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 Aumento do teor de ferro de produtos granulados por meio da remoção de minerais de ganga por tecnologia Ore Sorting.(2023) Melo, Jonathan Alves Gomes Ferreira; Silva, José Margarida da; Lima, Neymayer Pereira; Silva, José Margarida da; Petter, Carlos Otávio; Luz, José Aurélio Medeiros daNos últimos anos, as commodities minerais têm levado as mineradoras a buscar soluções inovadoras no mercado para otimizar suas operações, manter a lucratividade, reduzir os riscos e aumentar solidez no mercado. Com o empobrecimento dos corpos minerais, e consequentemente menor oferta de minérios de alto teor, o beneficiamento tem tratado grandes volumes de ganga associados a porções de baixo teor. Realizar uma lavra seletiva é muitas vezes inviável do ponto de vista econômico. As tecnologias ore sorting e bulk ore sorting tornaram-se uma grande oportunidade em face de minérios cada vez mais difíceis e complexos de tratar, pois são adequadas para a eliminação de resíduos, para o desvio de materiais para diferentes fluxos de processo, para a produção de produtos pobres e com qualidade final, melhoria de qualidade de produtos de minério e reprocessamento de estéril. Este estudo é focado especificamente na tecnologia ore sorting para tratamento de granulados de minério de ferro, aplicada para partículas com tamanho entre 50 mm e 6,3 mm. Uma característica da tecnologia ore sorting é a versatilidade e a semelhança em múltiplas aplicações minerais. Baseado na necessidade de melhoria de qualidade química, o trabalho tem por objetivo avaliar os testes realizados com granulados de minério de ferro da Vale e pesquisar sob a ótica econômica um estudo de caso para a implantação da tecnologia em uma usina. Os testes mostraram que é possível aumentar o teor de ferro dos granulados de minério de ferro por meio da rejeição de partículas de baixa massa específica. Foram obtidos acréscimo de até 5 pontos absolutos no teor de ferro, porém com baixas recuperações. Além da classificação de partículas de baixa massa específica, os sensores demonstraram capacidade para identificar e rejeitar contaminantes como metais, cerâmicas, borrachas e plásticos. Os estudos da avaliação econômica indicaram que, para os cenários avaliados, o VPL é negativo, porém, quando comparado a um cenário de implantação de uma nova instalação para britagem do granulado de baixa qualidade, ela se torna mais atrativa.Item Adequação do índice de blastabilidade de modelos de fragmentação ao desmonte de rochas em pedreiras de brita.(2020) Quaglio, Osvail André; Silva, José Margarida da; Silva, José Margarida da; Morais, Juarez Lopes de; Silva, Valdir Costa e; Arroyo Ortiz, Carlos Enrique; Destro, EltonA construção civil é um dos principais parâmetros para avaliação de desenvolvimento da sociedade moderna, sendo reflexo da evolução humana em termos de tecnologia e bem-estar comum. Um dos insumos mais importantes, intrínsecos a essa indústria, são os agregados, utilizados na produção de concreto, lastro de rodovias, enrocamentos, pavimentação, entre outros. A escarificação do maciço rochoso, para a obtenção da matéria prima, em geral, é feita com auxílio de explosivos e procura produzir material dentro de faixa granulométrica pré-definida, otimizando operações subsequentes de cominuição, gerando o produto final de acordo com especificações técnicas exigidas pelo mercado. Pela natureza dos trabalhos, isso nem sempre é possível, sendo gerados, muitas vezes, blocos de rocha com granulometria maior do que a faixa esperada (matacões), acarretando custos e riscos relativos a equipamentos e pessoal. A geração excessiva de finos pode reduzir as metas de produção nas etapas subsequentes de beneficiamento do material, tornando o processo menos eficiente. Alguns métodos de cálculo são descritos na literatura para estimar o resultado do desmonte com a predição de curva granulométrica teórica resultante, o que permite melhor planejamento e simulação das variáveis geométricas do desmonte em função dos resultados esperados. No entanto, esses cálculos apresentam erros associados às diversas variáveis envolvidas, tendo como principal fator a incerteza na definição das características físicas do maciço rochoso como o módulo de Young e a presença de descontinuidades, que influenciam a ação dos explosivos. No presente trabalho foi realizada adequação dos modelos de cálculo de blastabilidade Kuz-Ram, KCO e Kuz-Ram modificado, de modo a aproximar a curva estimada do desmonte às curvas teóricas dos modelos citados, com utilização de ajustes propostos no fator de rocha (A) e índice de uniformidade de partículas (n). Os trabalhos foram realizados em duas pedreiras de brita do interior de São Paulo, Pedreira Mogiana e Pedreira Nogueirense. A escolha se dá devido à semelhança na litologia e no método de produção das pedreiras e variação na geração de matacões, em média, 24% e 16% de matacões, respectivamente. Os estudos aqui apresentados convalidaram a Técnica de Excitação por Impulso (TEI) para a determinação do módulo de Young, com custos de 90% e tempo de execução 80% inferiores em relação ao método de compressão uniaxial (tensão x deformação) e a fotoanálise por meio do software WipFrag para a definição da curva estimada de distribuição de partículas. Em relação ao fator de rocha A, foram reduzidos os erros em 44% e 24% (D50). Os ajustes das curvas de distribuição granulométrica teórica reduziram os erros em 18% e 21% para as partículas finas (em n20), abaixo da média e 20% e 23% para as partículas acima da média (em n80), para as Pedreiras Mogiana e Nogueirense, respectivamente.Item Influência de parâmetros experimentais na granulação de minério de ferro.(2018) Cunha, Fernando Rodrigues da; Luz, José Aurélio Medeiros da; Luz, José Aurélio Medeiros da; Russo, Mário Luís Cabello; Lima, Hernani Mota deO controle das propriedades físicas dos granulados é de grande importância industrial uma vez que são esses parâmetros que vão permitir um melhor aproveitamento dos finos nas usinas. Vários trabalhos relacionando diferentes variáveis de processo com as propriedades do granulado produzido podem ser encontrados na literatura, mas ainda é muito difícil prever quantitativamente a distribuição granulométrica dos aglomerados de uma nova formulação somente com o conhecimento de suas propriedades mineralógicas, químicas e granulométricas. Neste estudo foi realizada a caracterização de uma amostra de minério de ferro, avaliado o efeito da velocidade de rotação do tambor e comparado o desempenho de dois aglomerantes diferentes. Os resultados mostraram redução do diâmetro médio dos grânulos com a utilização do aglomerante Peridur 330® em comparação com a bentonita. Em contrapartida, os granulados feitos com bentonita se mostraram mais resistentes. É possível observar que os grânulos contendo bentonita como ligante apresentaram valores ligeiramente menores de porosidade e de permeabilidade, indicando também uma maior resistência das pelotas formadas.Item Controle preditivo por modelo de um circuito simulado de remoagem de minério de ferro.(2018) Reis, Lucas Andery; Euzebio, Thiago Antonio Melo; Magalhães, Paulo Henrique Vieira; Euzebio, Thiago Antonio Melo; Magalhães, Paulo Henrique Vieira; Souza, Ernandes Sávio de; Barros, Péricles Rezende; Silva, Sávio Augusto Lopes daNessa dissertação, é abordada a aplicação de Controle Preditivo por Modelo (MPC) em um circuito de remoagem com o objetivo de melhorar seu controle de granulometria. Para o estudo, uma linha do circuito industrial de remoagem da Samarco é simulada utilizando-se um software industrial de simulação de processos. São abordados os principais conceitos do MPC, sendo apresentado o desenvolvimento do Controle por Matriz Dinâmica (DMC), em uma camada supervisória, aplicado ao processo simulado. As variáveis percentual de sólidos no moinho, carga circulante, granulometria do produto final e nível da caixa da descarga do moinho são as variáveis controladas pelo DMC e os setpoints remotos dos controladores PID existentes no processo são as variáveis manipuladas pelo DMC. Para o desenvolvimento, foi utilizada uma plataforma de testes hardware-in-the-loop que permite integrar o processo simulado com o sistema de controle distribuído (DCS) da usina de beneficiamento mineral para a programação do algoritmo de controle. Para a avaliação do desempenho do processo são aplicados distúrbios, comuns na planta industrial, na alimentação do circuito de remoagem e são apresentados os resultados do processo sendo controlado por apenas controladores PID e por controlador MPC em uma camada supervisória.Item Simulação do empilhamento e retomada de granéis por autômatos celulares.(2017) Castro, Matheus Henrique de; Luz, José Aurélio Medeiros da; Luz, José Aurélio Medeiros da; Alameda Hernández, Pedro Manuel; Russo, Mário Luís CabelloMateriais granulares detêm uma fenomenologia muito rica e contra-intuitiva, qualidade característica dos sistemas complexos, no qual a influência de pequenas interações entre inúmeros elementos reflete em comportamentos macroscópicos distintos. A segregação granulométrica é um efeito indesejado em indústrias que manuseiam materiais granulares, por alterar as características locais do material durante a sua estocagem, e em seu transporte. O propósito deste trabalho é investigar os efeitos da segregação granulométrica em operações presentes na indústria mineral, que consistem no exemplo da alimentação pontual de uma pilha de estoque cônica, e a sua subsequente retomada por gravidade pela base. Para isso, um modelo de autômatos celulares 2D, é desenvolvido a fim de recriar os comportamentos decorrentes do efeito da segregação granulométrica, durante a construção da pilha, e durante o fluxo gravitacional de material. Autômatos celulares, ou AC, é uma técnica de simulação que consiste em células dispostas em uma rede discreta, que interagem localmente a partir de regras simples, e a repetição destas regras em passos de tempo discretos. Para dar suporte aos resultados do modelo computacional, também são realizados experimentos com um modelo físico quasi-bidimensional em escala reduzida, composto por duas placas de vidro paralelas, a fim de investigar visualmente os efeitos da segregação granulométrica em um plano transversal a pilha cônica. Os testes no modelo computacional e no modelo físico, são realizados analisando como diferentes composições iniciais de granulometria do material, fina, intermediária e grosseira, correspondem em sua distribuição na formação da pilha e na saída do material. A tendência geral da segregação é a acumulação de partículas finas sobre o eixo da pilha e partículas grosseiras na base, mas também pode ocorrer a formação de camadas estratificadas de grãos finos, intermediários e grosseiros, repetindo-se em ordem ascendente durante o crescimento da pilha. Por estas razões, durante a descarga inicial de material, há sempre uma granulometria mais fina do que a alimentação correspondente, e ao final da descarga do volume útil, há a convergência das amostras para a composição da alimentação. O modelo de autômatos celulares representou com sucesso o fenômeno da segregação durante o fluxo gravitacional dos grãos, porém apenas captou as características gerais da segregação durante construção da pilha.Item Produção de concreto com areia de granulometria ótima obtida do resíduo da mineração de quartzo.(2015) Dutra, Marina Bedeschi; Peixoto, Ricardo André Fiorotti; Silva, Guilherme Jorge Brigolini; Peixoto, Ricardo André Fiorotti; Cury, Alexandre Abrahão; Silva, Sidney Nicodemos daO impacto ambiental gerado pela atividade mineradora vem aumentando a cada ano, e associado a isso surge a necessidade, cada vez maior, de minimizar os impactos gerados pela extração de recursos minerais. Além da exploração propriamente dita, a disposição inadequada dos resíduos sólidos impactam seriamente o meio ambiente. Considerando essas questões, propõe-se a produção de areia com granulometria ótima, a partir da britagem e separação do rejeito da mineração de quartzo. A produção de agregado reciclado com qualidade técnica, e como alternativa que contribui no desenvolvimento de novos materiais e tecnologias, utilizáveis no setor da construção civil, tem como intuito reduzir a extração de areia natural e proporcionar a destinação ambientalmente correta dos resíduos da mineração. A areia produzida foi caracterizada física, química e mineralogicamente, através das análises de microscopia eletrônica de varredura (MEV), fluorescência de raios X (FRX) e difração de raios X (DRX). A título de comparação, foram caracterizadas também uma areia natural de rio (ANR) e uma areia industrial de gnaisse (AIG), ambas usualmente comercializadas no mercado da construção civil. A fim de avaliar o desempenho da areia ótima reciclada (AOR), produziram-se concretos utilizando todas as areias citadas anteriormente, ANR, AIG e AOR. Esses concretos foram dosados para três classes de resistência C20, C30 e C40 e, depois, foram submetidos aos ensaios de caracterização física, elasto-mecânica e de durabilidade, por intermédio dos ensaios de expansão na autoclave e de reatividade álcali-agregado. Dessa forma, pôde-se verificar satisfatório desempenho técnico da AOR que, em relação às demais areias, teve comportamento equivalente e, em alguns aspectos, melhor que a ANR, o que habilita a sua utilização como agregado miúdo para a construção civil.Item Avaliação do efeito de escala no estudo da resistência ao cisalhamento de um estéril de minério de ferro.(2015) Barriga Paria, Christ Jesus; Lima, Hernani Mota dePilhas de estéril em mineração são formadas pela disposição de material estéril, conforme a norma, para garantir a estabilidade em longo prazo. Geralmente, na fase de projeto os parâmetros de resistência obtidos em laboratório correspondem a faixas granulométricas diferentes daquelas do estéril disposto nas pilhas. Portanto, faz-se necessário determinar o efeito de escala granulométrica nos parâmetros de resistência. O objetivo principal desta dissertação é estudar o comportamento do estéril em função do efeito de escala granulométrica e aferir as variações nas suas propriedades geotécnicas. Durante o programa experimental foram utilizadas amostras obtidas a partir de ensaios de caracterização física adequados às normas vigentes. A metodologia adotada baseou-se no comportamento de um estéril submetido ao cisalhamento direto e sua relação com os parâmetros de resistência obtidos para várias faixas granulométricas. Com base nesta investigação foram obtidas correlações da granulometria com uma compacidade relativa empírica, que ressaltam a influência destes parâmetros no valor do ângulo de atrito deste estéril. A concordância e a reprodutibilidade dos resultados para as amostras com granulometrias variadas, comprovam e aferem a qualidade das moldagens propostas e realizadas. Não obstante, é evidente que uma reavaliação do diâmetro máximo dos grãos a ser utilizado para uma determinada altura do CP é necessário, o efeito do tamanho do grão durante o cisalhamento foi observado, cujas amostras apresentaram expansibilidade durante o cisalhamento. O efeito de escala na determinação do ângulo de atrito do estéril foi evidente, a dependência entre a granulometria das amostras de estéril e a resistência ao cisalhamento do estéril foi percebida pela tendência do decréscimo do ângulo de atrito com a redução do diâmetro das suas partículas. Ressalta-se que para pilhas dimensionadas a partir de ensaios realizados com granulometrias reduzidas quando comparadas àquelas presentes em campo o projeto caminha no sentido da segurança, pois se projetam estruturas baseadas em parâmetros conservadores. Não obstante, a avaliação do efeito de escala pode colaborar para minimização das áreas de disposição e, assim, em impactos ambientais consideravelmente menores.Item Flotação colunar reversa de minério de ferro : o efeito da granulometria da sílica.(Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mineral. Departamento de Engenharia de Minas, Universidade Federal de Ouro Preto., 2003) Carvalho, William Ricardo de; Martins, JaderO presente trabalho se objetivou a verificar e avaliar a influência do tamanho das partículas de sílica na flotação colunar reversa de minério de ferro. Para o tal foi utilizado um minério o qual foi constituído de um concentrado de minério com teor de ferro de 68,01%, proveniente da SAMARCO Mineração S.A. que foi contaminado, a percentagens de 20% e 30%, por quartzito com alta percentagem de sílica proveniente da Omega Mineração Ltda, o qual foi britado, moído a úmido e seco em estufa. Executou- se a análise granulométrica deste material e verificou - se que o d 50 do quartzito foi de 85 µm (sendo o tamanho mais próximo de 75µm ou 200 malhas Tyler). Executaram-se experimentos, em batelada, de flotação convencional reversa em célula Denver de 3,0 litros, bem como de flotação colunar reversa em uma coluna de 1,70m de altura e volume de 5,40 litros, sendo os experimentos conduzidos em escala laboratorial. Os experimentos foram executados no Laboratório de Tratamento de Minérios do Departamento de Engenharia de Minas da Universidade Federal de Ouro Preto. Determinaram- se, as recuperações metálicas de ferro, as recuperações de sílica, os teores de ferro no flotado, bem como os teores de sílica no afundado, para cada um dos ensaios de flotação reversa de minério de ferro. Com estes resultados construíram- se gráficos da recuperação em função das três faixas de granulometria de sílica (abaixo de 75µm, distribuição ampla e acima de 75µm) segundo os itens de variação: a percentagem de sólidos na alimentação (40% e 50% para os ensaios de flotação convencional e 40% para os ensaios de flotação em coluna), a percentagem de coletor (50g/t e 70g/t) e percentagem de sílica (20% e 30%) utilizado como cotaminante. Analisaram - se os resultados e verificou -se que os valores de recuperação de sílica obtidos nos ensaios de flotação em coluna foram superiores aos obtidos nos ensaios de flotação convencional para os minérios com sílica na faixa de granulometria acima de 75µm. E ainda que os valores de recuperação de sílica obtidos nos ensaios de flotação convencional foram superiores aos obtidos nos ensaios de flotação em coluna para minérios com sílica na faixa de granulometria abaixo de 75µm .Foram ainda propostas as possíveis modificações de processo para a melhoria das especificações do produto exigidas pelo mercado consumidor.Item Avaliação da influência de diferentes tipos de substratos na estrutura das comunidades de macroinvertebrados aquáticos em corredeiras e remansos de tributários do baixo curso do Rio Paranaíba – Estados de Goiás e de Mato Grosso do Sul - Brasil.(Programa de Pós-Graduação em Evolução Crustal e Recursos Naturais. Departamento de Geologia. Escola de Minas, Universidade Federal de Ouro Preto., 2012) Silva, Fabiano Alcísio e; Leite, Mariangela Garcia PraçaOs macroinvertebrados além de serem uma excelente ferramenta para o biomonitoramento da qualidade da água possuem grande importância ecológica. Em um corpo hídrico, eles são o elo entre os recursos basais e os peixes, além do fato de apresentarem grande diversidade e estarem presentes em vários tipos de hábitats aquáticos (Hynes 1970, Allan 1995). Em geral, estudos de ambientes dulciaquicolas atribuem, quase que exclusivamente, o estresse ambiental refletido na comunidade de organismos às modificações das características físico-químicas da água. No entanto, existem evidências sobre a importância da natureza do substrato para determinação da diversidade e abundância da biota aquática, considerando-se que os organismos apresentam uma distinção na preferência de substrato (Allan 1995, Buss et al. 2004, Costa & Melo 2008). As variações na velocidade da correnteza influenciam na distribuição do alimento, remoção de nutrientes e disponibilidade de microhábitat, consequentemente podem contribuir na variação da diversidade desses organismos (Merritt et al. 1984, Allan 1995). Este trabalho considerou como hipótese que, os tipos de substratos em ambientes tropicais de geomorfologias diferentes, exercem importante influência nas comunidades de macroinvertebrados, assim como algumas variáveis físico-químicas como (temperatura, oxigênio dissolvido, pH, condutividade elétrica e turbidez). A região em estudo está inserida na bacia sedimentar do Paraná, localizada na divisa dos estados de Goiás e Mato Grosso do Sul. Devido a presença de grandes rios, essa região é utilizada pelo setor elétrico para a construção de hidrelétricas e hidrovias. Para este estudo foram realizadas análises: físico-químicas da água; granulométrica, mineralógica e petrográfica do substrato; avaliação ecomorfológica das estações amostrais e biológica, da fauna de macroinvertebrados, nos diferentes rios pesquisados e nos trechos com diferentes feições hidrogeológicas (corredeiras e remansos). Foram realizadas análises estatísticas (Teste t de Student, Análise de Variância de Um Fator, Kruscal-Wallis, Análise de Cluster, Teste de Mann Whitney e Análise de Componente Principal) para avaliação e discussão dos dados examinados. Os resultados mostraram que a comunidade de macroinvertebrados variou mais entre as diferentes feições hidrogeomorfológicas do que entre os rios amostrados. A riqueza de Famílias destes organismos foi maior nas estações de corredeiras, sendo identificadas 10 Famílias distintas que ocorrem preferencialmente ou exclusivamente nesta feição. A composição do substrato de fundo foi apontada, pelas análises estatísticas, como a variável mais importante para explicar as diferenças da constituição destas comunidades, indicando que substratos que apresentam afloramentos rochosos e blocos de matacões e calhau estão correlacionados com a maior riqueza de Famílias de macroinvertebrados, enquanto em substratos de sedimentos de granulometrias mais finas, esta correlação se apresenta negativa. Desta forma concluímos que, a avaliação ecomorfológica e as feições hidrogeomorfológicas distintas, se mostraram parâmetros importantes em estudos da composição da fauna de macroinvertebrados aquáticos de ambientes dulciaquicolas em regiões tropicais.Item Análise da influência da geoquímica do ambiente e das características do substrato na estruturação da população de Corbicula flumínea, MULLER 1974, (Mollusca, Bivalvia) no reservatório da usina elétrica de Volta Grande - MG/SP.(Programa de Pós-Graduação em Evolução Crustal e Recursos Naturais. Departamento de Geologia. Escola de Minas, Universidade Federal de Ouro Preto., 2006) Mota, Hélen Regina; Leite, Mariangela Garcia PraçaCorbicula fluminea (Müller, 1774) é uma espécie de bivalve de água doce comum no continente asiático. Atualmente se encontra amplamente distribuída na Europa, América do Norte e do Sul. O presente estudo realizou uma análise geral da situação ambiental do reservatório de Volta Grande MG/SP, em seis pontos escolhidos como áreas de estudo, caracterizando a hidrosedimentologia dos pontos determinados, nos períodos de seca e de chuva, por meio da determinação das formas e granulometria do sedimento depositado no leito; caracterização petrográfica/mineralógica do sedimento; análise de elementos traço no sedimento, na água, na água de poro e nas conchas de C. fluminea; analisando também os parâmetros físico-químicos da água nestes pontos de coleta no reservatório, para que se pudesse confrontar os dados com os resultados biológicos, determinando a abundância e o tamanho dos indivíduos em cada ponto amostrado, caracterizando a estrutura da população de C. fluminea. Pôde – se perceber através da relação dos parâmetros da água em relação à abundância de C. fluminea que esta espécie é muito sensível a qualidade da água no que tange a análise físico-química. A ocorrência de ondas e de um fluxo maior de águas na estação chuvosa ocasionou dificuldades na coleta, ocorreu uma lavagem no substrato e, conseqüentemente, a suspensão e mobilidade de alguns indivíduos ocasionando diminuição de organismos aquáticos, geologicamente nos casos em que o substrato é mais fino ocorreu suspensão do material de fundo fazendo com que a filtração destes organismos se tornassem mais difícil e conseqüentemente influenciando na distribuição dos mesmos. A atividade antrópica, através da dragagem de areia para fins comerciais, em um dos pontos estudados apresentou clara influência no tamanho dos indivíduos coletados onde não ultrapassaram 0,5 mm de comprimento, além da variação na abundância durante duas estações (seca e chuva). Constatou-se que esta atividade antrópica dificulta a fixação e estabelecimento da população de C. fluminea no substrato o que pode ocorrer com outros indivíduos da fauna bentônica também. A granulometria do substrato para as estações amostradas demonstrou que a presença de C. fluminea não é determinada pela preferência de algum tipo da composição granulométrica do substrato, uma interação complexa de vários fatores condiciona sua distribuição, tais como disponibilidade de oxigênio, pH da água, estação do ano, ocorrência de ondas, etc. A caracterização granulométrica dos pontos apresentou grandes variações em todas as classes encontradas e a presença de C. fluminea era notada em todos os pontos de coleta, evidenciando também a grande capacidade adaptativa deste molusco em colonizar ambientes com características tão diferentes. A granulometria não pode ser aplicada para determinar o tamanho de indivíduos visto que em todas as faixas granulométricas o teste apresentou significância concluindo então que C. fluminea pode ter tamanhos parecidos em toda as faixas granulométricas, considerando a espécie apta a colonizar uma variedade de substratos que vão desde pedras e cascalhos, a areia e argilas, pelos dados obtidos esta espécie não demonstra preferência por algum tipo de substrato. A partir das análises dos resultados de elementos – traço, pode concluir que os valores estão dentro do parâmetro da normalidade, segundo a Resolução CONAMA Nº 357, de 17 de março de 2005.