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Rem: Revista Escola de Minas, Volume: 55, Número: 2, Publicado: 2002
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  • Influência das temperaturas de síntese e de queima na sinterização de cerâmicas de titanato de bário obtido por via hidrotérmica Metalurgia & Materiais

    Mendes Filho, Antônio Alves; Pinto, Luiz Carlos Barbosa de Miranda; Oliveira, Cristovam Paes de; Araujo, Fernando Gabriel da Silva

    Resumo em Português:

    Pós finos de titanato de bário, na composição BaTiO3, foram produzidos por síntese hidrotérmica entre 140°C e 220°C, com tempos variando entre 4 e 20h, com o enchimento crítico das autoclaves. Foram empregadas, na mistura, proporções Ba/Ti de 1,02 e 2,00. Desses pós foram produzidas peças cerâmicas sinterizadas a 1180°C, 1250°C e 1320°C com patamares de 2,5h e taxa de aquecimento de 1°C/min. As densidades das pastilhas cerâmicas de titanato de bário foram determinadas e correlacionadas à temperatura de sinterização. As microestruturas das peças sinterizadas foram observadas por microscopia eletrônica de varredura.

    Resumo em Inglês:

    Fine barium titanium oxide powders were produced by the hydrothermal process in temperatures between 140 and 220°C, and times between 4 and 20 hours, for the critical filling of the autoclaves, and Ba/Ti ratios in the mixture of 1.02 and 2.00. The powders were pressed and sintered at 1180, 1250 and 1320°C for 2,5h and a heating rate of 1°C/min. The densities of the sintered bodies were measured and related to the sintering conditions. Microstructures of the ceramic samples were examined by SEM.
  • Comportamento em fadiga de um aço estrutural patinável soldado Metalurgia & Materiais

    Cândido, Luiz Cláudio; Godefroid, Leonardo Barbosa; Silva, José Geraldo Araújo

    Resumo em Português:

    Esse trabalho apresenta o estudo do comportamento de juntas soldadas de um aço estrutural, do tipo SAC 50, sob fadiga. O material foi soldado através do emprego do processo ao arco elétrico com eletrodo revestido. Além dos ensaios mecânicos tradicionais, aplicaram-se metodologias da Mecânica de Fratura, através de ensaios de tenacidade à fratura (COD), e ensaios de propagação de trincas por fadiga. Avaliaram-se as características comportamentais das três regiões do material: zona fundida, zona termicamente afetada e metal base. Verificou-se, em termos de tenacidade, que as três regiões do material, pelo efeito da soldagem, apresentaram comportamento semelhante. Correlacionaram-se os valores obtidos nos ensaios de tenacidade com ensaios de impacto Charpy. A zona fundida apresentou valor de COD, deltam, maior que a zona termicamente afetada e que o metal-base, o que significa maior resistência à propagação de trincas. O efeito do fator R não influenciou significativamente o posicionamento das curvas de propagação de trinca por fadiga. No entanto, para R = 0,7, o valor-limiar (threshold), deltaKth, sofreu alteração, diminuindo para o caso do metal-base. Pôde-se verificar, também, que, para o ensaio de propagação de trinca por fadiga, o valor-limiar, para o metal- base foi inferior às outras regiões do CP, caracterizando um pior desempenho.

    Resumo em Inglês:

    This study observes the behavior of welded joints of structural steel type "SAC 50" under fatigue. The material was welded by use the electric arc with coated electrodes process. Besides using the traditional mechanical tests, Fractural Mechanical Methods were applied while performing tests on fracture resistance (COD) and crack propagation caused by fatigue. The behavioral features for the material's three areas (cast zone, thermally affected zone and base metal) were determined. In terms of resistance, the conclusions were that the material's three areas presented similar behavior considering the welding effect. The values obtained after the resistance tests coincide with those related to the Charpy impact tests. The cast zone presented a higher COD value than the base metal i.e. higher resistance to crack propagation. The effect of the R factor did not present a strong influence in the position of the curves of crack propagation caused by fatigue. However, for R = 0.7, the threshold value (deltaKth), was altered, being reduced in the case of the base metal. For the crack propagation test caused by fatigue, the threshold value for the base metal was lower than that in other areas of the specimens, indicating a poorer performance.
  • Investigação de inclusões não metálicas em fios elétricos de alumínio Metalurgia & Materiais

    Fernandes Neto, Marcolino; Pires, José Carlos Santos; Garcia, Amauri; Pinto, Fernando Nicoletti

    Resumo em Português:

    Atualmente, um dos grandes desafios enfrentados pelas empresas nacionais fabricantes de condutores elétricos, de alumínio, tem sido a ocorrência de inclusões não metálicas. Tais inclusões causam a ruptura dos fios ao longo dos processos de laminação, trefilação e encordoamento. Assim, a presença de inclusões não metálicas nesses materiais tem impactos significativos na capacidade de produzir fios elétricos com pequenos diâmetros, bem como no atendimento dos rigorosos requisitos de resistência à tração e à fadiga estabelecidos para esses materiais. Nesse sentido, o presente trabalho analisou as inclusões não metálicas em fios elétricos de alumínio, que causaram a ruptura dos mesmos na etapa do processo de trefilação, através do método metalográfico convencional com auxílio do MEV/EDS, na busca de identificar a origem das inclusões. Também foi desenvolvido, nesse trabalho, um método de separação de inclusões não metálicas, presentes nos fios elétricos de alumínio, através da dissolução da matriz de alumínio em solução de ácido clorídrico. A análise das inclusões isoladas da matriz de alumínio permitiu uma investigação mais ampla quanto ao tamanho, à forma e à quantidade de tais inclusões. Os resultados mostraram que as inclusões responsáveis pelo rompimento dos fios são do tipo alumina e que as mesmas são provenientes do arraste de parte da camada de óxido de alumínio que protege o metal líquido nas calhas revestidas com material refratário.

    Resumo em Inglês:

    Actually, one of the biggest challenge for the national electrical aluminum conductors industries has been the occurrence of non-metallic inclusions. These inclusions cause the rupture of the wires during the rolling, drawing and bunchering process. Then, the presence of non-metallic inclusions in these materials has significant impact in the capacity of small diameter wire's production, such as to reach rigorous requirements of strength's resistance and fatigue established for these materials. This study analyzes the aluminum wire's non-metallic inclusions that have caused those rupture during the drawing process, using conventional metallographic method with Scanning Electron Microscope (SEM) connect to an energy-dispersive spectrometry (EDS), in order to identify the inclusions' source. It was also developed a method of isolation of non-metallic inclusions by dissolving the aluminum matrix in a HCl solution. The analysis of isolated inclusions allowed a ampler investigation of the size, form and amount of the inclusions. The results showed that the inclusions responsible by wires' break are of the alumina type and their source is the aluminum oxide dragged of part of the layer that protects the liquid metal in the chutes covered with refractory material.
  • Aspectos metalúrgicos na avaliação da usinabilidade de aços Metalurgia & Materiais

    Baptista, André Luís de Brito

    Resumo em Português:

    A usinabilidade é uma propriedade que depende da interação entre o processo de fabricação e as características do material da peça. No caso dos aços, a composição química, a microestrutura e os tratamentos térmicos e mecânicos têm um efeito acentuado na usinabilidade dessa classe de materiais metálicos. No presente trabalho de revisão, citam-se os critérios de avaliação dessa propriedade, bem como o modo de atuação desses fatores na usinabilidade.

    Resumo em Inglês:

    The nachinability is a propriety that depend of interaction between the process of manucfature and characteristic of piece material. At case of steels, the composition chemistry, the microstruture and the heat treating and mechanic, have one effect accentuated in machinability of this category of materials metallic. In present work of revision, macking reference criterions in appreciation of this propriety thought as the method of actuation of this agents machinability.
  • O Refinamento de Rietveld como um método para o controle de qualidade de minérios de ferro Mineração

    König, Uwe; Pöllmann, Herbert; Angélica, Rômulo Simões

    Resumo em Português:

    O método de Rietveld é uma técnica robusta para a análise quantitativa de fases minerais, através da difração de raios x. A quantificação de minérios de ferro com duas ou mais fases é possível de ser realizada em uma pequena fração de tempo. Esse trabalho apresenta os princípios básicos para a preparação e quantificação de misturas de hematita, magnetita, goethita e quartzo, como constituintes principais de minérios de ferro. Métodos de preparação de amostras especiais são necessários devido a diferenças de variedades de hematita. Diferentes parâmetros de preparação de amostras têm de ser avaliados antes da análise quantitativa. Recomenda-se o preenchimento da amostra, nos porta-amostras, através do método "side loading" ou "back loading". O tempo de moagem depende da variedade de hematita e deve variar entre 4 e 12 minutos. Uma quantificação com misturas de três fases foi realizada e revelou bons resultados, com valores máximos de desvio-padrão relativo de 3%.

    Resumo em Inglês:

    The Rietveld method is an innovative technique for quality control and processing. A Quantification of iron ores with 2 and more phases is possible in a fraction of the time needed till now. This paper shows the most essential bases to the conditioning, preparation and quantification of simple mixtures of hematite, magnetite, goethite and quartz as principle ingredients of iron ores. Special preparation methods are necessary due to the anisotropic hematite crystals. Different sample preparations parameters must be evaluated prior to Rietveld quantification, for instance, "side loading" or "back loading" are recommended. The duration of grinding depends on the respective ore and hematite variety, usually between 4 and 12 minutes. A quantification of a 3 phases mixture turned out well with a maximum relative standard deviation of 3%.
  • Regeneração de cianetos pelo processo ARV associado ao emprego de resinas poliméricas de troca iônica Mineração

    Silva, Adriana Lara da; Costa, Rodrigo Alves; Martins, Afonso Henriques

    Resumo em Português:

    Esse trabalho apresenta os resultados da regeneração de cianetos, presentes em soluções aquosas com composição química similar ao de efluentes típicos da cianetação do ouro, através do processo AVR (Acidificação, Volatilização, Reneutralização) associado ao emprego de resinas poliméricas aniônicas de troca iônica Imac HP555s<FONT FACE=Symbol>Ò</FONT> (Rohm&Haas Co.-USA) e Amberlite IRA-420<FONT FACE=Symbol>Ò</FONT> (Room&Haas Química Ltda.-Brasil). A resina Imac HP555s<FONT FACE=Symbol>Ò</FONT> adsorveu 64,5% CN, 87,4% Au, 64,9% Cu e 60,5% Fe presentes em uma solução alcalina mista de cianocomplexos metálicos. Na etapa de eluição com H2SO4 e tiouréia foram alcançados 31,2% CN, 86,2% Au, 86,4% Cu e 41,5% Fe. A resina IRA-420<FONT FACE=Symbol>Ò</FONT>, nas mesmas condições experimentais do estudo da resina Imac HP555s<FONT FACE=Symbol>Ò</FONT>, adsorveu 53,4% CN, 86,3% Au, 83,8% Cu e 86,0% Fe. Em termos de eluição, a resina Amberlite IRA-420<FONT FACE=Symbol>Ò</FONT> obteve 48% CN, 96,8% Au, 9,1% Cu e 76% Fe.

    Resumo em Inglês:

    This work presents the bench scale experimental results for the cyanide regeneration from pure alkaline aqueous solutions of gold, cooper and iron cyanocomplexes using the AVR process associated to the ion exchange polymeric resins Imac HP555s<FONT FACE=Symbol>Ò</FONT> ((Room&Haas-USA) and Amberlite IRA-420<FONT FACE=Symbol>Ò</FONT> (Room&Haas Brasil Ltda.). The resin Imac HP555s<FONT FACE=Symbol>Ò</FONT> adsorved 64.5% CN, 87.4% Au, 64.9% Cu and 60.5% Fe from the alkaline solution containing metal cyanocomplexes. Meanwhile, the elution stage with H2SO4 and thiourea reached 31.2% CN, 86.2% Au, 86.4% Cu e 41.5% Fe. The resin IRA-420<FONT FACE=Symbol>Ò</FONT> adsorbed 53.4% CN, 86.3% Au, 83.8% Cu and 86.0% Fe under the same experimental conditions adopted for the resin Imac HP555s<FONT FACE=Symbol>Ò</FONT>. The resin Amberlite IRA-420<FONT FACE=Symbol>Ò</FONT> eluted 48% CN, 96.8% Au, 9.1% Cu and 76% Fe.
  • Ensaios de atrição em pré-concentrado de zircão: um processo semipiloto Mineração

    Sabedot, Sydney; Sampaio, Carlos Hoffmann

    Resumo em Português:

    A empresa Millennium Inorganic Chemicals do Brasil S/A produz concentrados de zircão de qualidades variadas na mina Guaju, derivados de um pré-concentrado de zircão (PCZ). Esse produto deriva da concentração de ilmenita disseminada em dunas litorâneas na Paraíba. O PCZ tem alta concentração de zircão e reduzida massa de minerais contaminantes, que é removida por processos eletrostáticos e magnéticos. Porém parte dos contaminantes está envolvida por uma película argilo-ferruginosa que interfere na sua remoção durante os citados processos. O resultado é a formação de um tipo de produto final de zircão, considerado de baixa qualidade. O PCZ foi submetido a ensaios de atrição para a eliminação do problema da argila e tornar os processos elétricos e magnéticos mais eficazes na remoção dos contaminantes. Foi escolhido um equipamento semipiloto para se verificar a viabilidade técnica do processo. Os parâmetros operacionais foram a percentagem de sólidos em polpa, a concentração de NaOH em polpa e o tempo de agitação da polpa. As combinações de valores indicaram mais de uma alternativa viável para o processo. Escolheu-se o ensaio com 70% de sólidos em polpa, com 600 g NaOH/t polpa e com o tempo de 20 minutos de agitação. A empresa sugeriu a realização de um ensaio sem NaOH, por razões de meio ambiente. Duas amostras foram atricionadas com os mesmos parâmetros de operação, sendo uma sem o reagente químico. Tratadas posteriormente em separadores eletrostático e magnético, os resultados analíticos mostraram que o produto final (não-magnético) da amostra atricionada com soda cáustica continha 50% menos de TiO2 em relação à outra amostra. Portanto o processo de atrição mostrou-se mais eficaz com o uso da soda. O TiO2 é uma das substâncias contaminantes do concentrado de zircão.

    Resumo em Inglês:

    The Millennium Inorganic Chemicals do Brasil S/A company produces at Guaju mine several types of zircon concentrated, which are derived of a product denominated Zircon Pre-Concentrated (PCZ). This product is derived from ilmenite's concentration processes. The ilmenite and other heavy minerals of PCZ are disseminated in dunes, in the Paraíba state, from northeast of Brazil. PCZ contains high zircon concentration and a reduced mass of minerals considered pollutants. It is treated by both electrostatic and magnetic processes that remove the pollutants and it concentrates the mineral zircon. An amount of polluting mineral is involved by an iron-clay coating that interferes in its removal during the processes. The result is the contamination of the zircon final product, that is classified according both core of ZrO 2 and another substances, which are related to the mass of polluting minerals. PCZ was treated with attrition process to eliminate the problem of the clay and to increase the effectiveness of the electric and magnetic processes in the removal of the pollutants. It was chosen an semi-industrial equipment to verify the technical viability of the process. The operational parameters were: the amount of solids in pulp, the concentration of NaOH in pulp and the time of agitation of the pulp. The combinations of values indicated more than one viable alternative for the process. It was chosen the rehearsal with 70% of solids in pulp, with 600 g NaOH/t pulp and with the time of 20 minutes of agitation. The company suggested the accomplishment of a rehearsal without NaOH, for environment reasons. Two samples were attritioned with the same operation parameters, being one without the chemical reagent. Then they were treated in both electrostatic and magnetic separators. The analytic results showed that the final product (non-magnetic) of the sample attritioned with NaOH had 50% less TiO2 than other sample. Therefore, the attrition process was more effective with the use of the caustic soda. The TiO2 it is one of the polluting substances of the zircon concentrate.
  • Estudo por microscopia óptica e lupa das características mineralógicas e microestruturais do clínquer aplicado ao processo de moagem e qualidade do cimento Mineração

    Souza, Vládia Cristina Gonçalves; Sampaio, Carlos Hoffmann; Tavares, Luis Marcelo Marques

    Resumo em Português:

    Tem sido largamente estudada a influência das características mineralógicas e microestruturais do clínquer sobre a sua moabilidade, devido ao alto custo dessa etapa na fabricação de cimento e às exigências de qualidade do mercado. Nesse trabalho, usaram-se o microscópio óptico e a lupa para descrever e analisar as amostras de partículas de diversos tamanhos de clínquer, provenientes de uma fábrica situada no sul do Brasil. Através desse estudo, foi constatada, nas amostras coletadas, a ocorrência de um alto grau de corrosão dos minerais de alita e belita. Foi igualmente observado que o tamanho das partículas não influencia na quantidade de microfissuras, por serem essas de origem físico-química e não mecânica. Portanto pôde ser concluído que a corrosão originou uma extensa rede porosa, facilitando a formação de microfissuras, o que aumentará, por sua vez, a moabilidade do clínquer, mas às custas de uma redução considerável na qualidade do cimento.

    Resumo em Inglês:

    Have been widely studied influence clinker's micro structural and mineralogical characteristics on its grinding behaviour, due to high cost of this stage at the end of the fabrication process and the requirements of market quality. In this work, one used the optical microscope and the magnifying glass to describe and analyze the samples of particles of various sizes of clinker, deriving from a factory at south of Brazil. Through this study, it was evidenced, in the samples collected, the occurrence of a high degree of corrosion the minerals of alite and belite. It was even observed that the size of particles do not influence the quantity of microcracks, because that is of physical-chemical origin and it do not mechanical. Therefore, it was concluded that corrosion lead to formation of a large quantity of pores and many channels, make easy the formation of microcracks, that increase, in turn, the grinding behaviour of cement clinker, but at expenses of a considerable reduction in the cement quality.
  • Efeitos dos minerais acessórios na geoquímica de elementos terras-raras em granitóides do Complexo Jequitinhonha no Extremo Sul da Bahia Geologia

    Celino, Joil José; Botelho, Nilson Francisquini

    Resumo em Português:

    Objetiva-se comparar e discutir padrões de ETR em rochas e minerais acessórios (monazita, apatita e zircão) de granitos crustais, de idade neoproterozóica, nas proximidades dos povoados de São Paulinho (SPL), Santa Luzia do Norte (SLN), São João do Sul (SJS) e Santo Antônio do Jacinto (SAJ), denominados de Suíte São Paulinho (SSP) no extremo sul do Estado da Bahia. Apenas nas rochas muito diferenciadas dessa suíte, pobres em minerais acessórios, ocorrem mudanças significativas nos formatos dos padrões de ETR, sugerindo que, nos estágios iniciais da evolução magmática, as variações de formatos, devido ao fracionamento de minerais essenciais, são, em boa parte, mascaradas pelos minerais acessórios.

    Resumo em Inglês:

    The concentrations of light rare land elements (LRLE) in plutonic felsic rock are, in majority, completely dominated by supplementary phases, such as monazite, producing a potent petrogenetic indicative in the chemical study of RLE in granitic rocks. Seeking to deepen this notion we are presenting, comparing and discussing patterns of ETR in rocks, essential minerals and trace elements of massive crustal granites from the Neoproterozoic age, in the proximities of São Paulinho's town (SPL), Santa Luzia do Norte (SLN) São João do Sul (SJS) and Santo Antônio do Jacinto (SAJ) in the Jequitinhonha Complex in the State of Bahia, northeast Brazil. Just in very differentiated rocks (poor in trace minerals), there happens significant changes in the formats of the patterns of ETR, suggesting that in the initial stages of magmatic evolution, the variations of those formats, due to the division of essential minerals, are in good part masked by the trace minerals.
  • Prospecção aluvionar aplicada a alguns minerais gemológicos de Minas Gerais: diamante, crisoberilo e topázio Geologia

    Chaves, Mario Luiz de Sá C.; Karfunkel, Joachim; Medeiros, Adolfo Baeta de; Scholz, Ricardo

    Resumo em Português:

    Prospecção aluvionar foi efetuada em drenagens de reconhecida ocorrência de três minerais gemológicos (diamante, crisoberilo e topázio), visando a contribuir para o conhecimento de suas associações mineralógicas e tendências de distribuição no meio aluvionar. Sob condições semelhantes, observou-se uma "taxa de dispersão" relativa para cada um dos três minerais, com provável decréscimo do diamante para o topázio. Essa técnica prospectiva, combinada com métodos analíticos modernos, é considerada uma ferramenta de importância fundamental na detecção e avaliação de áreas aluvionares mineralizadas.

    Resumo em Inglês:

    Alluvial prospecting carried out in drenages in which three gem minerals (diamond, chrysoberyl and topaz) are mined, aimed to contribute to the knowledge of mineral associations and to the distribution trends in the fluvial systems. Under similar conditions, a "dispersion rate" relative to each mineral has been found, showing probably decreasing values from diamond to topaz. This technique, if improved by modern analytics, is of primary importance for determining and evaluating alluvial mineralized areas.
  • Estudo mineralógico do sedimento de manguezal da baía de Camamu-Ba Geologia

    Oliveira, Olívia Maria Cordeiro de; Queiroz, Antônio Fernando de Souza; Argôlo, João Lamarck; Roeser, Hubert Mathias Peter; Rocha, Silvia Regina Santos

    Resumo em Português:

    A baía de Camamu, importante pólo turístico, pesqueiro e mineiro, está localizada na Região Litoral Sul do Estado da Bahia. Esse corpo hídrico é bordejado por extensa floresta de manguezal e tem se tornado alvo de uma série de estudos geoambientais. O objetivo desse trabalho é apresentar parte dessas investigações, que corresponde a uma avaliação mineralógica nos sedimentos do manguezal estudado. O estudo semiquantitativo realizado mostrou que, nas estações próximas à zona de mineração, o sedimento é rico em quartzo, barita e argilas, além de pequeno percentual de pirita e jarosita. Nas demais estações, a mineralogia é composta predominantemente por quartzo e argilas, com percentuais variados de barita, pirita e gipsita em determinadas estações. Nos sedimentos de manguezal estudados, os minerais identificados parecem estar intimamente relacionados aos processos geológicos ocorrentes localmente: seja através de processos intempéricos da zona de alimentação ou processos antropogênicos com posterior transporte, seja através de modificações mineralógicas in situ provenientes das condições físico-químicas impostas ao ambiente.

    Resumo em Inglês:

    The Camamu Bay, an important fishing, mining and tourist site, is located at the South Coastal Region of the State of Bahia, Brazil. This large water body is surrounded by extensive mangrove forest and has been the object of many geo-environmental studies. The objective of this work is to present partial results of one of these studies, a mineralogical evaluation in the sediments of the Camamu Bay's mangrove. This semi-quantitative study showed that in the stations next the mining zone the sediment is rich in quartz, barite and clays, with small percentage of pyrite and jarosite. However, for the majority of the stations, the mineralogy is predominantly: quartz and clays, with a variety of percentages of barite, pyrite and crude gypsum in some stations. The results obtained in this work indicated that, for this studied mangrove, the mineralogical composition of the sediments seems to be intimately related to the geologic processes occurring locally. The processes can be: either weathering processes in situ, or man made processes with posterior carriage; or through mineralogical modifications in situ, resulting from the physical-chemical conditions operating at the environment.
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