DEMIN - Departamento de Engenharia de Minas
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Item Development of innovation routes for iron ore using high intensity magnetic separators.(2022) Menezes, Késsius Bortolan; Gonçalves, Ana Vitória de Moura; Rodrigues, Otávia Martins Silva; Reis, Érica LinharesThe mineral processing of low-grade iron ores commonly generates large vol- umes of slime, which are disposed as tailings. Modern mining requires strives to elimi- nate the use of tailings dams in a maximum effort to increase metallurgical recovery, the security and reduction of the operational cost. This research aims for the recovery of iron contained in the slime, which consists of a material with 38% Fe and <40 μm, originating from the desliming cyclones. Pilot tests were performed on the Wet High- Intensity Magnetic Separator (WHIMS) and on the Vertical Ring Pulsating High Gra- dient Magnetic Separator (VPHGMS) considering different configurations in terms of operating parameters and routes. The best results were obtained for VPHGMS with an iron content in the concentrate of 67.06% and mass and metallurgical recovery of 32.42% and 56.86%, respectively. In the best condition tested, around 540 thou- sand tons of concentrate can be incorporated into production and has great envi- ronmental relevance.Item Utilising starches from sugarcane and cassava residues as hematite depressants.(2020) Marins, Tatiana Fernandes; Rodrigues, Otávia Martins Silva; Reis, Érica Linhares; Beltrão, Jéssica GoulartThe aim of this study is to investigate the actions of sugarcane bagasse and cassava wastewater (two residues from the food industry) when used as hematite depressants. Additionally, the effect of each residue preparation method on the flotation results was analysed. The efficiencies of the depressors were investigated through microflotation tests utilising samples of pure hematite and quartz from Quadrilátero Ferrífero, which is in the state of Minas Gerais (Brazil). The pH of 10.5 was selected due to its frequent use in the concentration of iron ore via flotation in Brazil. Three residue gelatinisation methods (natural, heated, and conventional) were evaluated to determine the most efficient method for the flotation process. Further, zeta potential measurements were performed on the hematite to ascertain the performances of the residues. Microflotation test results showed that hematite recovery decreased with increasing depressant concentration, for all reagents. Finally, the actions of residues gelatinised with the addition of sodium hydroxide (i.e. the conventional method) were shown to be similar to that obtained from corn starch, which indicates their potential application in the flotation process.Item Cationic starches as flocculants of iron ore tailing slime.(2020) Leite, Aline da Mata Chiacchio; Reis, Érica LinharesThis study aimed to evaluate the use of cross-linked cationic starch and pregelatinized cationic starch as flocculants in the sedimentation of iron ore tailing slime seeking a less toxic and less expensive alternative when compared with the use of polyacrylamide. The characterization of a sample from the slimes thickener’s feed indicated the presence of hematite, quartz and kaolinite, with about 50% of the particles below 10 μm. Samples of minerals of majority presence (hematite and quartz) were used to perform aggregation tests for each cationic starch at dosages 1, 10 and 100 mg/L in the pH range 6 to 9. The pregelatinized starch had the best results for the percentage of sedimented material for both hematite and quartz in the dosages 10 mg/L at pH 7 (99% of sedimented material). Polyacrylamide showed low values of sedimented quartz (less than 50%). Jar Test assays were then performed using the slimes thickener’s feed sample and the pregelatinized starch, aiming to optimize the dosage, agitation time and sedimentation time variables. The best results in the Jar Test assays were the test using 10 mg/L dosage, 20 min of agitation and 60 min of sedimentation, and the test using 50 mg/L dosage, 10 min agitation and 10 min of sedimentation.Item Wet high-intensity magnetic separators (WHIMS) for recovering iron from tailings deposited in dams,(2019) Rocha, Rafaella Bicalho da; Reis, Érica Linhares; Ribeiro, José PancrácioIron ore tailings dams at Quadrilátero Ferrífero, Minas Gerais (MG), Brazil, are full and present significant risks. The material contains approximately 30% of the iron, and recovering this iron is important in decreasing the environmental impact and increasing production. The objective of the present work was to study magnetic concentration of processing plant tailings. Pilot tests optimized the processing configuration, but the planned iron grade was only possible with cleaning stages. Industrial tests were configured into three concentration stages (rougher, cleaner, and recleaner), and obtained a 63% iron grade concentrate representing a mass recovery of around 15%.Item Concentração de finos provenientes da planta de beneficiamento do minério de manganês da Mineração Morro da Mina/ RDM por mesa oscilatória.(2005) Reis, Érica Linhares; Lima, Rosa Malena FernandesEsse artigo apresenta estudos de concentração de finos de minério de manganês (estocados como rejeito) da Mineração Morro da Mina/RDM em mesa oscilatória, visando à obtenção de concentrados para serem empregados na indústria metalúrgica. Os teores de Mn, na amostra global e nas frações acima e abaixo de 0,074 mm, eram de 28,30; 26,84 e 31,31%, respectivamente. Pela análise granulométrica, verificou-se que 80% desses finos encontravam- se abaixo de 0,149 mm. Nas condições otimizadas dos ensaios de concentração (15% de sólidos na polpa e ângulo de inclinação da mesa igual a 3°), foram obtidas recuperações de manganês da amostra global, acima e abaixo de 0,074 mm de 77, 81 e 62%, respectivamente. Os teores de manganês e impurezas, nos concentrados, para as amostras estudadas, satisfizeram as especificações químicas dos produtos comercializados pela empresa.Item Incorporation of residues from the minero-metallurgical industry in the production of clay-lime brick.(2015) Ferreira, Welington Luiz; Reis, Érica Linhares; Lima, Rosa Malena FernandesIndustrial processes such as the extraction and processing of building and dimension stone and the manufacturing of ferroalloys generate large amounts of waste, which can cause environmental damage. Therefore, the development of new techniques for recycling and reusing industrial waste would be useful for minimizing the environmental impacts of these activities. This paper presents the incorporation of soapstone powder and FeeSieMn slag in clayelime brick as a partial substitution for agglomerate (lime) because these residues meet the standard specification for the chemical composition of a pozzolanic material. The results show that brick samples where 25% lime is substituted by waste residues achieved a compressive strength above 2.0 MPa, which is within the standard specification, after 28 days of curing (soapstone powder) or 60 days of curing (soapstone powder and FeeSieMn slag). These materials were classified as class II, non-inert residues.Item Caracterização de resíduos provenientes da planta de beneficiamento do minério de manganês sílico-carbonatado da RDM – unidade Morro da Mina.(Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mineral. Departamento de Engenharia de Minas, Universidade Federal de Ouro Preto., 2005) Reis, Érica Linhares; Lima, Rosa Malena FernandesNeste trabalho são apresentados criteriosos estudos de caracterização dos finos de minério de manganês (estocados como rejeito) da Unidade Morro da Mina, localizada em Conselheiro Lafaiete - MG. Na caracterização tecnológica estão apresentadas análises granulométricas por peneiramento, análises químicas utilizando técnicas instrumentais como fluorescência de raios X e espectrometria de absorção atômica, e mineralógica por difração de raios - X das amostras, e ainda, as análises de propriedades físicas como determinação da densidade, superfície específica e porosidade. De posse das análises de caracterização foram executados ensaios tecnológicos (concentração e classificação), que se mostraram viáveis. Foram realizados ensaios de concentração gravíticos, utilizando os equipamentos mesa oscilatória, espiral de Humphreys, tendo com variáveis a porcentagem de sólidos na polpa e as frações granulométricas (amostra global, fração maior que 0,074 e menor que 0,074 mm). Foi realizado também um ensaio de classificação, usando hidrociclone, cuja polpa de alimentação continha 15 % de sólidos. De acordo com a distribuição granulométrica dos finos do minério de manganês 80 % das partículas encontra-se abaixo de 0,150 mm. Através da análise química da amostra global, foi possível observar que os teores dos principais elementos analisados, Mn, Fe e SiO2 28,3; 3,67 e 28,10 %, respectivamente, ficando dentro dos limites indicados nas especificações químicas (Mn mín. - 23 %, Femáx . - 6 % e S iO2 máx - 35 %) dos produtos da Unidade Morro da Mina – RDM. Os minerais de manganês identificados na amostra global foram a rodocrosita, que é um carbonato de manganês e a espessartina, que é um silicato. Os minerais de ganga identificados foram quartzo, huntita, anita, flogopita, clinocloro e rutilo. Pela análise de distribuição de manganês nos produtos flutuado e afundado da separação em líquido denso (bromofórmio) por faixa granulométrica, verificou-se que os minerais de manganês encontram-se razoavelmente liberados dos minerais de ganga, pois as distribuições do manganês em todos os produtos afundados estavam próximas ou acima de 95%, exceto para as faixas granulométricas entre 0,105 e 0,074 mm (87%) e acima de 0,149 mm (92%). O valor de densidade deste minério de manganês foi igual a 3,0, a superfície específica foi igual a 3,96 m 2 /g . Em conjunto, os maiores valores da relação enriquecimento e recuperação de manganês, para a amostra global e as frações granulométricas acima de 0,074 e abaixo de 0,074 mm, foram obtidos nos ensaios com a mesa em condições otimizadas, ângulo de inclinação igual a 3° e 15% de sólidos na polpa, com a recuperação variando 62 a 81%, e o teor de manganês no concentrado em torno de 31,5%. Nos ensaios na espiral de Humpherey’s os maiores valores de recuperação foram de 59, 79 e 51%, respectivamente para os ensaios com amostra global, fração acima de 0,074mm e abaixo de 0,074mm, o teor de manganês variou de 30 a 33 %. A recuperação de manganês no ensaio de classificação usando o hidrociclone ficou em torno de 95% e o teor de manganês em torno de 29%. Para todos os ensaios tecnológicos realizados com finos de minério de manganês, não ocorreram significativas variações dos teores das impurezas nos concentrados.Os teores de todas as impurezas, independentemente do equipamento utilizado, foram sempre semelhantes. Desta forma, todos os concentrados obtidos estavam dentro das especificações químicas dos produtos da Unidade Morro da Mina -RDM, uma vez que, os teores de Fe e SiO2 nos concentrados, ficaram sempre abaixo dos valores máximos admitidos ( Femáx.= 6 % e SiO2máx.= 35 %).