Rem: Revista Escola de Minas, Volume: 63, Issue: 2, Published: 2010
  • Carta do Editor Editorial

  • 50º aniversário da Fundação Gorceix Notícias

    Oliveira, Cristovam Paes de
  • Distribution and sources of polycyclic aromatic hydrocarbons in the aquatic environment: a multivariate analysis

    Celino, Joil José; Corseuil, Henry Xavier; Fernandes, Marilda; Garcia, Karina Santos

    Abstract in Portuguese:

    Nesse trabalho, 14 dos hidrocarbonetos policíclicos aromáticos (HPA) incluídos pelo Environmental Protection Agency (EPA) na lista de poluentes prioritários foram analisados através de cromatografia gasosa com espectrometria de massas acoplada (GC-MS). A amostragem das águas superficiais foi realizada no estuário do rio Paraguaçu e do rio Jaguaripe (Bahia), nordeste do Brasil. Concentrações totais de HPAs variaram de 0,0029 a 0,1079 ng/L em águas superficiais (rios principais, afluentes), com valor médio de 0,0344 ng/L. Tais concentrações podem ser tomadas como valores-base para a região estudada. Os perfis de HPAs foram dominados por HPAs de baixo peso molecular (dois ou três anéis de componentes) em amostras de água superficial. Isto é indicativo de sua origem a partir de óleo ou contaminação residual (entrada petrogênica). Os dados recolhidos mostram que entrada petrogênica foi predominante em quase todas as estações investigadas. Para discriminar diferenças e semelhanças entre as amostras, a análise de componente principal (ACP) foi realizada utilizando uma matriz de correlação. A ACP revelou as relações entre todas as águas superficiais das estações investigadas.

    Abstract in English:

    Fourteen polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs) included in the US Environmental Protection Agency's (EPA) priority pollutant list were analyzed using gas chromatography-mass spectrometry (GC--MS). Surface water sampling was undertaken in the Paraguaçu Estuary (Bahia), northern Brazil. Total PAH concentrations varied from 0.0029 to 0.1079 ng/L in the surface waters (main rivers, tributaries) with a mean value of 0.0344 ng/L. Such concentrations can be taken as background values for the studied region. The PAH profiles were dominated by low molecular weight PAHs (two- and three-ring components) in surface water samples. It indicated that PAHs in surface water may have its origin from oil or sewage contamination (petrogenic input). The collected data showed that petrogenic input was predominant at almost all the stations investigated. To discriminate pattern differences and similarities among the samples, a principal component analysis (PCA) was performed using a correlation matrix. PCA revealed the latent relationships among all the surface water from the investigated stations.
  • Petrography and geochemistry of the Acaiaca Complex granulites, center-southeast portion of Minas Gerais Geociências

    Medeiros Júnior, Edgar Batista de; Evangelista, Hanna Jordt

    Abstract in Portuguese:

    O Complexo Acaiaca abrange uma região composta, predominantemente, por rochas de fácies granulito e essa região está localizada próximo à cidade de Acaiaca, Minas Gerais. O Complexo se estende por, no mínimo, 36 km na direção norte-sul e atinge cerca de 6 km de largura na porção central. Granulitos félsicos (biotita granulitos e charnockitos), granulitos máficos (piroxênio ± hornblenda granulitos), granulitos ultramáficos (olivina-piroxênio granofels) e granulitos aluminosos (granada-sillimanita ± cordierita granulitos e granada-ordierita-cianita granulitos) são litotipos encontrados nesse Complexo. Os granulitos félsicos são derivados de rochas de composição riolítica. Os máficos são derivados de rochas quimicamente semelhantes a basaltos de ambientes de arco de ilhas. Os granulitos aluminosos apresentam protólito sedimentar pelítico a grauvaquiano. O olivina-piroxênio granofels possui composição química semelhante a harzburgitos. As paragêneses minerais indicam metamorfismo de fácies granulito de pressão intermediária para formação das mesmas. Os gnaisses de fácies anfibolito encontrados na área do Complexo Acaiaca comumente apresentam microestruturas miloníticas e evidências de geração por retrometamorfismo a partir dos granulitos em zonas de cisalhamento.

    Abstract in English:

    The Acaiaca Complex, located near the town of Acaiaca, Minas Gerais, is composed predominantly of granulite facies rocks. The Complex extends for at least 36 km in the N-S direction and is about 6 km wide in the central area. Felsic (biotite granulites and charnockites), mafic (pyroxene ± hornblende granulites), ultramafic (olivine-pyroxene granofels) and aluminous granulites are the main rock types. Felsic granulites are derived from rocks of rhyolitic composition. Mafic granulites are derived from rocks geochemically similar to island arc basalts. Aluminous granulites are derived from pelitic rocks and greywackes. The olivine-pyroxene granofels present a chemical composition similar to harzburgites. The mineral assemblages of granulites indicate an intermediate-pressure granulite facies metamorphism for their formation. Metamorphic rocks of lower grade found in the area of the Acaiaca Complex commonly present mylonitic microstructures and evidences of generation by retrometamorphism of the granulites in shear zones.
  • Mineralogical characterization of the Diatoms Lutites of the Santa Elena Peninsula, Ecuador Geociências

    Sánchez, Miguel Genaro Peralta; Gomes, Newton Souza; Carneiro, Mauricio Antônio; Gonçalves, Marcos Andrade; Delicio, Maria Paula

    Abstract in Portuguese:

    Esse trabalho apresenta as principais características mineralógicas, físicas e geoquímicas dos lutitos diatomáceos do Membro Villingota da Formação Tosagua, localizada na bacia Progreso no sudoeste do litoral do Equador, visando à sua utilização como matéria-prima na elaboração de compostos cerâmicos mediante ativação alcalina. Os pelitos estudados do Membro Villingota apresentam uma complexa mistura que se caracteriza pela composição química, na qual predominam sílica, carbonato e alumina, e por sua variada fauna de microfósseis, composta de diatomáceas, radiolários, espículas e foraminíferos. A ativação alcalina dessa mistura natural possibilitou a fabricação de geopolímeros, considerados materiais inorgânicos que podem substituir as argamassas e produtos minerais.

    Abstract in English:

    This work describes the main mineralogical, physical and geochemical characteristics of the diatom lutites of the Villingota Member of the Tosagua Formation, located in the Progreso Basin in the Southwest of the Equatorian coast, with the view of using them as raw materials in the ceramic industry by means of alkaline activation. The studied pelites of the Villingota Member are composed of a complex mixture characterized by their chemical composition with predominance of silica, carbonate, and alumina, as well as by their varied microfossil fauna that includes diatoms, radiolarians, spicules and foraminifers. The alkaline activation of this natural mixture turned possible the manufacture of geopolymers, which are inorganic materials that can substitute binders and mineral products.
  • Geomorphological and paleogeographical implications of the phosphatized crusts in the São Pedro and São Paulo Archipelago, North Atlantic Geociências

    Oliveira, Fábio Soares de; Abrahão, Walter Antônio Pereira; Schaefer, Carlos Ernesto Gonçalves Reynaud; Simas, Felipe Nogueira Bello

    Abstract in Portuguese:

    No Arquipélago de São Pedro e São Paulo, a deposição de excrementos da avifauna foi responsável pela fosfatização de suas rochas. Como feição mais característica, formaram-se crostas fosfáticas. Com base em metodologias pertinentes ao trabalho de campo (observação, descrição e coleta) e de laboratório (análises geoquímicas, mineralógicas e microscópicas), esse trabalho buscou caracterizar tais crostas e compreender suas implicações geomorfológicas e paleogeográficas. As crostas foram definidas como feições de acumulação de excrementos, ricos em fósforo, mineralizados sobre rochas homogêneas (peridotitos milonitizados). Depois de formadas, o comportamento hidrofóbico de tais crostas protegeu as rochas contra o avanço acelerado do perfil de alteração e da atuação de processos erosivos, tornando as encostas em que são encontradas mais íngremes e convexizadas. Ao contrário, onde a formação da crosta não foi verificada, as encostas encontram-se concavizadas e a rocha mais profundamente alterada. A presença de tais crostas também indica a existência de ambientes áridos pretéritos, diferentes das condições climáticas atuais, onde foi possível a acumulação do guano sobre a superfície.

    Abstract in English:

    In the São Pedro and São Paulo Archipelago, deposition of bird excrements has been responsible for rock phosphatization, generating phosphatized crusts. This study describes these crusts and establishes their geomorphological and paleogeografical implications, based on methodologies such as field observation, description and sampling, as well as, laboratorial analyses (geochemical, mineralogical and microscopic). The crusts were defined as features of excrement accumulation, with high P content and mineralized surfaces over homogeneous rocks (milonitizaded peridotites). The hydrophobic behavior of these crusts protects the underlying rock against the accelerated advance of chemical weathering and, consequently, the role of erosion processes, developing steeper and more convex slopes. In contrast, at sites in which the formation of the crust has not been verified, the rock is more weathered and the slopes more concave. The presence of these crusts also indicates an arid paleo-environment, where guano accumulation was possible, differently from present-day climate conditions.
  • Environmental performance evaluation in highway rehabilitation works Engenharia Civil

    Costa, Roberta Maria; Sánchez, Luis Enrique

    Abstract in Portuguese:

    Esse trabalho apresenta um instrumento de avaliação do desempenho ambiental para obras de recuperação de rodovias. Os resultados da avaliação podem ser divulgados às partes interessadas e usados pelas empresas e órgãos públicos responsáveis pelo gerenciamento rodoviário para, entre outros, atestar a conformidade ambiental da empresa construtora. O procedimento envolve (i) aquisição dos dados por meio de vistorias e análise de relatórios ambientais, parte das atividades de supervisão ambiental de obras rodoviárias, (ii) classificação de não conformidades ambientais segundo uma escala de importância, e (iii) cálculo de índices de não-conformidade ambiental. Para fins de teste e calibração, o procedimento foi aplicado em cinco trechos rodoviários, que foram submetidos a obras de recuperação no âmbito do Programa de Recuperação de Rodovias do Estado de São Paulo.

    Abstract in English:

    This paper features a tool to carry out environmental performance evaluation in highway rehabilitation works, as a component of environmental supervision activities. The procedure involves (i) evidence gathering by conducting technical inspections and reviewing environmental compliance reports, (ii) ranking nonconformities according to a proposed weighting framework, and (iii) calculation of an environmental conformity index. For the sake of testing and calibration, the procedure was applied to five road segments that were submitted to rehabilitation works in São Paulo State and the results were treated qualitatively.
  • Mixtures of a lateritic soil with cement and bentonite for slurry wall purposes Engenharia Civil

    Batista, Priscila; Leite, Adilson do Lago

    Abstract in Portuguese:

    É crescente mundo afora o uso de cortinas verticais para contenção da contaminação em água subterrânea. Os solos lateríticos, pela sua ampla distribuição no Brasil, possuem grande potencial de aplicação nessas obras. Entretanto algumas questões ainda carecem de maior investigação, como a interação e compatibilidade desses solos com a bentonita e o cimento, principais aditivos usados para melhorar as propriedades das cortinas. O presente artigo avalia propriedades de um solo laterítico e suas misturas com bentonita e cimento, incluindo a investigação de parâmetros geotécnicos mecânicos e hidráulicos. A campanha laboratorial consistiu de ensaios de caracterização física, físico-química e mineralógica, de condutividade hidráulica, de compressão simples e de cisalhamento direto. Os resultados demonstram que a adição de 3% de bentonita em amostras compactadas não trouxe a diminuição esperada da condutividade hidráulica do solo laterítico, ainda que tenha proporcionado um considerável incremento na resistência ao cisalhamento da mistura.

    Abstract in English:

    There is an increasing worldwide demand for slurry walls to contain contaminated groundwater. Lateritic soils, due to their wide distribution in the Brazilian territory, have great potential to be used in these cases. However, some issues remain uncertain and need investigation, including the interaction and compatibility of these soils with bentonite or cement, the most used additives to improve their geotechnical properties. This work evaluates some mechanical and hydraulic properties of a lateritic soil sample and its mixtures with bentonite and cement. The laboratorial procedures consisted of physical, physico-chemical and mineralogical characterization, hydraulic conductivity, uniaxial compression and direct shearing testing. The results demonstrate that the addition of 3% of bentonite in compacted samples did not decrease the hydraulic conductivity of the lateric soil as expected. On the other hand, the addition of cement has led to a 100-fold increase in this parameter, in spite of the substantial increase in the shear strength caused by the mixture.
  • Energy consumption in smelting reduction (SR) processes

    Assis, Paulo Santos; Fang, Jue; Mankhand, Tilak R.; Assis, Carlos Frederico Campos de; Salierno, Giovanni Felice

    Abstract in Portuguese:

    Ao contrário dos processos convencionais, onde são utilizados coque e hematita nos altos-fornos, combustíveis e minérios de ferro alternativos podem ser utilizados nos processos de fusão-redução, como carvão vegetal e finos de minérios de ferro a fim de produzir ferro esponja. . O uso dessas matérias-primas alternativas, através desses processos, pode amenizar os impactos ambientais e reduzir os custos de processos. Os conceitos da razão teórica de consumo de gás, a energia da redução do minério de ferro e os valores calóricos efetivos foram introduzidos primeiro. A razão de consumo de gás, na prática, e o consumo de gás, como unidade de redução na fusão-redução foram discutidos e calculados. A relação de carvão consumido e a variação da redução do minério de ferro no leito fluidizado também foram discutidos. A influência da pós-combustão no consumo de carvão no banho de minério no forno, como consumo de energia em diferentes combinações de quatro equipamentos foram calculados e discutidos.

    Abstract in English:

    In contrast, conventional processes use coke and hematite/sinter in the blast furnace, in SR processes, other alternative fuels and iron ore sources, like charcoal and fine iron ores, can be used to produce sponge iron. The use of these alternative sources, by SR processes, can reduce environmental impacts and lower production costs. At first, the concepts of the theoretical gas utilization ratio, the smelting heat of the iron ore and the effective calorific value of coal were introduced. Then, the reason for gas utilization ratio and its performance in the shaft as a reducer in the smelting process are discussed and calculated. The relationship between coal consumption and iron ore reduction in the fluidized bed are also discussed. Finally, the influence of post-combustion on coal consumption in an iron bath furnace are calculated and discussed.
  • Characterization and application of the solid waste generated in the production of calcium carbonate precipitate as a corrective for the soil acidity Metalurgia & Materiais

    Mello Filho, Carlos Henrique Ramos; Oliveira, José Roberto de; Espinosa, Denise Crocce Romano; Tenório, Jorge Alberto Soares

    Abstract in Portuguese:

    A indústria de carbonato de cálcio é uma atividade produtiva geradora de resíduos sólidos impactantes para o meio ambiente por conterem alta concentração de elementos alcalinos (CaO, CaCO3 e Ca(OH)2). Esse trabalho visa à caracterização e à classificação dos resíduos sólidos gerados no processo de hidratação de uma indústria de carbonato de cálcio, segundo as normas NBR série 10.000 da ABNT, e à determinação do potencial e à eficiência da utilização dos resíduos sólidos como corretivo da acidez do solo. Inicialmente os resíduos estudados foram submetidos à análise de massa bruta, à ensaios de lixiviação, solubilização, à ensaios de pH, à difratometria de raios X, à espectrometria de emissão atômica, via plasma indutivamente acoplado (ICP-AES), à análise granulométrica e à análise de teor de umidade. A determinação do potencial e da eficiência dos resíduos como corretivo da acidez do solo foi realizada através da análise dos atributos da qualidade dos corretivos do solo (PN, PRNT, teores de Ca e Mg, granulometria). Pelos resultados apresentados, os resíduos estudados podem ser utilizados como corretivo da acidez do solo, considerando que, para cada tipo de solo, uma composição típica de corretivo é necessária. É necessário realizar o beneficiamento do produto, fazendo a secagem e adequando o grau de moagem para as especificações exigidas pelo mercado consumidor.

    Abstract in English:

    The calcium carbonate industry generates solid waste products which, because of their high alkaline content (CaO, CaCO3 and Ca (OH)2 ), have a substantial impact on the environment. The objectives of this study are to characterize and classify the solid waste products, which are generated during the hydration process of the calcium carbonate industry, according to ABNT's NBR 10.000 series, and to determine the potential and efficiency of using these solid residues to correct soil acidity. Initially, the studied residue was submitted to gross mass, leaching, solubility, pH, X-ray Diffractometry, Inductive Coupled Plasma - Atomic Emission Spectrometry (ICP-AES), granularity and humidity analyses. The potential and efficiency of the residue for correcting soil acidity was determined by analysis of the quality attributes for soil correctives (PN, PRNT, Ca and Mg contents, granularity). Consequently, the results show that the studied residue may be used as a soil acidity corrective, considering that a typical corrective compound is recommended for each different type of soil. Additionally, the product must be further treated (dried and ground) to suit the specific requirements of the consumer market.
  • CVD Diamond growth in the silicon substrates of large area Metalurgia & Materiais

    Moro, João Roberto; Trava-Airoldi, Vladimir Jesus; Corat, Evaldo José; Eichenberger Neto, João; Amorim, Amaurí; Alves, Arnaldo Ribeiro

    Abstract in Portuguese:

    Realizaram-se crescimentos de filmes de diamante por deposição química de vapor (CVD, do inglês Chemical Vapor Deposition) em substratos de silício (100), de grande área (80 cm²), em um reator de filamento quente (HFCVD), com taxas de crescimento superiores a 1,5 µm/h. Foi realizado o crescimento das amostras com diferentes fluxos gasosos e diferentes porcentagens de metano (CH4) em hidrogênio (H2). As amostras foram caracterizadas por microscopia óptica, eletrônica de varredura e por espectroscopia de espalhamento Raman. Tais análises acusaram a presença de diamante de alta pureza em todas as amostras.

    Abstract in English:

    Diamond films were grown through Chemical Vapor Deposition (CVD) in silicon substrates (100) of large area (80 cm²), in a hot filament chemical vapor deposition (HFCVD), with growth rates over 1,5 µm/h. The growth of samples was made with different gaseous fluxes and different methane percentages (CH4) in hydrogen (H2). The samples were analyzed through optical microscopy, Scanning Electron Microscopy and Raman spectroscopy scattering. Such analyzes showed the presence of a high purity diamond in all samples.
  • The new EUROFER stainless steels for nuclear fusion Metalurgia & Materiais

    Zimmermann, Angelo J. O.; Sandim, Hugo R. Z.; Padilha, Angelo Fernando

    Abstract in Portuguese:

    Os aços ferrítico-martensíticos de atividade reduzida, que emitem baixos níveis de radioatividade após a vida em serviço, são fortes candidatos para aplicação nas tecnologias de fusão nuclear como materiais estruturais. Propriedades importantes, tais como boa resistência mecânica em altas temperaturas, boa conformabilidade, elevada tenacidade e boa resistência à oxidação, estão presentes nesses aços. Formam uma martensita macia (em torno de 20 Rockwell C) após resfriamento ao ar, quando aquecidos acima da temperatura A1. Usualmente são utilizados na condição revenida para aumentar a tenacidade. Esses aços possuem uma microestrutura muito refinada, que pode variar de totalmente martensítica a totalmente ferrítica. Para aprimorar a resistência sob fluência, essa estrutura pode ser endurecida por uma fina dispersão de partículas (compostas à base de ítria e carbonetos do tipo M23C6). As principais características desses aços serão apresentadas e discutidas nesse trabalho.

    Abstract in English:

    Reduced activation ferritic-martensitic (RAFM) steels display low-level radioactivity after their lifetime and have been considered for applications in fusion technology as structural materials. Unique properties such as good mechanical strength at high temperatures, good formability, high toughness and good oxidation resistance are found in these steels. Upon air cooling, they form a soft martensite (around 20 Rockwell C) when heated above the A1 temperature. These steels are usually employed in the as-tempered condition. This class of steels has a very refined microstructure that varies from fully martensitic to fully ferritic. To improve creep strength, this structure can be strengthened by a fine dispersion of particles (Y-based compounds and M23C6-type carbides). The main characteristics of these steels will be presented and discussed in the present paper.
  • Modeling non-isothermal austenite formation in low carbon steel Metalurgia & Materiais

    Almeida, Geraldo Magela Rodrigues de; Dafé, Sara Silva Ferreira de; Oliveira, Fernando Lucas Gonçalves de; Cota, André Barros

    Abstract in Portuguese:

    A formação da austenita em condições isócronas em um aço de baixo carbono e microligado com Nb, a diferentes taxas de aquecimento e usando curvas dilatométricas, foi estudada utilizando o modelo de Johnson-Mehl-Avrami-Kolmogorov (JMAK), em conjunção com a relação funcional entre a energia de ativação aparente e a taxa de aquecimento. Mostrou-se que essa relação funcional é logarítmica e que a energia de ativação aparente diminui de 152,5 para 118,1 kJ/mol, quando a taxa de aquecimento aumenta de 0,1 para 16 K/s, para o expoente n da equação de JMAK igual a 1,0.

    Abstract in English:

    The austenite formation under isochronal conditions in Nb micro-alloyed low carbon steel was studied using the Johnson-Mehl-Avrami-Kolmogorov (JMAK) model, for different heating rates and by means of dilatometric curves. The functional relationship between the apparent activation energy and heating rate was used in addition to this model. It was shown that this functional relationship is logarithmic and that the apparent activation energy decreases from 152.5 to 118.1 kJ/mol when the heating rate increases from 0.1 to 16 K/s, with the n exponent of the JMAK equation equal to 1.0.
  • Effect of the foreign ions on Vickers micro-hardness of the crystalline phases in the co-processed clinkers Metalurgia & Materiais

    Souza, Vládia Cristina G. de; Koppe, Jair Carlos; Costa, João Felipe Coimbra Leite

    Abstract in Portuguese:

    Esse trabalho determina o valor médio de microdureza Vickers dos componentes cristalinos do clínquer e estima o efeito dos elementos estranhos (menores) e da composição mineralógica sobre os resultados de microdureza. Para isto, foi coletado um número significativo de amostras sobre a correia de alimentação de moinhos de clínqueres em onze fornos co-processadores no Brasil. Os resultados mostram que a microdureza varia de acordo com o tipo de impurezas e sua distribuição. Também, o conteúdo mineralógico e a razão alumina/ferro desempenham um papel importante.

    Abstract in English:

    This study determines the average value of Vickers micro-hardness of the clinker crystalline compounds and evaluates the effect of foreign ions and mineralogical composition on the micro-hardness results. A significant number of samples were collected from the feed-conveyor belt of the clinker ball mill at eleven co-processing kilns in Brazil. The results show that the micro-hardness varies according to the type of impurities and their distribution. Also, the mineralogical content and alumina/iron ratio play an important role.
  • Study of coatings electrodeposited from free cyanide solutions Metalurgia & Materiais

    Casagrande, Delci Fátima M.; Oliveira, Cláudia Trindade; Malfatti, Célia F.; Veit, Hugo M.

    Abstract in Portuguese:

    As indústrias galvânicas utilizam, durante o seu processo produtivo, vários tipos de soluções químicas, além de água, que, após o seu ciclo de vida, devem ser descartadas. Entre esses insumos, está o cianeto cúprico, que é tóxico ao ser humano e ao meio ambiente e que está presente em vários tipos de revestimentos nos quais uma camada de cobre é necessária. Esse estudo tem a finalidade de comparar revestimentos eletrodepositados a partir de soluções com cianetos e livres de cianetos, avaliando a qualidade do tratamento superficial de peças. Dessa forma, buscou-se produzir um revestimento com as mesmas qualidades de peças produzidas pelo processo tradicional. Nesse trabalho, foram utilizadas soluções tradicionais com 25 g.L-1 de cianeto e uma solução alternativa isenta de cianeto. As peças revestidas eram de zamak (liga de zinco com alumínio). Para avaliar a qualidade do revestimento obtido foram realizados ensaios acelerados de corrosão, dureza, comparação de espessura e morfologia da camada eletrodepositada. Os primeiros vestígios de corrosão foram verificados após 432 horas nos corpos de prova tradicionais e 1032 horas nos corpos-de-prova produzidos sem cianeto. Nos ensaios de dureza, obteve-se um pequeno ganho de dureza nas peças sem cianeto. A espessura da camada eletrodepositada, assim como a morfologia, foi similar para os dois tipos de processos. Os resultados obtidos demonstram a viabilidade técnica da utilização de soluções livres de cianeto na galvanoplastia.

    Abstract in English:

    The electroplating industries use in their productive process several types of chemical solutions, besides water, which after their life cycle must be discarded. Among them, there is cupric cyanide, which is highly toxic for humans and the environment, and it is present in many coatings where the copper layer is necessary. This study aims to compare coatings electrodeposited from solutions with cyanide and free cyanide, with those produced by the traditional process. This comparison involved parts and components of the same quality. In this study, traditional solutions with 25 g.L-1 of cyanide and an alternative solution with 0,015 mg.L-1 of cyanide were used. The parts were produced with Zamak (alloy of Zinc and Aluminum). In order to evaluate the quality of the coating, tests of accelerated corrosion, hardness, comparison of thickness and morphology of the electroplated layer were carried out. The first corrosion traces were detected after 432 hours in the traditional samples and 1032 hours in the free cyanide samples. In hardness tests, there was a better result for the free cyanide samples. The electroplated layer thickness and morphology was similar in both processes. The study results showed that there is technical feasibility in using free cyanide solutions in the electroplating sector.
  • Scrapped jewel recycling for the gold and silver hydrometallurgical recovery Metalurgia & Materiais

    Rojas, Carol Elizabeth Barrientos; Martins, Afonso Henriques

    Abstract in Portuguese:

    Muitos resíduos valiosos gerados na fabricação de jóias se perdem pela falta de conhecimento técnico para a recuperação dos metais preciosos utilizados na sua elaboração. Esse trabalho apresenta os resultados experimentais, em escala de bancada laboratorial, do uso de uma rota hidrometalúrgica para tratar sucatas de jóias de ouro empregando amostras com teores acima e abaixo de 10% de Ag. A rota adotada consistiu de uma lixiviação preliminar das amostras com HNO3 para extrair a prata, seguida de uma lixiviação com água-régia do resíduo sólido de ouro da lixiviação anterior para solubilizar o ouro contido. Alguns parâmetros típicos da etapa de lixiviação foram avaliados com o emprego de um planejamento estatístico de experimentos pelo método fatorial completo a dois níveis experimentais. As condições experimentais ótimas para a máxima extração metálica foram determinadas pelo método estatístico do passo ascendente. Os licores de lixiviação foram tratados visando à recuperação do ouro e da prata. A recuperação da prata (94%) ocorreu pela calcinação do AgCl, obtido com a adição de NaCl ao licor de HNO3, e a recuperação de ouro (98,7%) deu-se pela precipitação com a adição de FeSO4 ao licor de água-régia.

    Abstract in English:

    A great amount of scrap metal waste is lost in the manufacturing of gold jewelry due the lack of available knowledge for precious metal recovery in small jewelery shops. This study presents the experimental results on a bench laboratory scale of a hydrometallurgical route to treat gold jewelry scrap using samples with proportions that are higher and lower than 10% Ag. The adopted route consisted of preliminary sampling, leaching with HNO3 to extract the silver, followed by aqua regia leaching of a gold solid residue from the previous leaching stage to dissolve the contained gold. Some typical parameters of the leaching stage were evaluated with the use of a statistical planning of experiments by "The complete Factorial Method" with two experimental levels. The optimum experimental conditions for the maximum metallic extraction were determined by "the ascending path method for statistical optimization". The leaching liquors were treated, aiming for the gold and silver recovery. The silver recovery (94%) occurred by the AgCl calcination obtained with the NaCl added to the HNO3 liquor, and the gold recovery (98.7%) was obtained by the precipitation with the FeSO4 added to the aqua regia liquor.
  • Caracterização e determinação do comportamento de consolidação da polpa de bauxita Mineração

    Nascimento, Christine Rabello

    Abstract in Portuguese:

    A sedimentação e a consolidação do minério decorrente de uma parada no processo de bombeamento de polpas em dutos podem ocasionar dificuldades numa nova partida operacional. Nesse contexto, a coesão do material sedimentado tem relevância e está relacionada a determinados fatores, tais como a composição dos minerais na polpa, as características dos minerais e a distribuição de tamanhos das partículas. Esse trabalho tem por objetivo avaliar, mediante medidas reológicas, a variação da coesão das partículas sedimentadas de uma polpa de bauxita em função do tempo. O minério de bauxita utilizado foi devidamente caracterizado, sendo composto, predominantemente, por gibbsita, hematita e caulinita e contendo um elevado teor de finos - cerca de 45% das partículas tem tamanho inferior a 38 µm. Pelas curvas de tensão versus tempo, foi observado que antes de 4 horas, praticamente, todo material já havia se sedimentado. Após 24 horas de assentamento, ocorreu um ligeiro acréscimo da tensão na ruptura do sedimento.

    Abstract in English:

    Ore particle settling and consolidation due a stop of slurry pumping may cause troubles in the restarting process. So, the cohesion of the sediment is an important issue, which is related to the mineral composition and the size's distribution of the particles in the slurry. The objective of this study is to evaluate by rheological measurements the changes in the cohesion of bauxite settled particles in function of time. The ore sample is comprised mainly of gibbsite, hematite and kaolinite, whose amount of fine grounded material is very high - about 45% of the particles are smaller than 38 µm. The settling practically finished before four hours and an increment of the tension in the rupture of the sediment was observed after 24 hours of rest.
  • Methodology for the calculation of carbon emissions and efficiency in the electricity generation by coal combustion in Brazil Mineração

    Licks, Letícia A.; Pires, Marçal

    Abstract in Portuguese:

    Esse trabalho tem por objetivo avaliar as emissões de dióxido de carbono (CO2) emitido pela queima do carvão fóssil no Brasil. Uma metodologia é proposta para o cálculo dessas emissões utilizando coeficientes de emissão de carbono específicos para os carvões nacionais. Foram, também, considerados a utilização de combustíveis secundários e a geração de eletricidade nos cálculos. Os resultados obtidos indicaram emissões de carbono de 1.794 Gg.ano-1 para o ano de 2002. Em alguns casos, o valor obtido foi 20% menor que o calculado com a metodologia oficial (MCT), que desconsidera o teor de umidade do carvão e utiliza coeficientes genéricos não adaptados aos carvões nacionais. Os resultados evidenciam a necessidade da revisão dos inventários de emissão e a modernização dos sistemas de combustão, como alternativa para o uso sustentável do carvão fóssil no país.

    Abstract in English:

    This study aims to evaluate the carbon dioxide (CO2) emissions from coal combustion in Brazil. A methodology using the emission factors estimated specifically for Brazilian coals is proposed. The use of secondary fuels and the electricity produced by the power plants were also considered in the calculations. The results obtained indicated carbon emissions of 1,794 Gg year-1 for 2002. In some cases 20% lower emissions were observed in comparison to the official methodology (MCT) that does not consider coal moisture and uses generic emission coefficients not adapted for Brazilian coal. The results suggest that national inventories must be revised and combustion systems should be updated in order to increase efficiency and to reduce CO2 emissions as a sustainable measure for the coal use in the country.
  • Chemical composition of mixed construction and demolition recycled aggregates from the State of São Paulo Mineração

    Ulsen, Carina; Kahn, Henrique; Angulo, Sérgio C.; John, Vanderley M.

    Abstract in Portuguese:

    Os Resíduos de Construção e Demolição (RCDs) representam cerca de 50% dos resíduos sólidos de cidades brasileiras; a reciclagem é, portanto, desejável, tanto do ponto de vista econômico, como ambiental. Nesse trabalho são apresentados resultados de estudos de caracterização química referentes a amostras de duas usinas de reciclagem do Estado de São Paulo. Verificou-se que a classificação corrente do RCD, segundo critérios visuais (tipos cinza e vermelho), não está relacionada à composição química destes, sendo esta influenciada, principalmente, pela granulometria. A composição química dos RCDs varia em função dos conteúdos de pasta de cimento, tipos dos agregados naturais (areia quartzosa ou granito), cerâmica vermelha e argila. Ainda, para a reciclagem dos resíduos como agregados para concretos, são necessários dois estágios de britagem para atendimento às normas ABNT. A fração miúda apresenta um enriquecimento nos teores de sílica, indicando liberação da pasta de cimento para os finos (< 0,15 mm). Os finos têm aplicações potenciais na indústria de cimento.

    Abstract in English:

    Construction and Demolition Waste (CDW) represents about 50% of the total Brazilian municipal solid waste; thus, recycling represents huge benefits both in environmental and economic perspectives. Herein, the chemical characterization results of three samples from two different recycling plants from the State of Sao Paulo is prevented. The results demonstrated that the visual classification into grey and red is not related to the chemical composition but mostly to the grain size fraction. The chemical composition of the CDW varies according to the content of cement paste, natural aggregates (quartz sand or granite), red ceramic and clay. Furthermore, the production of recycled concrete aggregates requires two crushing stages to meet the technical standards. The sand fraction (below 4.8 mm) presents high grades of SiO2, which indicates the liberation of cement paste to fines (< 0.15 mm). The fines have a great potential to be used in the cement industry.
  • Granulometric analysis based on the energy of Wavelet Transform coefficients

    Oliveira, Elisângela Fátima; Bianchi, Andrea Gomes Campos; Martins-Filho, Luiz de Siqueira; Machado, Romuel Figueiredo

    Abstract in Portuguese:

    Esse artigo apresenta uma metodologia para análise de granulometria por imagem, baseada na modelagem de energia no espaço das freqüências, utilizando a transformada Wavelet. Apresenta uma breve revisão da ferramenta da transformada Wavelet, e detalha a metodologia proposta. Os resultados apresentados foram obtidos utilizando imagens simuladas numericamente e imagens experimentais. Esses resultados mostram uma correlação importante entre a energia dos coeficientes das Wavelets e a distribuição das dimensões dos objetos analisados.

    Abstract in English:

    A methodology for granulometric image analysis based on modeling the spatial energy of frequencies, using the Wavelet transform is presented in this article. A brief review of the Wavelet Transform tool is presented, and the proposed methodology is detailed. The presented results were obtained using numerically and experimentally simulated images. These results show the relevant correlation between the energy of the Wavelet coefficients and the size distribution of the analyzed objects.
  • The evidence of the volume x variance relationship in the homogenization of silica in iron ore Mineração

    Marques, Diego Machado; Costa, João Felipe Coimbra Leite; Ribeiro, Diniz Tamantini; Stangler, Roger Luis; Castro, Emir Birro de; Koppe, Jair Carlos

    Abstract in Portuguese:

    Combinações de minério provenientes de diferentes frentes de lavra e pilhas de homogeneização são, comumente, empregadas para reduzir a variabilidade dos teores nas plantas de beneficiamento. A metodologia proposta, nesse trabalho, visa a quantificar a variabilidade das diversas etapas em um sistema de homogeneização. O parâmetro químico avaliado é sílica (SiO2) de minério de ferro, na faixa granulométrica inferior a 0,15 mm. Este é um contaminante errático, nesse tipo de depósito. Os resultados mostram a variância esperada para os diversos tamanhos de pilhas. Fica demonstrado que a variância, reduz com o aumento da massa da pilha.

    Abstract in English:

    Blending and homogenization piles are usually employed for reducing head grade fluctuation at a processing plant. The methodology suggested herein aims at quantifying the variability at various stages in a homogenization system. The chemical parameter evaluated is silica (SiO2) from an iron ore at a granulometry below 0.15mm. This is a highly variable contaminant in iron ore deposits. The results show the expected variance among the grades for various pile sizes. It is demonstrated that the rate of variance decreases as the pile size increases.
  • Environmental regularization of mining activities in the State of Minas Gerais, Brazil Mineração

    Viana, Maurício Boratto; Bursztyn, Maria Augusta Almeida

    Abstract in Portuguese:

    Esse artigo tem por objeto de estudo a regularização ambiental de minerações em Minas Gerais, Estado onde tais atividades apresentam destacada importância econômica, social e ambiental. Descrevem-se as principais normas e resultados do licenciamento ambiental, bem como o pós-licenciamento, etapa em que o sistema fica, parcialmente, comprometido, em razão da insuficiente assessoria técnica às empresas de mineração e do assistemático acompanhamento das atividades impactantes pelo órgão ambiental. Também é feita uma avaliação preliminar das modificações introduzidas na gestão ambiental em Minas Gerais nos últimos cinco anos, incluindo a desconcentração ("regionalização") do sistema de regularização - e da gestão ambiental como um todo -, com a criação de oito escritórios regionais e a instituição, em substituição ao licenciamento tradicional, da autorização ambiental de funcionamento, de natureza declaratória, para empreendimentos de menor porte e de menor potencial poluidor.

    Abstract in English:

    This study deals with the environmental regularization of mining activities in the State of Minas Gerais, Brazil, where such activities exhibit prominent economic, social and environmental importance. The main environmental rules and data from the licensing system are analyzed, focusing on the post-licensing stage, when the system is partially hampered due to insufficient technical assessment and non-systematic inspection of the impacting activities by the environmental authorities. A preliminary assessment of the changes introduced in the environmental system in the last five years is also made, and comprise: the regional decentralization of the licensing system - and of the environmental management as a whole -, with eight regional offices, and the institution of the declaratory authorization for environmental operation of minor enterprises with potentially less degrading activities, in substitution of the traditional licensing system.
  • A eficácia das medidas de recuperação ambiental implantadas em minas de calcário para cimento Mineração

    Neri, Ana Claudia; Sánchez, Luis Enrique

    Abstract in Portuguese:

    Esse trabalho analisa a eficácia das medidas de recuperação ambiental implantadas em nove minas de calcário. Utilizou-se o procedimento desenvolvido por Neri e Sánchez (2008), o qual envolve: (i) realização de inspeções técnicas, apoiadas por um roteiro fundamentado nas boas práticas internacionais e nacionais relacionadas à recuperação ambiental em minas, (ii) classificação das evidências encontradas (prática totalmente aplicada ou adaptada satisfatoriamente, parcialmente aplicada, não aplicada ou não se aplica), e (iii) cálculo de índices de conformidade. Constatou-se que as atividades de planejamento apresentaram pior desempenho (baixo índice de conformidade), as práticas operacionais atingiram, em geral, resultados satisfatórios e as de gestão apresentaram nível médio de conformidade. Alguns exemplos de boas práticas são destacados. Conclui-se que as atuais práticas não apresentam boa conformidade com as melhores práticas internacionais e nacionais. Há, principalmente, deficiências de planejamento, com reflexos nas práticas operacionais, em que pese a adoção de várias práticas satisfatórias, especialmente de manejo de solo e de proteção das águas. Não há reconhecimento, por parte das empresas, da importância da gestão do processo de recuperação.

    Abstract in English:

    The effectiveness of environmental reclamation measures implemented in limestone mines is reviewed. An assessment procedure developed by Neri and Sánchez (2008) was used. This tool comprises a set of statements of good practice grouped in three categories (essential, important and accessory practices) which are assessed through (i) carrying out field technical inspections guided by a series of protocols especially designed for this purpose; (ii) classifying inspection evidences according to previously defined categories (totally applied or satisfactorily adapted, partially applied, not applied or not applicable); and (iii) calculating conformity indexes. The results showed that: planning activities featured the lowest performance (low conformity indexes), operational practices reached the most satisfactory results and management practices medium conformity indexes. A general conclusion is that in these mines, current practices are partially effective in establishing favorable conditions for long-term success of rehabilitation. Improvements in planning practices could significantly enhance performance and reduce risks.
  • Influence of the distribution function on modeling and simulation of the Carajás grinding circuit - Part 1 - model fit Mineração

    Foggiatto, Bianca; Delboni Júnior, Homero

    Abstract in Portuguese:

    O modelo de misturador perfeito (PMM) leva em conta, tanto as características do equipamento, como as do minério. As características do minério são representadas pela função distribuição de quebra. Tal função pode ser determinada através de um método laboratorial proposto pelo JKMRC ou de funções padronizadas. O presente trabalho descreve o processo de modelagem matemática do circuito de moagem de Carajás, utilizando o software JKSimMet. Como resultado, foi possível avaliar a qualidade do ajuste do modelo em dois cenários: 1) utilizando a função distribuição de quebra-padrão do programa; 2) utilizando a função distribuição de quebra determinada para a alimentação do circuito de moagem. A partir desta análise, determinou-se, no ajuste do PMM e, em particular, na função taxa de quebra ou cinética de fragmentação, a influencia da função distribuição.

    Abstract in English:

    The perfect mixing model (PMM) is based on parameters derived from the equipment characteristics as well as ore breakage characteristics. Ore characteristics are represented through the appearance function. This function may be determined using JKMRC laboratorial methods or by standard functions. This work describes the model fitting process of the Carajas grinding circuit, using the JKSimMet simulator. Two scenarios were used in model fitting exercises: 1) standard appearance function; and 2) appearance function based on testing carried out on samples taken at circuit feed. From this assessment, the appearance function's influence in the PMM fit and it's relation with the breakage rate were determined. The influence of the appearance function on the respective breakage rate distribution was assessed.
  • Influence of the sampling method on grade control Mineração

    Faria Junior, Agenor de; Tomi, Giorgio de; Sant'Agostino, Lilia M.; Costa, João Felipe Coimbra Leite

    Abstract in Portuguese:

    Um dos grandes desafios enfrentados pela indústria mineral é a dificuldade em prover à usina de beneficiamento minérios que possuam as especificações de teores adequadas para seu bom desempenho. O conhecimento geológico das diferentes litologias que formam uma jazida é etapa fundamental para a garantia da qualidade esperada do minério, mas não é suficiente. Após o conhecimento dos diferentes domínios geológicos, que abrange uma série de atividades exploratórias e tem como produto final um modelo tridimensional de blocos, obtido com a utilização de técnicas geoestatísticas, outra atividade igualmente importante é a estimativa de teores, que atribui teores das variáveis de interesse a cada bloco através de técnicas de interpolação como a krigagem. Esse artigo contém a análise comparativa de estimativas dos teores obtidos por três diferentes tipos de amostragem para o controle de qualidade da lavra e apresenta os resultados de uma aplicação prática de estudo de caso na unidade litológica denominada Carbonatito Branco, na Mina de Cajati da Empresa Bunge Fertilizantes S/A, localizada a sudeste do Estado de São Paulo.

    Abstract in English:

    One of the major challenges for the mining industry is to supply the processing plant with ore that meets its specifications for maximizes production. This can only be achieved if proper knowledge of the geological domains of the orebody is acquired. However, this condition is not sufficient: once the geological domains of the orebody are properly known, it is also necessary to model the geological grades using estimation techniques such as kriging. The challenge for mining companies is to establish sampling processes and techniques that allow the appropriate estimation of the geological grades of the mined out ore. This paper presents a comparative analysis between three sampling methods and their impact on the estimation of the geological grade at the mine face in a case study carried out at the Cajati mine of Bunge Fertilizantes S/A, located in Sao Paulo, Brazil.
  • Risk-factor classification of tailings and industrial waste dams Mineração

    Espósito, Terezinha de Jesus; Duarte, Anderson Pires

    Abstract in Portuguese:

    Recentes acidentes envolvendo barragens de contenção de rejeitos de mineração e de resíduos industriais vêm despertando a atenção para essas estruturas, que crescem com o aumento da produção industrial. Em Minas Gerais, a Fundação Estadual do Meio Ambiente (FEAM) realiza cadastro e classificação dessas barragens através da metodologia de Potencial de Dano Ambiental. De acordo com essa classificação as barragens devem se submeter, periodicamente, a novas auditorias técnicas de segurança, com prazos de um, dois ou três anos. Em parceria com a FEAM, foram aplicados dados de 124 barragens de contenção de rejeitos de mineração e de resíduos industriais em um modelo de avaliação de potencial de risco, a princípio, desenvolvido para barragens convencionais. O modelo, que considera os fatores Periculosidade, Vulnerabilidade e Importância Estratégica, se apresenta como uma ferramenta adicional para subsidiar a tomada de decisões, permitindo focar atenção naquelas barragens que apresentarem situação mais crítica quanto ao potencial de risco e de dano ambiental. Os resultados mostraram que nenhuma barragem apresentou potencial de risco Muito Alto/Emergência. No entanto, 30% das barragens apresentaram potencial de risco Médio/Alerta, o que revela a necessidade de priorizar a atenção e a intervenção nessas estruturas.

    Abstract in English:

    Recent accidents involving tailings and industrial waste dams are attracting attention. This is because the number of these dams increases as industrial production increases. In Minas Gerais, the State Environmental Foundation (FEAM) conducts the registration and classification of dams according to the methodology called Potential Environmental Damage. According to this classification, the dams must be periodically submitted to technical and safety audits every one, two or three years. In partnership with FEAM, data from 124 tailings and industrial waste dam was applied in a model for potential-risk evaluation; in principle, developed for conventional dams. The model, which considers factors of danger, vulnerability and strategic importance, is presented as an additional tool to support decision-making, allowing focusing attention on those dams that present the most critical risk potential for environmental damage. The results showed that no dam presented the Very High/Emergency potential risk. However, 30% of the dams showed Medium/Alert potential risk, which shows the need to prioritize attention and intervention in these structures.
  • High pressure grinding rolls for iron ore Mineração

    Ribeiro, Farley Santos; Russo, José Francisco Cabello; Costa, Thiago

    Abstract in Portuguese:

    O Projeto Minas-Rio, de propriedade da Anglo Ferrous Brazil, prevê a utilização de prensa de rolos para cominuição do undersize do peneiramento (-25,4 mm). Esta é uma aplicação que se torna cada dia mais comum, porém relativamente nova em minério de ferro. Foram realizados estudos no Centro de Pesquisa da Krupp/Polysius na Alemanha, com o objetivo de validar a aplicação de prensa de rolos para minério de ferro, de determinar os principais parâmetros usados no dimensionamento e de avaliar o impacto do aumento da umidade da alimentação na capacidade específica e na distribuição granulométrica do produto. Os excelentes resultados obtidos, nos ensaios em escala-piloto, somados aos ganhos financeiros da aquisição e operação, à maior estabilidade do processo diante variações de w i (work index) e à distribuição granulométrica da alimentação, contribuíram para aprovar, de forma irrestrita, a aplicação de prensa de rolos para cominuição de minério de ferro no Projeto Minas-Rio.

    Abstract in English:

    The Minas-Rio Project that is being implemented by Anglo Ferrous Brazil, foresees the use of HPGR (High Pressure Grinding Rolls) to grind the undersize from screening at (-25.4 mm). This application is recent for iron ore comminuting. The study described herein, took place at the Krupp/Polysius Research Center, in Germany, aiming to validate the HPGR application for iron ore, as well as to determine the main parameters used in equipment sizing. The study also aimed to assesses the impact of moisture variation on ore feed in respect to specific grinding capacity and product size distribution. The great results obtained from the sample tests that demonstrated more process stability for the work index (w i) and granulometric feed distribution variations, together with the possible financial gains from the HPGR implementation, contributed to the unrestricted approval of the HPGR application for iron ore comminuting in the Minas-Rio Project.
Escola de Minas Rua Carlos Walter Marinho Campos, 57 - Vila Itacolomy, 35400-000 Ouro Preto MG - Brazil, Tel: (55 31) 3551-4730/3559-7408 - Ouro Preto - MG - Brazil
E-mail: editor@rem.com.br