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 Influence of Mn2+ ions on depression of quartz and spessartine in gondite ore.(2021) São José, Fábio de; Rodrigues, Guilherme Henrique Gualandi; Pereira, Carlos AlbertoLow-grade manganese ores that are composed of manganese oxides, wad, quartz, iron oxides, gibbsite, and especially of spessartine (Mn3 Al2 (SiO4 ) 3 ) are known as gondite. Spessartine is a mineral with a high content of silica (SiO2 ) and alumina (Al2 O3 ) that causes a decrease of the enrichment in manganese oxide concentrates by flotation, giving this ore more complexity for processing. Thus, by ensuring a higher selectivity between manganese oxides minerals and silicates, the use of gondite reserves becomes viable, and the correct reagent type can be useful for this objective. Moreover, there are few publications devoted to the study of spessartine in flotation. So, this study investigated the effects of Mn2+ ions on quartz and spessartine depression and showed positive results with the reduction of quartz floatability from 7.06% to 1.23% and the spessartine from 27.30% to 17.12% respectively when the Mn2+ (1000 mg/L) was added previously to the depressant. Zeta potential determinations showed that Mn2+ can act as a silicate activator, possibly by facilitating the SiO(OH)3 - adsorption. Infrared spectroscopy analysis revealed absorption bands at 3,450 cm-1 and 3,400 cm-1 frequency for quartz and spessartine and the adsorption of Mn(OH)2 was responsible for this result.Item Estudo de reagentes alternativos ao sulfeto de sódio na flotação de zinco.(2021) Lopes, Blenda Wyslia MagriI; Stopa, Isabela dos Santos; Dores, Rafael Pereira das; São José, Fábio de; Ramos, Kennedy da Silva; Pereira, Carlos AlbertoO zinco tornou-se um metal indispensável no âmbito produtivo e econômico da sociedade atual. Suas aplicações são variadas e se expandem desde a agricultura até a galvanização de ligas de aço. O método de concentração de zinco mais utilizado é a flotação que se trata de uma técnica complexa e que requer a utilização de reagentes químicos específicos e restritos como, por exemplo, o sulfeto de sódio. Como não há produção do reagente no Brasil, o sulfeto de sódio é importado da China e, consequentemente, gera um aumento dos custos de processo. Esse artigo fundamenta-se no estudo da substituição do sulfeto de sódio e para isso realizou-se ensaios de flotação em bancada variando tipos de reagentes ativadores e coletores. Os reagentes testados foram: combinação do sulfidrato com hidróxido de sódio, sulfidrato modificado com hidróxido de sódio (fornecido pela empresa Pietsch) e emulsão de amina e diesel. Os resultados confirmaram o enorme potencial da emulsão de amina e diesel como coletor na flotação do minério e o sulfidrato associado ao hidróxido de sódio como ativador. Entretanto, os testes em que se utilizou o sulfidrato modificado como ativador mostraram-se ineficientes para tal substituição.Item Influence of hematite particle morphology on friable itabirite concentration in Humphreys spiral concentrator.(2021) São José, Fábio de; Coelho, João Paulo Sousa; Pereira, Carlos AlbertoThe depletion of hematitic mineral deposits and the growing content of itabirites in the iron ores mined in the Quadrilátero Ferrífero - Brazil calls for further studies in an effort to adjust the actual technologies, due to the different behaviors of the different mineral species present in the new ore. Currently, little is known about the fundamentals of particle separation in Humphreys spiral, as far as the different particles morphologies. Therefore, the performance of a spiral concentrator was evaluated by a sequence of friable itabirite tests at an industrial scale. The smallest iron content and smaller metallurgical recovery attained in the tests owe to a small particle size in sample (33.67% < 106 µm and d80 ≈ 675 µm) and a greater content of tabular hematite. The sample showing the worst metallurgical recovery results (46.20%) and iron content (62.39%) also presented the highest percentage of tabular hematite (68.69%). The samples with a greater amount of martite produced sinter feed with the highest metallurgical recovery (65.65%). It is believed that there was a predominant effect of the hematite morphology on other parameters such as density. Thus, a careful characterization step and the adoption of blending procedures concerning iron content and morphology simultaneously can be positive for the process.Item Electrochemical aspects in the flotation of leadzinc sulfides in Brazilian silicate ore – use of Na2S as modulator.(2019) São José, Fábio de; Rodrigues, Otávia Martins Silva; Pereira, Carlos AlbertoSodium sulfide plays a multifunctional role in sulfide minerals flotation. The restorative action of minerals surface is its main function. As pH regulator, it reacts on surface and provides the conditions for interactions between minerals-collectors. However, changes in pulp composition can affect the electrochemical conditions desirable for flotation. Thus, the purpose this study was the evaluation of electrochemical state established in flotation, involving a willemite ore bearing zinc and lead sulfide minerals, when Na2 S was used as pH regulator. So, the electrochemical potential established in the pulp, the recoveries and contents of Zn, Pb, and Ag were considered as criteria for assessing the process. The pH equal to 9 yielded the best results for recovery (95.33% Zn; 61.24% Pb; 79.01% Ag) and content (12.96% Zn; 1.54% Pb; 307.33 ppm Ag), due to the smaller interference that occurred in the electrochemical conditions of systems when compared to pH 11, also included in the evaluations. However, larger dosages of Na2 S were counterproductive due to depressant action. Decrease in the potential can be related to the excessive amount of HS- , impairing the sulfides flotation.Item Avaliação de variáveis operacionais da jigagem de minério de ferro por meio de planejamento estatístico.(2019) São José, Fábio de; Barcelos, Hemerson Olimpio; Pereira, Carlos AlbertoA jigagem é uma das técnicas mais antigas para se concentrar minérios no mundo, apropriado para empreendimentos de pequeno a médio porte, além compor, comumente, etapas de pré-concentração em grandes usinas, como uma maneira de se reduzir custos de produção. Dentro desta importante perspectiva da jigagem, foi proposta e realizada uma campanha de testes laboratoriais visando a concentração mineral por jigagem, a fim de avaliar algumas variáveis de influência na concentração de um minério de ferro proveniente do Quadrilátero Ferrífero (mina de Brucutu). Um planejamento fatorial foi elaborado, o qual constituiu em análise estatística precisa dos experimentos realizados. Por meio da combinação de três variáveis estudadas obteve-se recuperação de ferro igual a 73,14%, com distribuição de sílica de 89,05% no rejeito e índice de seletividade de 3,80. Assim, a metodologia permitiu uma avaliação estatística útil e possibilitou contribuir para a tomada de decisões sobre os parâmetros de interesse no processo de jigagem.Item Influência de íons Mn2+ na depressão de quartzo e espessartita em gondito de manganês.(2019) São José, Fábio de; Pereira, Carlos Alberto; Pereira, Carlos Alberto; Henriques, Andréia Bicalho; Peres, Antônio Eduardo Clark; Albuquerque, Rodrigo Oscar de; Lima, Neymayer PereiraA flotação pode ser usada para a concentração de minérios de manganês de baixo teor, assim como se estabeleceu para os minérios de ferro também de baixo teor, pois se adequa ao processamento de minérios complexos, com gangas silicatadas, considerável proporções de óxidos de ferro e wad, além da granulometria fina para liberação. A literatura reporta estudos sobre o emprego da flotação como técnica para concentração do minério de manganês de baixo teor, mas pouco se exploram os fundamentos do processo, como a influência de espécies iônicas sobre o comportamento da ganga. Assim, o foco desta pesquisa foi analisar o comportamento de quartzo e espessartita quando condicionados na presença e ausência de íons Mn2+ além de depressores e coletores. As elevadas proporções de quartzo (acima dos 50%) e espessartita nos minérios de manganês de baixo teor caracterizam os chamados gonditos e tal fato se impõe como dificuldade para concentração do minério. Estudos de microflotação desta pesquisa apontaram que o pH 10 foi determinante pois, para o quartzo condicionado com silicato de sódio neste pH, obteve-se redução de flotabilidade de 12,97%, enquanto para espessartita tal redução foi de 33,85%. Íons Al3+ e Mn2+ superficiais na espessartita podem atuar como pontos preferenciais de ancoragem de espécies como SiO(OH)3 – e Si4O6(OH)6 2-, que se adsorvem por mecanismos de natureza química. A ordem de adição entre o depressor e Mn2+ mostrou importância, pois o íon adicionado antecipadamente elevou a depressão dos minerais. O coletor amida associado ao silicato de sódio levou aos resultados com menores recuperações para quartzo e espessartita. Por outro lado, o mesmo coletor, com silicato de sódio e na presença de íons Mn2+ foi o que proporcionou a melhor flotabilidade da pirolusita. No entanto, ao considerar apenas a adição de coletores, notou-se que o oleato de sódio se posicionou como o melhor por recuperar 84,44% da pirolusita. Na fase de avaliação de rotas para concentração do gondito, como objetivo secundário, a flotação em bancada com oleato de sódio se assemelhou àquela com amida de ácido graxo. A adição de Mn2+ após o silicato de sódio mostrou melhora com a redução de manganês e simultâneo aumento da sílica no rejeito, indicativo de depressão seletiva do quartzo. De outro modo, quando os íons Mn2+ foram adicionados antes do silicato de sódio, elevou-se manganês e sílica no rejeito, fruto de provável depressão preferencial da espessartita. Oleato de sódio (500 g/t) com Mn2+ (500 g/t) adicionados antecipadamente ao silicato de sódio levaram à melhor recuperação de manganês no concentrado. Já a amida pareceu influenciar menos na flotabilidade da sílica, contribuindo para maior recuperação desse composto no rejeito. A concentração magnética como etapa rougher mostrou ser viável, pois se obteve recuperações de 92,48% (22,84% Mn) e 90,74% (22,25% Mn) para as faixas de - 147 a 38 μm e -38 μm (“lama”), respectivamente para intensidade de campo de 15.500 e 12.000 Gauss.Item Simultaneous use of direct and reverse flotation in the production of iron ore concentrate plant.(2018) São José, Fábio de; Brod, Emanuela Reis; Pereira, Carlos AlbertoThe exploitation of low-grade iron ore deposits represents the current scenario for this business. Thus arise several types of research that aim at improvements and innovations as solutions to such situation. Therefore, herein, suggested is an alternative route for iron ore flotation that targets a higher mass recovery with concentrate within the market specification. First, the sample was deslimed at 38 µm and with the underflow a cut was performed in the 74 µm cyclone in order to separate the coarse particles from the fine. With the coarse particles, i.e. with the underflow, there a reverse flotation was carried on obtaining a concentrate with 67.7% of Fe and 0.9% of SiO2. In the fine particle overflow, direct flotation was done, generating a low-quality concentrate with 40.9% of Fe and 39.7% of SiO2. The mass recovery in direct flotation was 88% and in the reverse flotation was 61.1%. The concentrate generated from two flotations had a mass recovery of 67.4% with a content of Fe of 53.4% and 21.6% SiO2.Item Combination of gravity concentration variables toincrease the productivity of the Brucutu mineral processing plant.(2017) São José, Fábio de; Barcelos, Hemerson Olimpio; Pereira, Carlos AlbertotThe jigging process is one of the oldest ways used to concentrate ores in the world, suitablefor small and medium-sized employability, and is composed of a pre-concentration stepas a way to reduce costs. Within this perspective, a test campaign for laboratorial mineralconcentration was set up, in order to determine the main variables (and their interactions)that may have an influence on the concentration of iron ore from the Quadrilátero Ferríferoby the jigging process. A factorial planning was prepared so that an accurate statisticalanalysis of experiments could be performed. A combination of the three variables werestudied (feed granulometry, background layer, and bed mass) promoted an iron recoveryequal to 73.14%, a distribution of silica of 89.05% on the tailing and a selectivity index of3.80. Thus, the methodology enabled a useful statistical evaluation and can contribute todecision-making regarding the parameters of interest in the jigging process.Item Recuperação de ferro a partir do rejeito de espirais da mina de água limpa por meio de separação magnética.(2016) São José, Fábio de; Oliveira, Célio Guimarães; Pere, Carlos AlbertoMatérias-primas minerais são submetidas ao processamento mineral visando adequá-las quanto ao aspecto físico para um processo subsequente, objetivando a extração ou refino de um ou mais metais ou compostos orgânicos/inorgânicos úteis à atividade humana. No entanto, e com certa exigência contemporânea, a indústria utiliza-se de vários procedimentos do beneficiamento para reutilizar ou redirecionar volumes antes considerados rejeitos dos processamentos. Especificamente, e envolvido com estudos de reaproveitamento, o presente trabalho usufruiu de mecanismos de separação magnética para lidar com rejeito de minério de ferro das espirais da Unidade Operacional de Água Limpa/Vale - Rio Piracicaba-MG. O trabalho realizado demonstrou ser viável o tratamento do rejeito das espirais concentradoras. Utilizou-se de intensidade de campo de 6000 Gauss e vazão em 500 mL/s o que possibilitou recuperação de Fe igual a 93% com 60% de Fe. Outros ganhos consideráveis foram redução dos teores de ferro do rejeito, que baixaram de 20% para uma média de 3%, o que ajuda na racionalização de um bem não renovável e aumento da vida útil das pilhas e barragem de rejeitos. Palavras-chave: Rejeito; Minério de ferro; Separação magnética; Mina de água limpa.Item Nickel ore dispersion evaluation and consequences in flotation process.(2016) São José, Fábio de; Imbelloni, Alaine Moreira; Nogueira, Francielle Câmara; Pereira, Carlos AlbertoNickel ore dispersion before flotation using different reagents was investigated on a bench scale to improve metallurgical recovery and selectivity. The nickel ore had a content of 0.8 pct nickel and 14.5 pct MgO. A positive linear correlation between MgO and Ni was found. Carboxy methyl cellulose, both pure and combined with Na2CO3, was the best dispersant used. The most efficient collector was potassium amyl xanthate combined with mercaptobenzothiazole, and the addition of xanthate was decisive for this good result because it is normally more stable in the pH range used in the tests. A pH change from 7 to 9 resulted in a metal recovery increase of 49.3 pct, together with an increase of 6.25 pct of MgO in the concentrate.