamanhos (britagem em 1,0 mm e moagem com P95 em 0,210 mm, 0,150 mm, 0,105 mm, 0,075 mm e 0,045 mm), sendo determinados o espectro de liberação e o grau de liberação do quartzo para cada produto de cominuição. As análises foram efetuadas através de dois métodos: microscopia ótica de luz refletida (MOLR) e QEMSCAN®. Realizaram-se também ensaios de flotação em bancada para confirmação das estimativas realizadas com base no estudo mineralógico. Os resultados evidenciaram diferenças significativas entre os itabiritos no âmbito da liberação. O IF apresenta características que facilitam a liberação, como elevada porosidade e maior tamanho dos cristais, o que implica na tendência de individualização satisfatória das fases minerais em malhas granulométricas mais grossas. O IC apresenta textura e associações minerais mais complexas, com baixa porosidade e ocorrência de cristais menores, sendo necessário aplicar moagem em malhas mais finas para obter liberação satisfatória. Os espectros de liberação mostraram que a moagem com P95 em 0,210 mm para o IF, e com P95 em 0,045 mm para o IC deve resultar em liberação satisfatória para posterior concentração. Os ensaios de flotação em bancada confirmaram as malhas de moagem definidas, tendo-se obtido concentrados com qualidade adequada a partir dos minérios moídos nos tamanhos supracitados. Verificou-se que o grau de liberação do quartzo por fração granulométrica do produto britado a 1,0 mm apresenta boa correlação exponencial com o top size de cada fração granulométrica. O parâmetro numérico K da equação de regressão pode ser utilizado como parâmetro representativo das tendências do minério com relação à liberação das fases minerais. As constatações do estudo conduziram à proposta de uma rotina para estudos de liberação em itabiritos, a qual permite a definição da malha de moagem ideal para um grande número de amostras a partir de agrupamentos das mesmas, tendo como critério de agrupamento o parâmetro numérico K anteriormente citado. O QEMSCAN® mostrou-se uma excelente ferramenta para estudos de liberação mineral, fornecendo uma gama considerável de informações úteis. No comparativo entre QEMSCAN® e MOLR verificou-se diferença significativa nos resultados das medições de grau de liberação, sendo que a microscopia ótica tende a superestimar o parâmetro, devido principalmente ao viés estereológico, corrigido no QEMSCAN®. Assim sendo, as malhas de liberação definidas através dos resultados do MOLR seriam mais grossas quando comparadas às malhas definidas por meio de análises no QEMSCAN®.