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  • Estratégia de controle de qualidade de minérios na lavra utilizando simulação geoestatística Mineração

    Gambin, Fernando; Costa, João Felipe C.L.; Koppe, Jair Carlos

    Resumo em Português:

    Novas centrais térmicas utilizam carvão ROM (run of mine) na geração de energia termoelétrica. Assim, flutuações de qualidade do carvão serão transferidas da mina para o consumidor final. Contratos entre produtor-consumidor estabelecem limites para parâmetros geológicos e tecnológicos do produto final (minério ROM). O descumprimento dos limites estabelecidos gera penalização e/ou rejeição de lotes de minério. O custo elevado dessas penalizações recomenda o controle de qualidade do minério no produto final. A utilização de técnicas geoestatísticas visa a caracterizar a qualidade e a variabilidade do minério a ser lavrado. Tradicionalmente, essa estratégia utiliza um modelo de blocos gerado por um estimador tradicional, geralmente krigagem ordinária. A estimativa dos blocos por krigagem não considera a incerteza associada ao modelo geológico, não sendo adequada para prever flutuações locais. Diferente da krigagem, os métodos de simulação geoestatística têm como objetivo reproduzir a variabilidade in situ e a continuidade espacial dos dados originais. Uma vez que os teores e sua variabilidade são estimados, flutuações da qualidade do minério podem ser previstas para determinada rota de lavra e certo tamanho de lote entregue ao consumidor. Diferentes tamanhos de lote são testados a fim de obter-se o controle das flutuações da qualidade do minério. Esse procedimento é aplicado em um estudo de caso em mineração subterrânea de carvão no sul do Brasil. A utilização de simulação geoestatística possibilida acessar a incerteza associada à qualidade de determinado volume de minério no depósito.

    Resumo em Inglês:

    The new generation of coal fired power plants in Brazil are expected to use ROM coal as fuel. Thus, variations of coal quality tend to be transferred from mine to the final user. Contracts frequently establish max-min limits for geological and technological parameters. Lots of ore with quality beyond the agreed limits can be rejected or penalized. The high costs of these penalties require quality control of the final product (ROM). The utilization of geostatistical methods aims for quality and variability characterization of ore in the deposit. The geostatistical method uses a block model with grades assigned to each block normally by ordinary kriging. This block model ignores or is inappropriate for accessing the uncertainty associated with the geological model. Consequently, this procedure fails in predicting grade fluctuations correctly. Contrary to kriging, simulation methods aim at reproducing in situ grade variability and spatial continuity. Once a block model has each grade uncertainty evaluated, quality fluctuation can be predicted for a given mining route and size of lot delivered to the customer. Different mining routes and sizes of ore lots are tested until a desirable level of grade oscillation is achieved. Results from a case study at a Brazilian coal mine proved the adequacy and functionality of the method. Simulation geostatistical makes possible predictions of quality fluctuations at certain volumes of ore in the deposit.
  • Controle de qualidade no processamento de polpas de caulim utilizando propriedades óticas Mineração

    Varela, James José; Gliese, Roberto; Petter, Carlos Otávio; Peixoto, Carlos Arthur

    Resumo em Português:

    O caulim é um mineral industrial que necessita um controle de qualidade muito rigoroso, como, por exemplo, o tamanho das partículas e a alvura. Por outro lado, há uma carência na indústria mineral de equipamentos capazes de medir suas propriedades físicas em tempo real. Nesse trabalho foram avaliou-se o alvejamento químico de uma amostra de caulim em polpa. Foram realizados três ensaios distintos, no laboratório da UFRGS, sendo que os resultados foram comparados com a mesma amostra alvejada em escala industrial. Atualmente o processamento de caulim é avaliado através do espectro de reflectância determinado em pastilhas confeccionadas a partir de amostras secas desse minério. Essa forma de análise, além de estar sujeita a erros de amostragem, preparação e medição da amostra, demanda muito tempo. O sistema utilizado nesse trabalho para caracterização on-line de polpas minerais é uma versão adaptada do equipamento Colorcell original. Esse equipamento foi desenvolvido pela empresa RENNER-HERRMANN para a produção de tintas. Observou-se uma boa correlação linear dos dados de alvura e amarelamento obtidos através dos dois métodos de caracterização óptica. Os resultados desse trabalho possuem um grande potencial de aplicação na indústria, principalmente, para reduzir custos operacionais e obter produtos finais de qualidade através do controle on-line.

    Resumo em Inglês:

    Kaolin is an industrial mineral that needs a very rigorous quality control, such as fine particles size and high brightness, to meet market quality. On the other hand, in the mineral industry, there is a lack of equipment capable of evaluating processes in actual time. In this work, chemical bleaching of one kaolin sample, in pulp, was evaluated. Three different tests were performed at the UFRGS laboratory and the results were compared to one industrially bleached sample. At present, the control of kaolin processing is accomplished by reflectance spectrum analysis using tablets prepared from dry ore samples. This type of analysis, besides being error sensitive in sample preparation and measurement, is very time consuming. The apparatus used in this work, for on-line characterization of mineral pulps, is an adapted version of the original Colorcell® equipment. Colorcell®, developed by the RENNER-HERRMANN Company, is used in the continuous production process of paints. A good linear data correlation was observed between the dry and wet optical methods of characterization. The results of this work possess a great application potential in industry, mainly, to reduce operational costs and improve quality of the final product.
  • Adsorção de coletores aniônicos em silicatos Mineração

    Viana, Paulo Roberto de Magalhães; Araujo, Armando Corrêa de; Peres, Antônio Eduardo Clark

    Resumo em Português:

    A compreensão dos mecanismos de adsorção de coletores é de fundamental importância para a otimização e eventualmente a viabilização do processo de flotação. Embora os coletores aniônicos estejam entre os principais reagentes usados em diversos sistemas de flotação, poucos estudos de adsorção desses reagentes em silicatos têm sido realizados, quando se comparam tais estudos com o grande número de estudos desenvolvidos com minerais levemente solúveis e óxidos. O presente trabalho faz uma revisão concisa dos mecanismos de adsorção de coletores aniônicos em silicatos, incluindo ácidos carboxílicos, sulfatos e sulfonatos. Destacam-se os ácidos carboxílicos, que, devido à facilidade com que formam sais insolúveis com diversos cátions metálicos, têm tido amplo emprego na flotação de silicatos.

    Resumo em Inglês:

    The understanding of the adsorption mechanisms of collectors is of primary importance for the optimization and, eventually, the feasibility of the flotation process. Although anionic collectors are included in the main reagents used in various flotation systems, only a few studies of adsorption of these reagents in silicate flotation systems have been carried out when compared with the large number of studies developed with sparingly soluble minerals and oxides. The present work makes a concise revision of the adsorption mechanisms for the main anionic silicate collectors, carboxylic and sulfonic acids and sulfates. Carboxylic acids are emphasized due to their ability to form insoluble salts with metallic cations.
  • Distribuição de tempos de residência da polpa em células mecânicas de flotação Mineração

    Lima, Odair Alves de; Leal Filho, Laurindo de Salles; Silva, Anatália L.; Moura, Armando J.

    Resumo em Português:

    A técnica denominada Distribuição dos Tempos de Residência (DTR) constitui em um instrumento largamente utilizado pela indústria mineral, para estimar a qualidade da mistura que ocorre dentro das células de flotação. A técnica consiste em adicionar um traçador na entrada das células, controlando sua concentração na saída. Os resultados da aplicação dessa técnica são: a função DTR, o tempo médio de residência (t m) e a variância (s²). Esse trabalho apresenta e discute a aplicação da técnica DTR nas células mecânicas de flotação da Rio Paracatu Mineração, localizada em Paracatu-MG. Os resultados indicaram quais células operavam em melhores ou piores condições de mistura.

    Resumo em Inglês:

    The Residence-Time Distribution (RTD) technique is a tool widely used in the mineral industry for assessing the mixture quality found in flotation cells. It involves introducing a tracer pulse at the feed of the cell and controlling the tracer concentration at its discharge. This technique provides the RTD function and the mean residence time (t m) and variance (s²). This work presents and discusses the application of the RTD technique on mechanical flotation cells of the Rio Paracatu Mineração, Paracatu-MG. The results provided technical guidance towards which cells operate in better or worse mixing conditions.
  • Análise do efeito da granulometria da sílica na flotação convencional reversa de minério de ferro Mineração

    Carvalho, William Ricardo de; Martins, Jader

    Resumo em Português:

    Foram executados ensaios de flotação convencional reversa de minério de ferro em uma etapa de desbaste (rougher). Os ensaios foram conduzidos para três diferentes distribuições granulométricas da sílica (abaixo de 75µm, global e acima de 75µm), variando a dosagem de coletor (50 e 70g/t), a percentagem de sólidos em polpa (40 e 50%) e a percentagem de sílica contaminante (20 e 30%), resultando em um total de 24 ensaios. A distribuição grosseira de sílica apresentou menores resultados de rejeição de sílica, o que leva a uma possível utilização de apenas a distribuição de granulometria fina no processo com maiores valores de recuperação, quando comparadas com as demais distribuições.

    Resumo em Inglês:

    Tests on the reverse froth flotation of rougher-stage iron ore were executed. Such tests were made for three different distributions of silica particle size (below 75 µm, global and above 75 µm). Collector dosage (50 and 70g/t), pulp density (40 and 50%) and the silica content (20 and 30%) were modified, resulting in twenty-four tests. Distribution of a coarser silica particle size presented lower results of silica rejection. In comparison to other silica particle sizes, silica rejection is increased with the utilization of finer silica particle size distribution in the process
  • Concentração de finos provenientes da planta de beneficiamento do minério de manganês da Mineração Morro da Mina/RDM por mesa oscilatória Mineração

    Reis, Érica Linhares; Lima, Rosa Malena Fernandes

    Resumo em Português:

    Esse 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 3º), 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.

    Resumo em Inglês:

    This article presents the results of fine manganese ore from Morro da Mina Mine/RDM concentration studies using oscillatory table in order to obtain concentrates to be used in metallurgical industries. The global, the fractions above and below 0,074 mm samples manganese contents were 28,30; 26,84 and 31,31%, respectively. It was observed that 80% of the particles in global sample were below 0,149 mm. For the optimized table concentration test, solids pulp with 15% and table inclination angle of 3º, the manganese recoveries of the global, fraction above 0,074 and below 0,074 mm samples were of 77, 81 and 62%, respectively. The manganese and impurities contents in those concentrates satisfied the chemical specifications of Morro da Mina Mine/RDM products.
  • Lixiviação da calcopirita com cloreto férrico e cloreto de sódio Metalurgia & Materiais

    Carneiro, Maria Fernanda Coimbra; Leão, Versiane Albis

    Resumo em Português:

    Esse trabalho visou a estudar o comportamento de dissolução da calcopirita com soluções oxigenadas de cloreto férrico e de sódio, levando-se em conta variáveis de processo, como pH, concentração de íons férrico e concentração de cloreto de sódio, fazendo uma abordagem morfológica dos resíduos de lixiviação, a partir de análises de MEV e de medidas de superfície específica e de porosidade. A dissolução de cobre da calcopirita mostrou-se independente do pH, diretamente proporcional à concentração de cloreto de sódio e inversamente proporcional à concentração de íons férrico. A presença de cloreto de sódio alterou a morfologia da camada do produto de lixiviação da calcopirita, o que contribuiu para o aumento da dissolução de cobre no sistema.

    Resumo em Inglês:

    This work sought to study the behavior of chalcopyrite in dissolution with oxygenated solutions of ferric and sodium chloride. Studied were the effects of the following process variables: pH, ferric ion concentration and sodium chloride concentration on copper dissolution. A morphologic characterization of reaction products was also performed by SEM analyses along with specific surface area and porosity measurements. The dissolution of copper from chalcopyrite showed to be independent of pH, directly proportional to the sodium chloride concentration, and inversely proportional to the ferric ion concentration. The presence of sodium chloride changed the morphology of the product layer and contributed to the increase of copper dissolution in the reacting system.
  • Rubi e safiras de Minas Gerais, Brasil Geociências

    Liccardo, Antonio; Oliveira, Ester Figueiredo; Jordt-Evangelista, Hanna

    Resumo em Português:

    Rubis e safiras de quatro depósitos em Minas Gerais, denominados Sapucaia, Indaiá e Palmeiras, na região de Caratinga-Manhuaçu, e Malacacheta, mais ao norte, foram caracterizados em termos geológicos, gemológicos, químicos e espectroscópicos, com o objetivo de interpretar causas de cor, gênese, bem como analisar o potencial econômico dos depósitos. Resultados de análises químicas e espectroscopia UV-visível mostram que a provável causa da cor azul é transferência de cargas entre Fe2+ e Ti4+, enquanto Cr3+ causa tonalidades violeta e púrpura, efeito alexandrita e fluorescência. A ausência de Ce e La e o teor relativamente mais alto de Ga distinguem as amostras de Malacacheta das demais. Além de sugerir particularidades genéticas, a diferença em termos de elementos-traços, pode ser utilizada como indicador de proveniência das gemas. Inclusões de um polimorfo de Al2SiO5 e indícios de campo sugerem que o coríndon deve ter sido gerado por processos metamórficos regionais, o que expande as possibilidades para a descoberta de novas ocorrências de rubi e safiras nos terrenos de alto grau metamórfico do leste de Minas Gerais.

    Resumo em Inglês:

    Rubies and sapphires from four deposits in Minas Gerais named Sapucaia, Indaiá and Palmeiras, in the region of Caratinga-Manhuaçu, and Malacacheta, farther north, were characterized in terms of geology, gemology, chemistry and spectroscopy in order to interpret causes of color and genesis. The economical potential of the deposits was also analyzed. Chemical analyses and UV-visible spectroscopy reveal that the probable cause of the blue color is a charge transfer between Fe2+ e Ti4+, while Cr3+ causes violet and purplish tints, alexandrite effect and fluorescence. Absence of Ce and La and relatively higher Ga-contents distinguish the Malacacheta samples from the others. Besides suggesting genetic particularities, the difference in terms of trace elements might be used as a provenience indicator for the gems. Inclusions of an Al2SiO5 polimorph and field evidences suggest that the origin of corundum might be due to regional metamorphic processes, thus expanding the possibilities for the discovery of new occurrences of ruby and sapphires in the high grade metamorphic terrain in eastern Minas Gerais.
  • Confiabilidade estrutural utilizando o método de Monte Carlo e redes neurais Engenharia Civil

    Barbosa, Anderson Henrique; Freitas, Marcílio Sousa da Rocha; Neves, Francisco de Assis das

    Resumo em Português:

    A análise de confiabilidade estrutural em geral, por envolver um grande número de variáveis aleatórias ou exigir uma grande quantidade de simulações, se depara com a questão do custo computacional. Duas técnicas utilizadas para essa avaliação são o método de simulação de Monte Carlo e os métodos analíticos do tipo FORM/SORM. Os métodos analíticos FORM e SORM podem apresentar problema de precisão no cálculo da probabilidade de falha. Em relação ao método de Monte Carlo, embora sejam de fácil implementação e absolutamente geral, o grande número de simulações pode exigir um tempo de processamento elevado, o que pode tornar sua aplicação inviável. Nesse trabalho, foi utilizada uma rede neural treinada para substituir a solução do problema estrutural necessário a cada simulação de Monte Carlo, com o objetivo de reduzir o custo computacional requerido na análise. As aplicações realizadas proporcionaram bons resultados, com baixo custo computacional, o que atesta a viabilidade de sua aplicação.

    Resumo em Inglês:

    Structural reliability analysis due to the great number of random variables or large number of simulations needed may result in a high computational cost. Two techniques largely used for structural reliability assess are Monte Carlo Simulation and the analytic methods FORM/SORM. These may present some inaccuracy in the assessment of the probability of failure. The Monte Carlo Method is easy to implement and absolutely general, but the great number of required simulations may result in high computational cost making the application impracticable. This work used a trained neural network to substitute the structural analysis needed for each Monte Carlo Simulation, in order to reduce the computational cost. The applications produced good results with low computational cost, certifying its application viability.
  • A review of the measurement of sediment yield in different scales

    Araújo, José Carlos de; Knight, Donald W.

    Resumo em Português:

    A presente revisão tem como objetivo apresentar e discutir, sucintamente, o estado da arte em termos de medições de produção de sedimentos. Cerca de 80 publicações foram consultadas, representando todos os continentes e mais de 30 países. Observa-se que a medição da produção de sedimentos é mais dependente da resolução temporal que da espacial. A produção de sedimentos média de 364 bacias é analisada e apresentada. Dados globais não apresentam tendência, em relação à área da bacia, e o mesmo pode ser afirmado para os diversos continentes, exceto para a África, que apresenta decréscimo consistente da produção de sedimentos com a área da bacia. Apresenta-se, graficamente, a aplicabilidade de técnicas de medição da produção de sedimentos em função da área e do período de avaliação.

    Resumo em Inglês:

    The present review paper has the objective of presenting and briefly discussing the state-of-the-art papers on sediment yield (SY) measurement. About 80 publications are referred to, representing all continents, and more than 30 countries. It is observed that SY measurement technique is a much stronger function of temporal than of spatial resolution. Annual average SY data of 364 catchments are summarized. Global data presents no trend concerning catchment area and the same behavior is observed for the continents, except for Africa, which presents a consistent decrease of SY with increasing area. A graphical representation of the spatial and temporal applicability of the different SY measurement techniques is shown.
  • Formulação inelástica de segunda ordem para sistemas estruturados em aço Engenharia Civil

    Machado, Fernando Carlos Scheffer; Silveira, Ricardo Azoubel da Mota

    Resumo em Português:

    Esse trabalho fornece um estudo sobre o comportamento inelástico de segunda ordem de estruturas metálicas, tendo como base o emprego do método dos elementos finitos e do método da rótula plástica. Atenção especial é dada à formulação de um elemento finito híbrido, em especial da sua matriz de rigidez, que é modificada durante o processo de carregamento da estrutura, para incorporar os efeitos inelásticos da estrutura. O conceito da seção montada é introduzido juntamente com os fundamentos da abordagem plástica-refinada empregada. Ao final desse artigo, através da análise de vários problemas encontrados na literatura, verifica-se a eficácia, tanto da formulação inelástica desenvolvida, quanto das implementações computacionais realizadas.

    Resumo em Inglês:

    This work supplies a study of the second-order inelastic behavior of steel frames based on the finite element method and plastic-hinge method. Special attention is given to hybrid finite element formulation, specifically to its tensile strength matrix, which is modified to accommodate inelastic effects during the loading process of the structure. The section assemblage concept is introduced together with refined plastic-hinge procedures. At the end of this paper, using structural steel examples found in literature, the computational implementation effectiveness and developed formulation are verified.
  • A Escola de Minas de Ouro Preto, a "Sociedade de Geographia Economica de Minas Geraes" e as Exposições Universais do final do século XIX e início do século XX História: Escola de Minas

    Santos, Paulo Coelho Mesquita; Costa, Adilson Rodrigues da

    Resumo em Português:

    Esse artigo reúne informações oriundas do acervo documental do arquivo da Escola de Minas de Ouro Preto. O trabalho sistemático de análise dessa documentação iniciou-se há pouco mais de um ano e essa atividade insere-se no projeto "Organização, restauração e difusão do acervo técnico-científico da UFOP: novos elementos para a história da ciência no Brasil", apoiado pelo CNPq. Depreende-se do título desse artigo o propósito de retomar as Exposições Universais como eventos catalisadores de ações programadas visando à divulgação de conquistas atribuídas ao progresso técnico-científico. O papel desempenhado pela EMOP, na coordenação e condução dessas ações, na Província e depois no Estado de Minas Gerais, será descrito com destaque para a "Sociedade de Geographia Econômica de Minas Geraes".

    Resumo em Inglês:

    This article assembles information obtained from the documental library of the Escola de Minas de Ouro Preto (School of Mines, Ouro Preto). This paper systematically analyzes these documents. This study was begun a little more than a year ago and belongs to the project "Organização, restauração e difusão do acervo técnicao científico da UFOP: novos elementos para história de ciência no Brasil" (Organization, restauration and disclosure of the technical scientific library at UFOP: new elements of Brazil's scientific history) sponsered by CNPq. As can be inferred from the title of this article, the proposal is to go back to Universal Expositions as catalystic events of programed actions with the disclosure of conquests attributed to technical scientific progress. The work coordinated and performed by the Escola de Minas de Ouro Preto (EMOP), both in the Province and later in the State of Minas Gerais, will be written with emphasis on the "Sociedade de Geographia Econômic de Minas Geraes" (The Minas Gerais Society of Geographic Economy).
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