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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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 Análise do potencial de liquefação de um rejeito de minério de ferro por meio de ensaios de laboratório e de campo.(2018) Miranda, Tadeu Marçal; Pereira, Eleonardo Lucas; Gomes, Romero César; Barbosa, Terezinha de Jesus Espósito; Pereira, Eleonardo LucasO aumento da geração de rejeitos provenientes dos processos de beneficiamento do minério de ferro, em função da crescente demanda deste material, exigiu das mineradoras uma busca cada vez maior de novos métodos de disposição, de forma a ocupar menores áreas com maiores volumes. Umas das técnicas empregadas é o alteamento das barragens utilizando o próprio rejeito como material de construção. Os rejeitos granulares e finos, quando dispostos hidraulicamente, podem formar camadas com baixas densidades, possibilitando sua saturação, que quando submetidos a carregamentos estáticos ou dinâmicos podem gerar poropressões e, consequentemente, perda de tensões efetivas, favorecendo então o fenômeno da liquefação. O conhecimento do comportamento geotécnico destes rejeitos nos reservatórios das barragens é fundamental para avaliação da segurança da estrutura e para mitigar riscos associados a possíveis acidentes, sobretudo relacionados à liquefação, justificando assim o desenvolvimento desta pesquisa. O objetivo desta dissertação é avaliar o potencial de liquefação de um rejeito de minério de ferro utilizando ensaios de campo e de laboratório. As análises por ensaios de laboratórios foram feitas baseadas nas resistências ao cisalhamento no estado permanente de ensaios triaxiais, enquanto que as análises por ensaios de campo levaram em consideração as resistências à penetração de ensaios SPT e CPTU e suas correções e normalizações. Foram utilizadas cinco metodologias, duas com ensaios de laboratório e três com ensaios de campo, sendo uma relacionada à liquefação cíclica. Nesta pesquisa, foi possível confrontar as avaliações de campo com as de laboratório. Dos quatro métodos considerados na liquefação estática, apenas um apresentou susceptibilidade de ocorrência deste fenômeno. O rejeito não apresentou potencial de liquefação cíclica, segundo os parâmetros considerados nesta pesquisa.Item Análise de sistema de co-disposição dos rejeitos de minério de ferro gerados na mina serra azul – Itatiaiuçu/MG.(2018) Mohallem, Samir Della Santina; Gomes, Romero César; Magalhães, Fábio; Gomes, Romero César; Barbosa, Terezinha de Jesus Espósito; Urashima, Denise de CarvalhoSistemas de disposição de rejeitos desaguados são estruturas que cada vez mais estão se tornado necessárias em qualquer atividade minerária. Devido a graves acidentes que ocorrem quase todos os anos no mundo, as barragens de rejeitos estão se tornando opções de disposição secundárias, principalmente quando a atividade minerária é próxima à comunidades ou áreas de interesse ambiental. Na Mina de Serra Azul, pertencente à ArcelorMittal Brasil, optou-se por estudar um sistema denominado empilhamento drenado, onde os rejeitos são separados em duas faixas granulométricas (rejeito fino e grosso) através de hidrociclones e posteriormente depositados em lentes alternadas, garantindo a estabilidade drenagem da estrutura. O método além de seguro, possui um custo de implantação baixo, podendo ser utilizado por empresas de pequeno a grande porte. Durante as fases de projeto e operacionalização da estrutura, foram executados ensaios de laboratório e campo, que corroboraram com a estabilidade da estrutura para condições drenadas, além de fornecer informações necessárias para as análises de potencial liquefação dos rejeitos. As conclusões deste trabalho mostram que quando analisados criteriosamente os processos de beneficiamentos associados com os rejeitos gerados, podem-se criar sistemas de disposição economicamente viáveis, garantindo um maior controle da estrutura e uma maior harmonia da empresa com os stakeholders.Item Incorporação de resíduos da fabricação de ferro-ligas de manganês e de finos de esteatito na produção de cerâmica vermelha.(2017) Cota, Tiany Guedes; Reis, Érica Linhares; Reis, Érica Linhares; Torres, Harlley Sander Silva; Faria, Geraldo Lúcio deA produção de rejeitos provenientes do setor mínero-metalúrgico é um dos fatores de contaminação ambiental e tem despertado a atenção no sentido de seu reaproveitamento. Durante o processo de fabricação de ferro-ligas de manganês é gerada grande quantidade de rejeitos inerentes ao processo, dentre estes, o lodo dos tanques de decantação que recebem os efluentes líquidos. O processo de fabricação das peças artesanais de pedra-sabão também gera uma grande quantidade de resíduos, como os finos, dispostos muitas vezes próximo às oficinas sem nenhuma forma de controle. Este trabalho teve como objetivo caracterizar o lodo proveniente de tanques de decantação de uma usina de fabricação de ferro-ligas de manganês da região de Ouro Preto - MG. Posteriormente, foram confeccionados e caracterizados corpos de prova cerâmicos com substituição de parte da massa argilosa por lodo e avaliada a eficiência da incorporação na fabricação de cerâmica. Com a utilização de técnicas de planejamento estatístico de experimentos foram avaliadas se as variáveis pressão de compactação (14 e 28MPa), substituição do solo por resíduo (5 e 10%) e temperatura de queima (850 e 1000oC) têm influência nas propriedades de retração linear de secagem e queima, absorção de água, massa específica aparente e resistência à compressão dos corpos queimados. Como trabalhos anteriores com substituição somente por finos de pedra-sabão demonstraram resultados satisfatórios, realizou-se substituição do solo por lodo e esteatito em um mesmo corpo de prova, na melhor condição analisada, a fim de se obter uma resposta otimizada do processo. Baseado nas investigações foi possível concluir que o lodo é composto por quartzo, calcita, muscovita e caulinita, com presença de liga de manganês e escória. Analisando os resultados com substituição do solo por lodo do tanque de decantação, observou-se que a melhor condição para fabricação de cerâmica seria com temperatura de queima de 1000oC, pressão de compactação de 28MPa e substituição de 5%. Em relação aos corpos de prova com substituição do solo por lodo e esteatito, percebeu-se que com a adição de esteatito ocorreu uma melhora nas propriedades de retração linear de secagem e queima e absorção de água. Os melhores resultados foram obtidos para os corpos de prova com substituição de solo por lodo e esteatito, com formação das novas fases cristalinas, espinélio e enstatita, sendo que os parâmetros analisados se apresentaram dentro do estabelecido para aplicações tecnológicas. O resíduo do corpo de prova foi classificado como não perigoso e não inerte.Item Estudo do comportamento de barragem de rejeito arenoso alteada por montante.(2013) Rezende, Viviane Aparecida; Ribeiro, Saulo Gutemberg Silva; Oliveira Filho, Waldyr Lopes de; Gerscovish, Denise Maria SoaresAs empresas de mineração têm gerado volumes cada vez maiores de rejeitos provenientes do processo de beneficiamento. Por este motivo novas pilhas e barragens de rejeitos têm sido projetadas e construídas com elevações cada vez maiores em áreas de forte restrição ambiental e reguladora. A maioria dos projetos destas grandes estruturas tem sido realizada por meio de métodos empíricos e analíticos por equilíbrio limite. Este trabalho foi desenvolvido para uma barragem de rejeito arenoso com base em análise de campanhas de ensaios. Foram feitos estudos tensão deformação do processo construtivo e operacional, modelados por meio de modelos constitutivos não lineares. O estudo contemplou o acoplamento de fluxo transiente e permanente em zonas saturadas e não saturadas. A solução numérica foi obtida por elementos finitos, com apoio do sistema computacional GeoStudio 2012, módulos Sigma e Seep. Com base nos resultados numéricos foi possível fazer uma análise geral do comportamento predito para a barragem em termos de recalques, tensões, interação entre os elementos da estrutura, posicionamento da linha freática, estimativa de vazão, dentre outras informações de relevância. Os ensaios de laboratório mostraram certa dispersão para alguns parâmetros geotécnicos, em relação ao comportamento clássico da mecânica dos solos. Os estudos tensão deformação foram realizados por meio dos modelos constitutivos Elasto-Plástico, Hiperbólico e Cam Clay. O uso destes três modelos proporcionou uma análise crítica do estudo avançado e suas ponderações em termos práticos. No caso em questão, o comportamento dos três modelos mostrou-se consistente, sendo mais instável o comportamento numérico do modelo Hiperbólico. Os resultados do estudo de caso da barragem mostraram recalques compatíveis com a estrutura e elementos de drenagem, piezometria adequada para condições de contorno e de fluxo implementadas.Item Desenvolvimento de equipamento de laboratório para o estudo de fenômenos eletrocinéticos no processo de adensamento de resíduos de mineração.(2011) Ferreira, Lucas Deleon; Gomes, Romero CésarUm dos maiores desafios enfrentados pelas empresas de mineração é o desenvolvimento harmonioso entre suas atividades de exploração e a preservação ambiental. A crescente mobilização em torno da ideia de sustentabilidade e proteção ambiental tem motivado o desenvolvimento de legislações mais severas e uma maior pressão popular em torno deste assunto. Assim, as empresas se mostram cada vez mais preocupadas com a disposição de seus resíduos, sendo obrigadas a adotar posturas ambientalmente mais adequadas, reduzindo a produção de resíduos e proporcionando o descarte adequado destes. A presente pesquisa foi desenvolvida no intuito de aprimorar o conhecimento de novas técnicas de disposição dos rejeitos de mineração, através da utilização de fenômenos eletrocinéticos. Tais fenômenos são utilizados visando a otimização do processo de adensamento de solos e resíduos industriais, tais como os rejeitos de mineração. O processo de adensamento eletrocinético ou eletrosmótico se baseia na aplicação de uma diferença de potencial elétrico no interior de uma massa de solo, como consequência há o aparecimento de um fluxo de água induzido pelo campo elétrico no interior do solo. Os mecanismos de transporte envolvidos neste processo são conhecidos como eletrosmose e eletromigração (migração de íons). Este trabalho apresenta o desenvolvimento de um equipamento de laboratório, denominado célula eletrocinética, que possibilitará o aperfeiçoamento da técnica de adensamento eletrocinético em resíduos de mineração e em solos argilosos, bem como o estudo desta técnica no processo de descontaminação de solos. O programa de ensaios realizados na célula eletrocinética adotado como procedimento de validação da mesma, também é apresentado neste trabalho. Os ensaios de laboratório foram realizados utilizando-se um resíduo industrial proveniente da Mineração de Bauxita de Paragominas (MBP), em Paragominas-PA. Este resíduo denominado rejeito é subproduto do processo de beneficiamento do minério de bauxita, feito pela MBP. Trata-se de um resíduo de granulometria muito fina, e que apresentava um percentual inicial de sólidos da ordem de 31%. Ao final dos ensaios alcançou-se um percentual de sólidos médio da ordem de 60%, demandando para isso um tempo médio de 12 horas. Efetivando assim a validação do equipamento, e apresentando resultados promissores desta técnica de adensamento.