PPGEM - Mestrado (Dissertações)
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Item Metodologia de análise do desempenho da usina de concentração da Samarco Mineração S.A. baseada em simulação das operações.(Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mineral. Departamento de Engenharia de Minas, Escola de Minas, Universidade Federal de Ouro Preto., 2003) Carvalho, Duílio Donizete Teixeira de; Pinto, Luiz RicardoEste trabalho tem por objetivo criar uma metodologia para análise do desempenho da usina de concentração de minérios de ferro da Samarco Mineração S.A., baseada na simulação das operações. A abordagem adotada se restringe à eficiência operacional dos equipamentos e etapas do processo produtivo que, a propósito, pode ser classificado como um processo industrial contínuo. Para a modelagem das operações da planta foi aplicado o software ARENA da Rockwell Software, que é um sistema de simulação a eventos discretos. Uma adaptação, visando adequar este software para aplicação em um sistema contínuo, foi necessária para viabilizar o projeto. A ferramenta criada é um sistema de simulação discreta a partir de um modelo a eventos discretos em que o processo industrial contínuo foi discretizado no tempo e modelado, utilizando variáveis estocásticas (disponibilidade dos recursos) e determinísticas (capacidade dos recursos). Com o uso desta ferramenta foi possível desenvolver um simulador específico para análises de cenários operacionais da usina. Este simulador permite que sejam avaliadas mudanças na forma de operação da usina sem necessidade de intervenção direta no sistema real, o que faz desta ferramenta uma poderosa aliada no planejamento estratégico das operações, respondendo de maneira clara perguntas do tipo “O que aconteceria, se ...?”, comuns quando se planeja alterações em sistemas produtivos.Item Interferência de cátions Ca2+ nas etapas de deslamagem e flotação de minério de ferro.(Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mineral. Departamento de Engenharia de Minas, Escola de Minas, Universidade Federal de Ouro Preto., 2003) Carvalho, Mauro Rodrigues de; Peres, Antônio Eduardo ClarkAs interferências que os cátions Ca2+ presentes na água recuperada podem gerar nos processos de deslamagem e flotação foram analisadas através de ensaios de laboratório realizados com uma amostra de um minério de ferro proveniente das minas do complexo de Alegria da Samarco Mineração S.A. Esses ensaios de deslamagem e flotação, que retratam as condições existentes na usina de concentração da Samarco, foram realizados variando-se as dosagens de cal hidratada em função do pH da polpa. O valor alvo de pH foi aquele necessário para atender ao controle da reologia da polpa durante o bombeamento pelo mineroduto (pH=11,4). O objetivo principal desse estudo foi determinar a possibilidade de alterar o ponto de dosagem da cal hidratada dos tanques de estocagem de polpa do mineroduto para a alimentação dos espessadores de concentrado, uma vez que a água proveniente desse espessamento retorna ao processo produtivo, sem afetar os processos citados acima. Os resultados mostraram ser possível essa alteração desde que ocorra um acompanhamento da performance da etapa de deslamagem, pois quando as dosagens de cal hidratada aumentam significativamente, a ponto de aumentar o pH da solução para valores acima de 10,5, os cátions Ca2+ iniciam um processo de desestabilização termodinâmica da suspensão, passando a atuar como coagulantes, o que vem a afetar a sua performance. Se a performance da deslamagem não for controlada pode vir a prejudicar a etapa subseqüente, a flotação, dificultando a obtenção de teores de SiO2 no concentrado atendendo às especificações.Item Simulação de moagem implementada a partir do modelo de Austin.(Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mineral. Departamento de Engenharia de Minas, Universidade Federal de Ouro Preto., 2003) Silva, André Carlos; Luz, José Aurélio Medeiros daDentro do contexto do tratamento de minérios, a etapa de cominuição (britagem e moagem) é quase sempre requerida, seja objetivando a liberação das partículas minerais para as etapas subseqüentes de concentração, ou mesmo a simples adequação granulométrica de massas minerais para a comercialização imediata. Por tratar-se de uma etapa associada a altíssimos custos de investimentos e consumos energéticos, o cálculo e o dimensionamento de moinhos têm sido alvo de pesquisas e estudos por parte de cientistas desde meados do século XIX. A previsão das características do produto de moinhos industriais é um problema no qual tem-se centrado esforços na tentativa de melhorar a qualidade do produto e reduzir os custos operacionais. Existem disponíveis na literatura diversos modelos para a cominuição mineral, destacase, contudo, o modelo de Austin (2002) para a quebra de partículas por impacto. O presente trabalho teve como objetivo implementar o modelo de Austin de forma a averiguar se este podia ser aplicado na moagem em moinhos tubulares revolventes, tendo ciência que os mecanismos de quebra envolvidos em ambos os casos não são em nada parecidos. Uma vez que a abordagem inicial do modelo é para processos em batelada, foi criado um artifício para que o modelo pudesse ser aplicado para processos em fluxo contínuo. Obteve-se resultados interessantes, erros menores que 0,005, para moagens em que o tempo de residência médio tinha uma distribuição estreitaItem Flotação colunar reversa de minério de ferro : o efeito da granulometria da sílica.(Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mineral. Departamento de Engenharia de Minas, Universidade Federal de Ouro Preto., 2003) Carvalho, William Ricardo de; Martins, JaderO presente trabalho se objetivou a verificar e avaliar a influência do tamanho das partículas de sílica na flotação colunar reversa de minério de ferro. Para o tal foi utilizado um minério o qual foi constituído de um concentrado de minério com teor de ferro de 68,01%, proveniente da SAMARCO Mineração S.A. que foi contaminado, a percentagens de 20% e 30%, por quartzito com alta percentagem de sílica proveniente da Omega Mineração Ltda, o qual foi britado, moído a úmido e seco em estufa. Executou- se a análise granulométrica deste material e verificou - se que o d 50 do quartzito foi de 85 µm (sendo o tamanho mais próximo de 75µm ou 200 malhas Tyler). Executaram-se experimentos, em batelada, de flotação convencional reversa em célula Denver de 3,0 litros, bem como de flotação colunar reversa em uma coluna de 1,70m de altura e volume de 5,40 litros, sendo os experimentos conduzidos em escala laboratorial. Os experimentos foram executados no Laboratório de Tratamento de Minérios do Departamento de Engenharia de Minas da Universidade Federal de Ouro Preto. Determinaram- se, as recuperações metálicas de ferro, as recuperações de sílica, os teores de ferro no flotado, bem como os teores de sílica no afundado, para cada um dos ensaios de flotação reversa de minério de ferro. Com estes resultados construíram- se gráficos da recuperação em função das três faixas de granulometria de sílica (abaixo de 75µm, distribuição ampla e acima de 75µm) segundo os itens de variação: a percentagem de sólidos na alimentação (40% e 50% para os ensaios de flotação convencional e 40% para os ensaios de flotação em coluna), a percentagem de coletor (50g/t e 70g/t) e percentagem de sílica (20% e 30%) utilizado como cotaminante. Analisaram - se os resultados e verificou -se que os valores de recuperação de sílica obtidos nos ensaios de flotação em coluna foram superiores aos obtidos nos ensaios de flotação convencional para os minérios com sílica na faixa de granulometria acima de 75µm. E ainda que os valores de recuperação de sílica obtidos nos ensaios de flotação convencional foram superiores aos obtidos nos ensaios de flotação em coluna para minérios com sílica na faixa de granulometria abaixo de 75µm .Foram ainda propostas as possíveis modificações de processo para a melhoria das especificações do produto exigidas pelo mercado consumidor.Item Otimização da perfuração e da segurança nos desmontes de agregados através dos sistemas laser profile e boretrak.(Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mineral. Departamento de Engenharia de Minas, Universidade Federal de Ouro Preto., 2003) Quaglio, Osvail André; Silva, Valdir Costa eNo desmonte de rochas, a segurança é um critério fundamental na elaboração de um plano de fogo, mas devido à incerteza no comportamento do maciço rochoso, da qualidade da perfuração e irregularidades da face das bancadas, não se pode ter uma qualidade na segurança sem a utilização de equipamentos que permitam um melhor conhecimento da natureza da bancada para minimizar o risco de acidentes, principalmente em bancadas altas, ou seja, com mais de 20 metros de altura. Dessa forma é necessário um estudo qualitativo e quantitativo prático da metodologia e utilização desses equipamentos otimizando assim todo o processo, não só em termos da segurança, mas também da economia geral visando a granulometria adequada sem geração de blocos, ruídos e vibração dos terrenos próximos ao empreendimento. Durante os trabalhos de perfuração do maciço rochoso, dificilmente os furos apresentam sua trajetória retilínea como desejado idealmente, ocorrendo desvios devido a inúmeros fatores que se acentuam gradualmente com a profundidade destes e mais, as faces das bancadas nunca se comportam de forma plana e uniforme como se espera na teoria, o que dificulta o real afastamento dos furos à face. Dessa forma a correta distribuição do explosivo na porção a ser desmontada fica um tanto quanto comprometida podendo gerar ultralançamentos, ruído, ondas sísmicas e pulverização da rocha ou blocos maiores que as dimensões aceitas pelo britador primário comprometendo a segurança e aumentando o custo da lavra. Este projeto de pesquisa visa otimizar a utilização prática e a metodologia de aplicação dos sistemas BORETRAK e LASER PROFILE no perfilamento de bancadas e correção do plano de fogo relacionado com os desvios de furos nos desmontes de rocha e também técnicas para eliminação deste último, ambos visando principalmente a segurança de cada desmonte. Esta pesquisa foi realizada nas unidades 5 e 6 das pedreiras Basalto, no município de Campinas, Estado de São Paulo, levando em consideração seus efeitos em relação à segurança, meio ambiente, economia e qualidade da produção do empreendimento.Item Estudo da produção de concentrados de minério de ferro a partir dos rejeitos da barragem de germano.(2003) Santos, Ivan José dos; Martins, Jader; Peres, Antônio Eduardo Clark; Donda, Joaquim Donizetti; Martins, JaderEsse trabalho investigou a possibilidade de se produzir concentrados de minério de ferro que atendessem às especificações atuais da Samarco, utilizando uma amostra dos rejeitos da barragem de Germano. Na caracterização da amostra, determinou-se uma granulometria muito fina, um baixo teor de ferro (26%) e um elevado teor de hematita especular (85%), além de uma maior concentração dos minerais de ferro nas frações abaixo de 44m. Devido a essas características, foram realizados inicialmente ensaios de pré-concentração por peneiramento, concentração magnética e concentração centrífuga. Na seqüência, foram realizados ensaios de concentração considerando cinco fluxogramas, envolvendo como métodos principais a concentração magnética e a flotação. Os concentrados obtidos apresentaram baixos teores de fósforo, elevados teores de hematita especular e teores de sílica próximos às especificações de alto forno. A especificação de sílica de um concentrado para redução direta não foi prontamente obtida e mostrou-se mais difícil, fato atribuído à presença no concentrado de outras espécies portadoras de sílica, além do quartzo. Os fluxogramas envolvendo peneiramento e concentração magnética foram os que se mostraram mais promissores para o tratamento dos rejeitos. Mesmo sem otimizações, foram obtidas recuperações em peso de 25% e metálica de 67%, com teores de sílica no concentrado na faixa de 3%. Por possuir configuração semelhante ao circuito de concentração da Samarco, a opção incluindo deslamagem e flotação foi melhor estudada através de um projeto de experimentos para os ensaios de flotação e também considerando a introdução de uma etapa de escrubagem anterior à deslamagem. Os resultados obtidos não recomendam a utilização desse tipo de circuito para o tratamento dos rejeitos da barragem de Germano.Item Flotação de diferentes tipologias de minério fosfático de Tapira/MG.(Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mineral. Departamento de Engenharia de Minas, Universidade Federal de Ouro Preto., 2004) Guimarães, Gilberto Caixeta; Lima, Rosa Malena FernandesO minério fosfático, objeto deste estudo, provém da jazida de Tapira, situada no oeste do estado de Minas Gerais, e é minerado pela Fertilizantes Fosfatados S/A – Fosfertil. As amostras de minério trabalhadas foram retiradas de 12 pontos (regiões) diferentes da mina. Os resultados de caracterização mineralógica mostraram que as amostras coletadas desses 12 pontos formam quatro tipologias diferentes: piroxenito silicificado semicompacto, piroxenito silicificado compacto, silexito e piroxenito serpentinizado. Este trabalho teve por objetivo verificar a resposta à flotação destas tipologias de minérios, utilizando os coletores óleo de soja hidrogenado, KE ® 883 (mistura de sulfossuccinato de sódio e potássio misturado a um álcool de cadeia longa) e a mistura de ácido graxo e KE ® 883 (70%/30%). Os ensaios da flotação aniônica direta da apatita, envolvendo a etapa rougher, obedeceram ao procedimento da Fosfertil, que usa o amido gelatinizado como depressor. Através de planejamento fatorial de experimentos foram investigad os os efeitos das dosagens de coletor e depressor, bem como o pH da flotação. Através destes estudos verificou-se que o valor de pH 11 foi o que levou aos melhores resultados em termos de recuperação de P 2O5, teor de P2O5 e relação CaO/P 2O5 nos concentrados para as diversas tipologias de minérios, exceto para o piroxenito silicificado compacto, que foi 8. Houve aumento da relação CaO/P 2O5 dos concentrados com o aumento da dosagem de todos os coletores. Esta relação foi maior também para os minérios com maior conteúdo de carbonatos. Para alcançar a recuperação de P 2O5 acima de 90% foram necessárias dosagens bem maiores de KE ® 883 em relação ao óleo de soja, porém as dosagens de depressor foram inferiores. Para a mistura ácido graxo e KE ® 883 (70%/30%), observou-se que a dosagem da mesma situava-se a níveis intermediários quando estes reagentes foram usados individualmente, evidenciando o sinergismo entre os mesmos. As relações CaO/P 2O5 nos concentrados de todas as tipologias estudadas foram ligeiramente inferiores quando foi usado o coletor KE ® 883. Há de salientar a necessidade de etapa cleaner dos concentrados para todas as tipologias de minério investigadas.Item Dimensionamento de malhas de furação para desmonte de rochas com argamassa expansiva por mecânica de fratura.(Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mineral. Departamento de Engenharia de Minas, Universidade Federal de Ouro Preto., 2004) Reis, Eduardo da Cruz; Figueiredo, Rodrigo Peluci deO objetivo desta dissertação de mestrado foi estabelecer um critério racional de dimensionamento da malha de furação para desmontes com argamassas expansivas. Fundamenta-se o mesmo em conceitos da Mecânica de Fratura. Para tanto, foram desenvolvidas soluções analíticas para o Fator de Intensidade de Tensões (FIT) no modo I de propagação (KI), com base nas técnicas de análises assintóticas de dipolos (interação entre os furos) e de vigas (interação fraturas x superfície livre). As soluções obtidas foram validadas por comparação com soluções computacionais fornecidas pelo Método dos Elementos Finitos (MEF). O critério resultante pode ser incorporado facilmente em planilhas eletrônicas e, assim, ser utilizado amplamente na indústria. Adicionalmente, houve também uma preocupação em se desenvolver técnicas expeditas de determinação da tenacidade à fratura no modo I (KIC). Assim, correlações empíricas entre a mesma e índices obteníveis com equipamentos portáteis de fácil utilização em campo (esclerômetro de Schmidt e máquina de ensaio Point Load), bem como a densidade, foram estabelecidas. Alternativamente, um ábaco que torna possível avaliar KIC e/ou GIC (Critical Strain Energy Release Rate) das rochas, com base na medida da deformação radial e dos comprimentos das fraturas propagadas em furos carregados com argamassa, também foi desenvolvidoItem Estudo de ruptura em talude urbano no Morro do Curral – Ouro Preto.(Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mineral. Departamento de Engenharia de Minas, Universidade Federal de Ouro Preto., 2004) Ferreira, Sueli Batista; Lana, Milene SabinoEste trabalho apresenta o estudo de uma ruptura em um talude no Morro do Curral, localizado na Vila São José – Ouro Preto. O principal objetivo é avaliar o comportamento do maciço rochoso. Foi feita a caracterização geotécnica do xisto Sabará, litotipo preponderante na encosta; e foram realizadas retroanálises da ruptura a partir de parâmetros obtidos em ensaios de cisalhamento direto, coesão e ângulo de atrito, utilizando o programa Geo-Slope. Os cálculos levaram em conta a geometria da superfície de ruptura e na falta de dados sobre as condições hidrogeológicas, optou-se pelo cálculo do fator de segurança com talude saturado e seco. Os principais minerais detectados na análise mineralógica foram: quartzo, sericita, hematita, muscovita e caulinita. O material não apresentou plasticidade nem liquidez. Tem textura de um silte arenoso e silte areno-argiloso. Os índices físicos tiveram valores médios de: e = 0,62; n = 38%; γ = 20,17 kN/m 3 ; Gs = 2,63 a 3,02. Relacionando a equação de Coulomb com os coeficientes lineares e angulares do gráfico – tensão de cisalhamento versus tensão normal (50, 100, 200 e 400 kPa) – foram obtidos na condição de umidade natural: φ’ (26º a 36º) e c’ (0 a 17 kN/m2 ); e para condições saturadas: φ’ (19º a 24º) e c’ (0 a 20 kN/m 2 ). O ângulo de atrito sofreu redução em até 44% no caso saturado. O fator de segurança, obtido na retroanálise, mostrou a instabilidade do talude mediante a saturação. O talude seco teve em média um fator de segurança de 1,28 e quando saturado caiu para 0,91. Chuvas e a ocupação inadequada da encosta aumentam os riscos de movimentos de massa no Morro do CurralItem Simulação probabilística de peneiramento vibratório.(Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mineral. Departamento de Engenharia de Minas, Escola de Minas, Universidade Federal de Ouro Preto., 2004) Carvalho, Simão Célio de; Luz, José Aurélio Medeiros daO peneiramento é uma operação unitária em que mecanismos probabilísticos ocorrem de maneira intensa. A partição do fluxo em peneira é fortemente dependente da distribuição de probabilidade de passagem de partículas pelas aberturas. Essa probabilidade é influenciada pelas condições de operação e pela relação entre o tamanho de partícula e tamanho de abertura. Na literatura, em geral, adotam- se premissas idealizadas que facilitam a tratabilidade matemática do modelo. Este trabalho apresenta um plano de pes quisa para o desenvolvimento de um modelo alternativo de peneiramento. Após uma etapa de validação experimental, será implementado um sistema computacional ( SimPeneira ) capaz de simular cenários de peneiramento industrial e quantificar o impacto de parâmet ros tais como: a abertura, comprimento e inclinação da peneira, velocidade do fluxo do material, área efetiva de peneiramento, freqüência e amplitude das vibrações. O sistema também poderá dimensionar peneiras, utilizando-se o método clássico de dimensionamento (com modificações).Item Diagnóstico ambiental dos garimpos de topázio imperial no alto Maracujá, sub-bacia do rio das Velhas, Minas Gerais.(Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mineral. Departamento de Engenharia de Minas, Universidade Federal de Ouro Preto., 2004) Peixoto, Robson José; Lima, Hernani Mota deA situação na qual se encontram os recursos hídricos no mundo tem sido tema de importantes discussões nos últimos anos. Devido à possível escassez de água num futuro próximo, o ser humano se volta para a questão com preocupação. O cenário se agrava quando um problema de ordem social contribui na deterioração de uma bacia hidrográfica. Este estudo contempla, numa forma descritiva, dentro de uma visão macro, a temática do garimpo de pedras preciosas, mais especificamente o topázio imperial, cuja extração, ao longo dos tempos, vem degradando a cabeceira do rio Maracujá, em Minas Gerais. Este pequeno rio foi suporte até o ano de 2004 para o abastecimento da população de Cachoeira do Campo (distrito de Ouro Preto) com mais de 6000 habitantes. O trabalho procurou diagnosticar por meio de observações de campo e análise de documentos, como a atividade garimpeira influencia no processo de assoreamento de córregos, na erosão, na destruição da infra-estrutura local, entre outros. Analisando a sinergia entre a atividade garimpeira e o meio ambiente, constatou-se que o garimpo de topázio imperial pode ser considerado o principal responsável pela má qualidade da água que chegava à estação de tratamento de água local.Considerações são apresentadas sobre esta problemática que envolve a questão social, onde o ser humano credita seu futuro e o de sua família na atividade de extração de topázio imperial, trabalho árduo e esporádico, enfrentando riscos de segurança e de morte, conflitos e ambientes hostis à sua integridade física. Trata-se da necessidade de sobrevivência humana em confronto com a preservação dos recursos ambientais, principalmente a água, essencial à vida.Item Proposição de critérios para avaliação da eficácia de um programa de fechamento de mina.(Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mineral. Departamento de Engenharia de Minas, Universidade Federal de Ouro Preto., 2004) Caldeira, Valdecy Inocêncio; Lima, Hernani Mota deO fechamento de mina é uma etapa importante do planejamento de mina cuja finalidade principal é reduzir ou eliminar o passivo ambiental após a desativação da mina, buscando a participação de todos os envolvidos no processo. Esta questão se apresenta mais tradicionalmente no setor mineiro, em virtudeda característica de exaustão das reservas minerais economicamente lavráveis. Assim, a mineração foi o primeiro setor industrial a discutir a questão do fechamento e uso futuro. Adicionalmente, surgiu a necessidade de estabelecer critérios de fechamento, já que atualmente muitas empresas encontram-se preparando seus planos para a avaliação dos órgãos ambientais. E como ainda não existem critérios definidos entendidos como instrumento de avaliação cria uma lacuna entre as empresas e os órgãos ambientais. Assim, o presente trabalho propõe o estabelecimento de critérios para formar uma caracterização consistente do passivo ambiental na área de influência e diretamente afetada pelo empreendimento. A proposta considera um padrão mínimo para a formulação do plano de fechamento, visando de forma objetiva a determinação das diretrizes e premissas do projeto. O tema foi avaliado sob enfoque nacional e internacional, ficando evidente a falta de critérios e normas para preparação de um plano de fechamento no início de uma mina. Baseado neste contexto, o processo de avaliação torna-se moroso justificando a importância deste trabalho para o estabelecimento de critérios quantitativos e qualitativos de avaliação. Portanto, foi proposta a criação de um banco de dados com critérios de fechamento que pode ser traduzido num guia para empresas de mineração, comunidade e órgãos ambientais avaliarem o processo de fechamento.Item Remoção de amina em carvão ativado e zeólita como alternativa para o tratamento de efluentes na indústria de minério de ferro.(Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mineral. Departamento de Engenharia de Minas, Universidade Federal de Ouro Preto., 2004) Teodoro, Anderson Luiz; Leão, Versiane AlbisO presente trabalho objetivou estudar a reciclagem de amina's usadas na indústria de minério de ferro através da adsorção das mes mas em carvão ativado e zeólita. Todos os ensaios foram feitos em escala de bancada e à temperatura ambiente onde foi avaliada a adsorção em diferentes valores de pH e diferentes concerttrações de amina em solução. Foram usadas nos ensaios dois tipos de aminas, a Flotigan EDA3B e a diamina F2835 -2L da Clariant. Para a quantificação das aminas após os ensaios de adsorçáo implantou -se uma metodologia através do método da ninhidrina e detemo da amina neste método a da espectrofotometna UV-visível no comprimento de onda de 409nm. ~xtraíram-se as aminas com clorofórmio a partir da solução final em diferentes etapas. O rendimento de adsorção das aminas em solução foram de 100% para o carvão ativado e variaram de 95% a 98% para a zeólita. As isotermas apresentadas neste estudo mostraram que a adsorçio se dá por condensação capilar e por formação de camadas múltiplas, sendo que esta se fez por interações hídrofóbicas para o carvão ativado e por interações eletrostáticas para a zeólita. A determinação da mobilidade eletroforética das amostras de carvão ativado e zeólita com amina adsorvida mostraram que houve reversão de carga na superfície destes sólidos. As quantidades residuais de amina após os ensaios de adsorção estão dentro da faixa permitida pela legislação ambiental. A recuperação destas aminas foram relevantes mais do ponto de vista econômico do que ambiental.Item Plano conceitual de fechamento de uma mina de urânio – estudo de caso : a unidade de concentrado de urânio da INB em Caetité, Bahia.(Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mineral. Departamento de Engenharia de Minas, Universidade Federal de Ouro Preto., 2005) Costa, Flávio Luiz; Lima, Hernani Mota deEm 1999 entra em operação o maior complexo uranífero da América Latina, a Unidade de Concentrado Nucleares do Brasil em pleno semi-árido baiano. A partir de um número significativo de anomalias, sendo que algumas já se tornaram jazidas e uma única mina de urânio em operação no Brasil, a Mina Fazenda Cachoeira. No complexo mineral formado pela unidade de Concentrado de Urânio opera-se da lavra do minério de urânio ao beneficiamento sob a forma de uma pasta amarela denominada de yellow cake. Quando do início das operações do empreendimento optou-se por fazer o fechamento/descomissionamento concomitantemente com a operação do complexo uranífero. Fato este, de grande relevância que torna o processo menos complexo se assim não fosse. É um projeto de grande intervenção social na região, pois gera empregos e aquece a economia. Com o fechamento do projeto, quando isto acontecer, irá gerar um desequilíbrio no quadro econômico-financeiro e social da região. No presente trabalho propõe-se um plano conceitual de fechamento para o complexo, focando-se, apenas no cenário proporcionado pela mina em operação, projetando para as futuras minas um elemento referencial sobre o tema. Há que se destacar também, o papel claro entre um Plano de Fechamento de Mina e um Plano de Recuperação de áreas degradadas.Item A mineração de brita na região metropolitana do Rio de Janeiro.(Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mineral. Departamento de Engenharia de Minas, Universidade Federal de Ouro Preto., 2005) Silva, João Antônio Prado; Sousa, Wilson Trigueiro deA mineração de brita fornece matéria prima utilizada diretamente na construção civil, permitindo a execução de obras básicas de infra-estrutura, edificações e pavimentações em geral, exercendo papel fundamental no desenvolvimento urbano. Em contrapartida, tal desenvolvimento, juntamente com a necessidade da proximidade fornecedor-consumidor, tem aproximado a população dos empreendimentos mineradores (pedreiras) e dos impactos gerados pela extração do mineral, tais como emissão de poeiras, ruídos e vibrações. A Região Metropolitana do Rio de Janeiro (RMRJ) constitui-se num nítido exemplo de desenvolvimento acelerado e dos conflitos de interesse associados à mineração de brita. Este trabalho analisa a viabilidade da mineração de brita na RMRJ em seus múltiplos aspectos, através da geração de um diagnóstico dessa atividade, bem como de suas interações econômicas, ambientais e sociais. Para tal, o método utilizado consistiu no levantamento de informações, através de pesquisa extensiva e de um levantamento de dados junto às empresas mineradoras, através de visitas técnicas. Com base nas informações coletadas, foi possível gerar um mapa de localização das pedreiras da RMRJ, além de um levantamento dos impactos ambientais, técnicas de lavra e instrumentos de controle ambiental e recuperação de áreas degradadas pela atividade. De acordo com os resultados obtidos, dentre as empresas visitadas na RMRJ, todas possuem Plano de Controle Ambiental (PCA) e Plano de Recuperação de Áreas Degradadas (PRAD), que contemplam basicamente projetos e medidas mitigadoras de atenuação e controle dos impactos ambientais (positivos e negativos) decorrentes da operação do empreendimento. Através do presente trabalho, é possível concluir que a mineração de brita enfrenta um momento delicado na RMRJ, sofrendo pressões da população e dos órgãos responsáveis pelo licenciamento ambiental, devido ao seu caráter impactante. Apesar de difícil, a solução para o impasse se faz necessária em virtude da necessidade de infra-estrutura e da limitação imposta pela localização do bem mineral e é possível, desde que haja comunicação entre os órgãos públicos e os empreendedores. Essa comunicação deve ser traduzida em um planejamento adequado e realista, através de medidas que vão desde a capacitação técnica e comprometimento com o meio ambiente, por parte dos mineradores, e políticas públicas de subsídio ao setor. Essa interação deve ter como único alvo a melhoria da q ualidade de vida da população, garantida pelo desenvolvimento ambientalmente responsável.Item Adsorção de um ácido graxo utilizado em flotação por vermiculita hidrofóbica.(Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mineral. Departamento de Engenharia de Minas, Escola de Minas, Universidade Federal de Ouro Preto., 2005) Silveira, Dalila Moreira da; Martins, JaderNeste trabalho são apresentados estudos para avaliar a capacidade de adsorção por compostos apolares, do mineral vermiculita expandido e do mineral vermiculita hidrofobizado provenientes dos estados de Piauí e Goiás com granulometrias diferentes. Foram realizados testes de adsorção em sistemas de contato direto com óleo, contato com solução óleo-água semelhante a um derramamento de óleo na superfície de águas e contato com emulsão de óleo em água. Realizou-se inicialmente a caracterização do mineral vermiculita expandido, do mineral vermiculita hidrofobizado e do reagente de estudo, o ácido oléico. Para as vermiculitas, foram realizados testes de caracterização por análise granulométrica, difração de raios-X, microscopia eletrônica de varredura, determinação da massa específica e superfície específica do mineral, volume e área dos microporos, tamanho máximo, diâmetro médio e volume total dos poros. Para o ácido oléico foram realizados testes de caracterização por densidade, solubilidade e cromatografia gasosa. De posse das análises de caracterização foram executados ensaios de adsorção para cada sistema tais como: óleo puro, óleo sobre a água e emulsão de óleo em água. Foram verificados efeitos das concentrações, do pH e da cinética de adsorção para determinar condições ótimas de capacidade de adsorção dos materiais. Para o sistema de emulsão de óleo em água realizaram-se também os testes de estabilização e desestabilização da emulsão. Paralelamente ao estudo da capacidade de adsorção do mineral vermiculita (expandido e hidrofobizado) nas condições mencionadas foi realizada a comparação destes minerais com materiais de ação adsorvente conhecidos no mercado como a turfa canadense e o carvão ativado. Os resultados indicam uma diferença na capacidade de adsorção entre as vermiculitas pesquisadas de acordo com os sistemas estudados. Mostrou também que a capacidade de adsorção da vermiculita hidrofóbica fina do Piauí é próxima a da turfa enquanto que a capacidade de adsorção do carvão ativado é inferior a dos outros materiais testados.Item Grau de saponificação de óleos vegetais na flotação seletiva de apatita de minério carbonatítico.(Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mineral. Departamento de Engenharia de Minas, Escola de Minas, Universidade Federal de Ouro Preto., 2005) Oliveira, Jardel Alves de; Luz, José Aurélio Medeiros daOs ácidos graxos são as principais matérias-primas utilizadas na flotação aniônica de apatita. Dois reagentes obtidos a partir da borra de óleo de soja, o “Hidrocol parcialmente hidrogenado” e o “Hidrocol sem hidrogenação”, uma amostra de óleo de babaçu refinado e outra de ácido oléico, foram caracterizadas quimicamente através de análises por via úmida, por cromatografia gasosa e por espectrometria de infravermelho. O Hidrocol parcialmente hidrogenado e o Hicrocol sem hidrogenação apresentaram, aproximadamente, as mesmas composições em ácidos graxos, indicando que o processo de hidrogenação não foi efetivo; seus espectros de infravermelho foram bastante similares e o índice de acidez da amostra sem hidrogenação foi superior ao da amostra hidrogenada 152,48 e 134,67 mg KOH / g de amostra, respectivamente, indicando maior quantidade de ácidos graxos livres. Nos ensaios de microflotação de uma amostra de fluorapatita procedente de Monteiro-PB, em pH 10,4, utilizando os sabões dos óleos acima listados, nos graus de saponificação de 40, 55, 70, 85 e 100 %, exceto o óleo de babaçu que não apresentou grau de saponificação superior a 40 %, o sabão do Hidrocol “parcialmente hidrogenado” apresentou maior eficiência como coletor e alcançou maior flotabilidade com o grau de saponificação de 70 %. Foram realizados ensaios de flotação em bancada, etapa rougher, com amostras de minério fosfático granulado e friável, procedentes do Complexo Alcalino Carbonatítico de Tapira-MG, variandose igualmente o grau de saponificação dos coletores e em pH 9,5. O teor de P2O5 e de MgO no concentrado, a recuperação de P2O5 e a relação (CaO/P2O5) foram avaliados e os melhores resultados foram obtidos com grau de saponificação de 55 %, para os dois minérios e para todos os óleos, excluindo-se o óleo de babaçu. Foram realizados ensaios de flotação etapa cleaner, sem e com a adição do coletor sintético KE883B, um sulfosuccinato, para os óleos vegetais com grau de saponificação de 55 % e para os dois minérios. De maneira geral, comparando-se a etapa rougher às etapas cleaner, as recuperações diminuíram e os teores de P2O5 no concentrado aumentaram. Analisando-se as etapas cleaner sem e com o coletor sintético, para o ácido oléico, as recuperações aumentaram e os teores de P2O5 no concentrado diminuíram, inverso ao que se observou para o Hidrocol sem hidrogenação. Para o Hidrocol parcialmente hidrogenado, não houve variação significativa nos resultados.Item Desenvolvimento de um aplicativo para estimativa de custo de fechamento de mina.(Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mineral. Departamento de Engenharia de Minas, Escola de Minas, Universidade Federal de Ouro Preto., 2005) Guimarães, Roberto Braulio; Lima, Hernani Mota deA estimativa de custo é um dos itens de maior importância no plano de fechamento de mina. Um dos propósitos de uma estimativa de custos de fechamento de mina é assegurar a existência de fundos, suficientes para uma adequada recuperação de todas as áreas afetadas pelas operações mineiras. Estimativas de custos de fechamento de mina devem incluir os custos de reabilitação das áreas degradadas e a desativação de estruturas da mina não apropriadas para o uso futuro da área, bem como, os custos de mobilização, engenharia e projetos e contingenciais. Neste trabalho buscou-se o desenvolvimento de um aplicativo (Software), em ambiente DELPHI, para estimativa de custos de fechamento de mina, denominado CESCFEM. Espera-se com este programa a disponibilidade de uma ferramenta de estimativa dos custos de fechamento de mina, não só para empresas de mineração, mas também para os órgãos governamentais para avaliação dos planos a eles submetidos.Item Um modelo de programação matemática para otimizar a composição de lotes de minério de ferro da mina Cauê da CVRD.(Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mineral. Departamento de Engenharia de Minas, Escola de Minas, Universidade Federal de Ouro Preto., 2005) Moraes, Edilaila Fernandes; Souza, Marcone Jamilson FreitasEste trabalho tem seu enfoque no problema de blendagem de produtos de minério de ferro, estocados nos pátios da mina Cauê, da empresa Companhia Vale do Rio Doce (CVRD), em Minas Gerais, para a composição de lotes. Propõe-se um modelo de programação linear por metas que visa determinar os locais de retomada do produto estocado, de tal forma que a mistura atenda aos limites de especificações de qualidade e quantidade preestabelecidos pelo cliente e satisfaça as restrições operacionais do pátio. O modelo de programação matemática desenvolvido foi implementado no modelador e otimizador LINGO 9.0, interfaceando com planilhas do EXCEL 2000, o que possibilitou a utilização e exportação de dados em um ambiente familiar à empresa de mineração. O sistema desenvolvido foi validado comparando-se os resultados obtidos com os produzidos manualmente pela empresa. Os resultados computacionais apresentados comprovaram que é possível prover uma melhora na composição dos lotes através do modelo proposto.Item Caracterização de resíduos provenientes da planta de beneficiamento do minério de manganês sílico-carbonatado da RDM – unidade Morro da Mina.(Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mineral. Departamento de Engenharia de Minas, Universidade Federal de Ouro Preto., 2005) Reis, Érica Linhares; Lima, Rosa Malena FernandesNeste trabalho são apresentados criteriosos estudos de caracterização dos finos de minério de manganês (estocados como rejeito) da Unidade Morro da Mina, localizada em Conselheiro Lafaiete - MG. Na caracterização tecnológica estão apresentadas análises granulométricas por peneiramento, análises químicas utilizando técnicas instrumentais como fluorescência de raios X e espectrometria de absorção atômica, e mineralógica por difração de raios - X das amostras, e ainda, as análises de propriedades físicas como determinação da densidade, superfície específica e porosidade. De posse das análises de caracterização foram executados ensaios tecnológicos (concentração e classificação), que se mostraram viáveis. Foram realizados ensaios de concentração gravíticos, utilizando os equipamentos mesa oscilatória, espiral de Humphreys, tendo com variáveis a porcentagem de sólidos na polpa e as frações granulométricas (amostra global, fração maior que 0,074 e menor que 0,074 mm). Foi realizado também um ensaio de classificação, usando hidrociclone, cuja polpa de alimentação continha 15 % de sólidos. De acordo com a distribuição granulométrica dos finos do minério de manganês 80 % das partículas encontra-se abaixo de 0,150 mm. Através da análise química da amostra global, foi possível observar que os teores dos principais elementos analisados, Mn, Fe e SiO2 28,3; 3,67 e 28,10 %, respectivamente, ficando dentro dos limites indicados nas especificações químicas (Mn mín. - 23 %, Femáx . - 6 % e S iO2 máx - 35 %) dos produtos da Unidade Morro da Mina – RDM. Os minerais de manganês identificados na amostra global foram a rodocrosita, que é um carbonato de manganês e a espessartina, que é um silicato. Os minerais de ganga identificados foram quartzo, huntita, anita, flogopita, clinocloro e rutilo. Pela análise de distribuição de manganês nos produtos flutuado e afundado da separação em líquido denso (bromofórmio) por faixa granulométrica, verificou-se que os minerais de manganês encontram-se razoavelmente liberados dos minerais de ganga, pois as distribuições do manganês em todos os produtos afundados estavam próximas ou acima de 95%, exceto para as faixas granulométricas entre 0,105 e 0,074 mm (87%) e acima de 0,149 mm (92%). O valor de densidade deste minério de manganês foi igual a 3,0, a superfície específica foi igual a 3,96 m 2 /g . Em conjunto, os maiores valores da relação enriquecimento e recuperação de manganês, para a amostra global e as frações granulométricas acima de 0,074 e abaixo de 0,074 mm, foram obtidos nos ensaios com a mesa em condições otimizadas, ângulo de inclinação igual a 3° e 15% de sólidos na polpa, com a recuperação variando 62 a 81%, e o teor de manganês no concentrado em torno de 31,5%. Nos ensaios na espiral de Humpherey’s os maiores valores de recuperação foram de 59, 79 e 51%, respectivamente para os ensaios com amostra global, fração acima de 0,074mm e abaixo de 0,074mm, o teor de manganês variou de 30 a 33 %. A recuperação de manganês no ensaio de classificação usando o hidrociclone ficou em torno de 95% e o teor de manganês em torno de 29%. Para todos os ensaios tecnológicos realizados com finos de minério de manganês, não ocorreram significativas variações dos teores das impurezas nos concentrados.Os teores de todas as impurezas, independentemente do equipamento utilizado, foram sempre semelhantes. Desta forma, todos os concentrados obtidos estavam dentro das especificações químicas dos produtos da Unidade Morro da Mina -RDM, uma vez que, os teores de Fe e SiO2 nos concentrados, ficaram sempre abaixo dos valores máximos admitidos ( Femáx.= 6 % e SiO2máx.= 35 %).