DEMIN - Departamento de Engenharia de Minas

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    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, Jader
    Esse 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 44m. 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.
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    Numerical solution for consolidation and desiccation of soft soils.
    (2002) Yao, Daniel T. C.; Oliveira Filho, Waldyr Lopes de; Cai, Xiao Chuan; Znidarcic, Dobroslav
    The consolidation and desiccation behaviour of soft soils can be described by two time-dependent nonlinear partial differential equations using the finite strain theory. Analytical solutions do not exist for these governing equations. In this paper, we develop efficient numerical methods and software for finding the numerical solutions. We introduce a semi-implicit time integration scheme, and show numerically that our method converges. In addition, the numerical solution matches well with the experimental result. A boundary refinement method is also developed to improve the convergence and stability for the case of Neumann type boundary conditions. Interface governing equations are derived to maintain the continuity of consolidation and desiccation processes. This is useful because the soil column can undergo desiccation on top and consolidation on the bottom simultaneously. The numerical algorithms has been implemented into a computer program and the results have been verified with centrifuge test results conducted in our laboratory.
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    Coupled analyses of excavations in saturated soil.
    (2009) Nogueira, Christianne de Lyra; Azevedo, Roberto Francisco de; Zornberg, Jorge Gabriel
    This paper presents finite-element analyses of excavations by using a coupled deformation and flow formulation. Specific numerical procedures were implemented into the finite-element codes to simulate the excavation construction and to solve the nonlinear coupled system. The paper discusses results of two generic excavations, with analyses conducted using different constitutive models and different excavation rates. Although the constitutive model affected the magnitude and distribution of the excess of the pore-water pressure due to the excavation process, the constitutive models only slightly influenced the dissipation rate of the excess pore-water pressure. Excavation rates that were one order of magnitude smaller than the hydraulic conductivity of the soil led to results representative of drained processes. Because of the slow rate needed for drained conditions, partially drained conditions normally prevail during excavations, highlighting the importance of coupled analyses.
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    Tratamento de efluente de percolação pluvial em pilhas de carvão mineral.
    (2007) Pimentel, Danielle Andrade; Luz, José Aurélio Medeiros da
    A drenagem acida de mina e dos principais problemas ambientais associados a mineração de carvão e de sulfetos. Tais efluentes tem usualmente elevada acidez e teores apreciáveis de metais pesados. O tratamento dos efluentes ácidos de mina usualmente envolve sua alcalinização, com precipitação e/ou imobilização das espécies dissolvidas, antes de uma neutralização final. Efluentes oriundos da lixiviação por águas pluviais de pilhas de armazenamento de carvão mineral apresentam características similares as de drenagem acida de mina. Contribui para isso tanto o pH acido da água de chuva (principalmente em zonas intensamente industrializadas), quanto a percolação de ar atmosférico (o que favorece a oxidação dos sulfetos presentes). Neste trabalho, a percolação pluvial em pilhas de carvão foi simulada e o efluente resultante foi fisioquimicamente caracterizado e submetido a tratamento, com desestabilização de contaminantes solúveis antecedente a etapa de agregação, e com subsequente decantação dos ultrafinos carreados e precipitados. A metodologia incluiu experimentos de sedimentação de finos de carvão, a fim de avaliar a eficiência dos reagentes no processo de clarificação e remoção de metais pesados, em função do tempo de retenção, vazão de alimentação, tipo e concentração de floculantes e coagulantes.
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    Flotação direta de minério de ferro com oleato de sódio.
    (2009) Lopes, Gilmara Mendonça; Lima, Rosa Malena Fernandes
    O objetivo desse trabalho foi estudar a possibilidade de concentração de minério de ferro por flotação direta, usando oleato de sódio como coletor dos minerais de ferro e o metassilicato de sódio como depressor da ganga silicosa. Após a caracterização das amostras minerais e do minério, foram feitos estudos fundamentais, que englobaram a determinação do potencial zeta dos minerais hematita e quartzo, cujos valores de PIE ocorreram em pH 7,5 e 1,8, respectivamente. Os ensaios de microflotação, em tubo de Hallimond modificado, determinaram as condições de maior flotabilidade da hematita, 50 mg/L de oleato de sódio em pH 7, e do quartzo, 70 mg/L de oleato de sódio em pH 9. Os ensaios de microflotação, ainda mostraram que o metassilicato de sódio foi mais efetivo na depressão da hematita que na depressão do quartzo. Os ensaios de flotação em bancada confirmaram esse comportamento, ou seja, o metassilicato de sódio não propicia separação seletiva entre a hematita e o quartzo durante a flotação. O melhor concentrado fornecido pela flotação direta da amostra de minério de ferro, cujos teores de Fe e SiO2 eram, respectivamente, de 35,34 e 48,02%, foi obtido usando-se dosagens de 600 g/t de metassilicato de sódio e 1200 g/t de oleato de sódio: recuperação metalúrgica de Fe de 88%, teor de Fe de 58,1% e teor de SiO2 de 14,4%.
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    Métodos de lavra de rochas ornamentais.
    (2003) Reis, Renato Capucho; Sousa, Wilson Trigueiro de
    Nesse trabalho são apresentados os principais métodos de lavra de rochas ornamentais usados atualmente em muitas pedreiras do Brasil e do exterior. Embora a tecnologia de corte e o beneficiamento sejam aspectos importantes relacionados à produção de rochas ornamentais, o objetivo desse trabalho é apenas descrever os métodos de lavra mais usados. Na ausência de normas técnicas brasileiras que estabeleçam uma classificação apropriada, foi utilizada a classificação mais usada na literatura e na indústria.
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    Estudos experimentais do processo de ressecamento de um rejeito fino de mineração.
    (2003) Silva, Daviély Rodrigues; Oliveira Filho, Waldyr Lopes de
    O estudo do ressecamento de um rejeito fino de mineração exposto as condições climáticas naturais e deixado drenar num área-teste é o objeto desse trabalho. Na área-teste, o material foi depositado sob a forma de lama e a camada formada instrumentada e monitorada durante a fase de ressecamento. A utilização de uma estação meteorológica e as considerações de um modelo hidrológico de evaporação potencial foram muito importantes para a determinação da condição de contorno da superfície. No monitoramento das variáveis do solo, uma técnica considerada de ponta no Brasil foi utilizada para medir diretamente o teor de umidade volumétrica, a técnica do TDR (Time Domain Reflectometry). Os resultados da pesquisa podem ser usados para a determinação de propriedades constitutivas de ressecamento e também na calibração de um modelo numérico para descrição do comportamento do material.
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    Definição e plano de produção de um depósito típico de níquel laterítico aproveitado através de rota de lixiviação ácida sob pressão.
    (2008) Rodrigues, Ruy Lacourt; Silva, Valdir Costa e
    Definiu-se um depósito hipotético de níquel laterítico de tamanho médio a partir dos dados dos projetos em desenvolvimento e implementação. Estabeleceram-se os planos de produção para uma operação com aproveitamento do depósito através de rotas de processo de lixiviação ácida sob pressão, respeitando-se parâmetros que se observam na indústria. Estudaram-se escalas de produção entre 45000 t/ano Ni e 300000t/ano Ni, estabelecendo-se indicadores técnicos que foram utilizados para avaliação de capacidade.
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    Avaliação de capacidade de um depósito típico de níquel laterítico aproveitado através de rota de lixiviação ácida sob pressão.
    (2008) Rodrigues, Ruy Lacourt; Silva, Valdir Costa e
    Avaliou-se a capacidade de produção de uma operação de níquel laterítico, aproveitado através de rota de processo de lixiviação ácida sob pressão, para escalas de produção entre 45000 t/ano Ni e 300000 t/ano Ni, usando parâmetros da indústria. A análise econômica foi feita utilizando a metodologia de fluxos de caixa descontados e análise de sensibilidade. Os indicadores de desempenho foram interpretados no contexto de avaliação de empreendimentos em mineração, o que permitiu delinear cenários para a recomendação de escala. A escala recomendável é de 120000 t/ano Ni, que representa a melhor solução de compromisso tendo em vista a rentabilidade do empreendimento, a maturação da tecnologia e o tamanho do mercado.
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    Avaliação dos danos causados pelo desmonte com explosivos no contorno de galerias subterrâneas a partir de um modelo baseado em medidas de velocidade de partícula.
    (2006) Silva, João Carlos Ribeiro Monteiro da; Silva, Valdir Costa e
    A ação das ondas de choque de detonações realizadas para a abertura de galerias subterrâneas induz danos ao maciço rochoso remanescente. Esse trabalho tem por objetivo avaliar a extensão desses danos, aplicando uma metodologia baseada no modelo de Holmberg e Persson, ao caso da mina subterrânea de Agalmatolito da LAMIL em Pará de Minas, MG. A partir de medidas de velocidade de partícula e das velocidades de propagação da onda primária, determinaram-se limites de vibração, acima dos quais são esperados danos. Utilizando a equação de atenuação das vibrações no campo próximo, desenvolvida para o local, calcularam-se os raios de duas zonas de dano em torno de duas classes de maciço: 0,24 m (raio de dano crítico) e 1,64 m (raio de dano mínimo) para o Metariolito; e 1,29 m e 1,59 m, respectivamente, para o Agalmatolito. Confrontando-se os resultados obtidos com aqueles constantes na literatura, verificou-se consistência com os valores encontrados para rochas semelhantes. Uma comparação da posição efetiva da superfície escavada com aquela prevista pelo modelo apresentou um erro de estimativa médio de 0,06 m.