DEMIN - Departamento de Engenharia de Minas
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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 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 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.