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By João Vitor Mokan

O presente trabalho avalia o efeito das camadas de conversão a base de CrVI e CrIII aplicadas na superfície de arames galvanizados por imersão a quente. As bitolas testadas foram 1,24mm, 1,65mm e 3,00mm, utilizando os ensaios de Névoa Salina e Câmara Úmida, avaliando o aspecto superficial dos arames após 1, 3, 6, 24 e 28 horas de exposição ao ambiente agressivo. Pode ser observado que o ensaio de Névoa Salina é pouco indicado para avaliar a oxidação superficial do arame em função de sua agressividade. Os resultados foram melhor interpretados utilizando o ensaio de Câmara Úmida. Inicialmente os arames recobertos por uma camada de conversão a base de CrIII apresentaram desempenho levemente superior àqueles recobertos por CrVI, considerando os mesmos tempos de exposição. Após seis horas os arames galvanizados apresentaram comportamentos semelhantes. O arame galvanizado com maior resistência a oxidação foi aquele protegido com CrIII, porém com o passar do tempo os dois tipos de revestimento se equivalem.

Oct 30, 2017

By Henrique de Siqueira Queiroz

A indústria mineral brasileira é uma das maiores produtoras de minério de ferro do mundo e as reservas do país estão cada vez com teores mais baixos. Por isso hoje são necessários estudos para viabilizar a explotação de jazidas de baixos teores. Utilizando-se de minérios mais pobres, faz-se necessário uma maior cominuição para beneficiamento do minério. Com uma menor granulometria do material, o processo de flotação passa a ter importante papel no beneficiamento por ser mais tolerável aos finos. O objetivo deste trabalho foi testar diferentes coletores catiônicos, especificamente aminas, utilizados na etapa de flotação reversa de um minério de ferro da região do Vale do Rio Pardo. As amostras utilizadas nos testes são provenientes da remoagem que, pelo circuito de beneficiamento, alimenta a flotação de finos. Foram testados como coletores as aminas EDA, EDA3 e EDA 3C da Clariant. A amina que obteve melhor desempenho foi a Flotigam EDA 3C que obteve concentrado final com 67,4% Fe e 1,76% de SiO2, e recuperação metalúrgica de ferro de 92,14%.

Aug 7, 2018

By Túlio Moreira Campos

A tecnologia da Prensa de Rolos se encontra cada vez mais presente em circuitos de cominuição na indústria mineral. No caso de minérios de ferro itabiríticos, essa tecnologia está sendo aplicada de forma pioneira no projeto Minas-Rio, atualmente em fase de ramp-up. O trabalho compara o desempenho das Prensas de Rolos do circuito Minas-Rio sob diferentes condições de operação em relação às previsões obtidas pelos três principais modelos matemáticos disponíveis na literatura: Morrell / Lim / Shi / Tondo (1997), Torres & Casali (2009) e Dundar et al. (2013). A comparação foi realizada considerando o ajuste dos modelos a um caso base, sendo os demais testes simulados a partir dos parâmetros ajustados para esse. A comparação entre os modelos foi realizada com base nas previsões de potência consumida, capacidade e distribuição granulométrica do produto. Em geral, foram obtidas boas previsões da distribuição granulométrica do produto com os diferentes modelos, embora o modelo de Morrell / Lim / Shi / Tondo tenha superestimado a finura do produto em alguns dos testes. Além disso, foi observada uma boa correspondência entre a potência experimental e a simulada para os três modelos na maioria dos testes industriais. Entretanto, a capacidade prevista pelos modelos de Morrell / Lim / Shi / Tondo e Torres & Casali foi subestimada em todos os casos em relação aos valores experimentais.

Aug 17, 2017

By Isabella Leite Ferraz, André Luiz Vasconcellos da Costa e Silva, Andreza Freire Marques, Fernando Paulucio Quinelato

Adições de cálcio são usadas para a modificação de inclusões não-metálicas em aços com demanda de propriedades isotrópicas, boa lingotabilidade e limpeza interna. Entretanto, o cálcio tem elevada pressão de vapor, baixa solubilidade no aço líquido e elevado custo. Embora a maneira mais efetiva, atualmente, de adicionar cálcio seja através da injeção de arames de ligas CaSi ou CaFe, o momento da adição, na rota de elaboração na metalurgia secundária tem importância no rendimento e eficiência do cálcio. Neste trabalho, são discutidas e comparadas três rotas de processamento de aços desoxidados ao alumínio na metalurgia secundária (forno panela (FP) e/ou vácuo (RH): FP-injeção de Ca-Lingotamento, FP-injeção de Ca-RH-Lingotamento, FP-RH-injeção de Ca-Lingotamento). Cada rota apresenta vantagens e limitações de processo. Foram avaliadas corridas processadas pelas três rotas visando identificar o efeito da rota sobre o rendimento do cálcio e sobre a limpeza interna do produto. As comparações foram realizadas através de cálculos por termodinâmica computacional, empregando a análise química e a temperatura de lingotamento. As vantagens e desvantagens observadas para cada rota são discutidas e comentadas.

Oct 1, 2019

By Gilvandro Bueno

Atualmente, diferentes tipos de vedações laterais de rolos, usados para limitar o efeito de borda em prensas de rolos “High Pressure Grinding Rolls (HPGR)” se encontram disponíveis. O presente trabalho comparou dois métodos usados na vedação lateral: as placas laterais (cheek plates) e as flanges, essas últimas colocadas em um dos dois rolos, a partir de simulações usando o Método dos Elementos Discretos "Discrete Element Method (DEM)", com acoplamento dinâmico multicorpos (Multibody dynamics ou MBD). Como resultado das simulações foram obtidos os perfis de força compressiva ao longo do rolo, assim como a proporção do fluxo mássico de alimentação que é projetado fora da zona de compressão durante a prensagem. As simulações mostraram que ...do HPGR usando o DEM + MBD se apresentam como uma ferramenta muito útil para visualizar o melhor modelo de vedação de modo a minimizar o efeito de borda durante o processo de prensagem.

Oct 30, 2017

By Anthony Garotinho Barros Assed Matheus de Oliveirar, Wagner Anacleto Pinheiro, Andreza Menezes Lima

Óxido de grafeno foi sintetizado e posteriormente reduzido pelo uso de vitamina C. Para comparação entre o óxido de grafeno (GO) e o óxido de grafeno reduzido (rGO) foram utilizadas as técnicas de difração de raios X (DRX), microscopia eletrônica de varredura (MEV) e espetroscopia Raman (ER). Na etapa da síntese do óxido de grafeno por DRX confirmou-se a efetiva oxidação do grafite precursor, enquanto por MEV observou-se a esfoliação dos flocos de grafite em folhas de GO. Após a redução, por meio de DRX e ER analisou-se a remoção dos grupos funcionais, enquanto por MEV a morfologia das folhas do material.

Nov 16, 2019

By Lucas Monteiro Corrêa e Lopes, Carolina Carvalho Nunes, Nathalia Luiza Nascimento de Carvalho

The characteristics of each ore make it impossible to predict the quality of a flotation concentrate without exploratory tests. The research begins with laboratory batch tests, and then, after advances in the determination of process conditions, the complexity of the tests increases in order to evaluate new parameters. The closed cycle test (LCT) simulate circuits with load recirculation and the greatest difficulty of this test is to stabilize the circuit and achieve equilibrium. Depending on mass availability, the types of tests that offer the highest reliability and informations about flotation in an ongoing process are mini-scale or pilot-scale tests. This work aimed to compare the results of the flotation tests in three scales (batch test, LCT and mini pilot) for the Bonsucesso ore, a new deposit, owned by Nexa Resources, that has sphalerite, zinc ore, and galena, lead ore. In the open flotation circuit of galena was obtained 27.57% content with 26.70% recovery, in the LCT test the content was 31.54% with 64.64% recovery and in the mini pilot reached 51.22 % content with 65.51% recovery. In the open sphalerite flotation the zinc content was 55.51% with 77.35% recovery, in the LCT test the zinc content was 56.71% with 84.42% of recovery and in the mini pilot of 50.02% content with 94.54% recovery.

Oct 3, 2019

By Marília Silva Cavalcante, Filipe Brito Marinho de Barros, Suelen Silva Rocha, Jorge Luiz Valença Mariz

A seleção adequada da taxa de produção de um empreendimento mineiro tem influência direta na possibilidade de sucesso do projeto, assim como a definição do porte e quantidade de equipamentos empregados em sua operação influenciam a maximização do Valor Presente Líquido (VPL). Nesse processo, a análise de risco na variável de saída aliada à análise de sensibilidade fornece resultados mais consistentes, visto que considera os riscos e incertezas de um projeto ao longo de sua vida útil. Este estudo teve como objetivo analisar a operação em uma mina de agregados a partir da consideração de quatro diferentes conjuntos escavadeira-caminhões através do método do Valor Anual Uniforme Equivalente (VAUE), comparando-o com o método do VPL. Foram revistas as avaliações econômicas efetuadas em estudo anterior, no qual foi obtido o VPL e efetuadas as Análises de Risco e Sensibilidade em cada um dos cenários, e foi acrescida à análise a metodologia do VAUE, sendo esta também submetida à análise probabilística. Foi verificado o desempenho de cada escavadeira e seus correspondentes caminhões para diferentes taxas de produção em ambas as metodologias, permitindo concluir que, para um mesmo número de unidades de transporte e contanto que a taxa de produção requerida seja possível, quanto menor o porte do equipamento, mais econômico é o cenário. Por outro lado, quanto maior a taxa de produção do empreendimento, mais rentável este será.

Oct 3, 2019

By Diego de Araujo Santana

O tamanho médio dos grãos é um parâmetro estrutural frequentemente estimado quando se está avaliando, principalmente, as propriedades mecânicas dos materiais metálicos. A American Society for Testing and Materials (ASTM) estabelece, nas normas ASTM E112 e ASTM E1382, metodologias para estimar o tamanho médio dos cristais de maneira manual e semiautomática/automática, respectivamente. O presente trabalho propõe, além de uma nova metodologia semiautomática, duas metodologias automáticas para estimar o tamanhão médio de grão em materiais metálicos policristalinos monofásicos, assim como um parâmetro para avaliar a morfologia dos grãos. O tamanho de grão G ASTM encontrado utilizando os novos procedimentos testados se apresentou muito próximo aos valores obtidos pelos métodos padronizados, que também foram aplicados e usados como referência para avaliação da representatividade das medidas. Desse modo, os métodos propostos se apresentam como uma alternativa viável para estimar o referido parâmetro estrutural dos materiais metálicos.

Aug 17, 2017

By Daniel Antonio Kapper Fabricio

A avaliação das propriedades de mecânica da fratura dos materiais é uma necessidade crescente, sobretudo no setor de óleo e gás. Esse cenário exige a garantia da qualidade na execução de ensaios de tenacidade à fratura. Esse trabalho tem como objetivo realizar uma comparação intralaboratorial para o ensaio de tenacidade à fratura KIC variando o executante do ensaio, visando atender ao requisito de garantia da qualidade da norma NBR ISO/IEC 17025. Os resultados foram comparados através de análise de variância. As diferenças entre os operadores não foram significativas frente ao erro residual a um nível de confiança de 95%, sendo tal resultado considerado satisfatório.

Aug 16, 2017

By Dirceu da Silva Junior

Os compósitos poliméricos com fibras naturais são geralmente fabricados com a técnica de moldagem por compressão a frio ou a quente, na qual as fibras são as compactadas com resina em um molde. Em geral, a matriz deve ser feita de um aço resistente à fratura, à fadiga e dureza adequada, pois grandes esforços são utilizados na prensagem do material entre 100 a 300°C. Neste contexto, o objetivo deste trabalho foi avaliar a influência da temperatura na dureza dos aços SAE 8620 e SAE 8640. Amostras foram submetidas ao tratamento térmico de têmpera a 900oC e revenimento na faixa de 150 a 650ºC. Posteriormente foram lixadas e polidas conforme os métodos convencionais de preparação metalográfica. Na revelação da microestrutura utilizou-se o reagente Nital 2%. Para avaliar a influência da temperatura foram feitas medidas de dureza Rockwel C e análises microestruturais das amostras. Os resultados mostraram que os materiais apresentam uma microestrutura típica de martensita revenida após têmpera e revenido. No entanto, a dureza é superior a 45 RC somente para o aço SAE 8640 até revenimento de 350°C. Conclui-se, portanto, que apenas o aço SAE 8640 é adequado para fabricação de moldes para moldagem a quente de compósitos poliméricos.

Aug 16, 2017

By P. Ramsaywok, G. Legodi

Spiral concentrators are widely used in the coal industry treating fine (-1mm) coal. Their application was a limitation to the product quality until the introduction of low-cut spirals which allow a lower quality ash product to be produced, thus expanding the market. The Exxaro Grootegeluk 1 (GG1) plant has a two-stage traditional rougher-cleaner spiral circuit using conventional SX4 spirals to produce semi-soft coking coal product at 12.5% ash by mass. The overall plant product is 10.3% ash meaning that the coarser sized coal dense medium separation circuits must compensate. A low density cut-point spiral targetting 10.3% ash would thus be beneficial to the overall complex. The spirals were tested in the two-stage plant environment and in a pilot plant. This paper discusses the findings and compares a two stage four-turn low density cut and conventional spiral. The two spiral technologies were unable to sustain a 10.3% ash product. Pilot test work was also conducted on GG1 coal, demonstrating that an eight-turn low density cut-point spiral achieves the targetted 10.3% ash under controlled conditions. Keywords: Spiral, low-cut, coal

Jan 1, 2020

By Kelvin Lo, Erwin Oh, Darren Newel

The use of interface elements is widespread in most numerical methods to separate the structural elements from soil elements. It allows slipping and gapping or overlapping between the two media in contact with highly distinct deformability characteristics, such as piles and retaining walls. However, many existing analytical methods still assume no pile-soil slipping before failure in axially loaded piles. This paper attempts to compare the slipping and non-slipping analytical models by introducing an interface with a virtual thickness. Results show that both have different load-displacement characteristics when comparing to the measured data. The non-slipping model would result in a stiffer load-displacement curve if the same input stiffness parameters applied to both models. Different procedures to calibration the input stiffness parameters in slipping and non-slipping models are recommended.

By Paulo Sérgio de Oliveira, Joaquim D. Donda, Andreia C. Rosa

"The search for energy efficient technologies for comminution processes is constant in mineral processing studies, since those processes represent a major percentage of operational costs. In this context the use of stirred mills is increasing, especially for ultrafine grinding. Although many authors claim that these new equipment are more efficient than the conventional ball mills, there were very little chances to prove that in a practical way, since there are few industrial circuits where those technologies perform the same duty. Therefore, the regrinding circuit of Germano second concentrator offers an interesting opportunity: a vertical mill operating in parallel with two ball mills. During almost two years of operation, several sampling campaigns were conducted to evaluate the vertical mill performance and to compare the operational data of the three mills. The industrial data was also compared to jar mill tests results, which are monthly conducted in Samarco labs in order to predict the specific energy consumption required by the ore fed to these circuits. The vertical mill demonstrated the same ability to achieve the product specifications of the ball mills while proved to be able to reduce the medium specific energy consumption in about 40%."

Jan 1, 2014

By Luís Marcelo Tavares, Juliana Segura

Comminution is one of the most energy consuming stages in a mineral processing plant. This consumption is not only related to the power supplied to equipment, but also to the indirect or embodied energy, mainly associated to materials that are worn during operation, including grinding media and liners. Until recently, preparation of iron ores in Brazil did not use comminution intensively, given that plants mainly produced sinter feed, natural pellet fines, besides lump ore. However, with decreasing ore grades, size reduction now occupies a centre stage in nearly all new plants. Technologies used up to date for processing low-grade iron ores in Brazil, in particular itabirites, have consisted of three or four stages of crushing followed by ball milling. A number of new plants are either being built or are currently being designed that will process the same type of ore, so that engineers are investigating alternative comminution routes. The paper analyses comparatively four comminution routes for processing a particular itabirite ore, many of which using technologies and layouts that have not yet been used in such application. Using data from bench scale and/or pilot-plant tests, the different routes are compared on the basis of sustainability principles in accordance to the Brazilian energy matrix, which is quite particular. It is concluded that if the sustainability criterion is used, then the optimal route would correspond to a circuit that uses HPGR technology with truncated feed followed by ball milling. Given the particular case of itabirite iron ores and specially to the one in the present work and the source of Brazilian energy, it is evident that indirect energy expenditure in comminution plays a significant role in greenhouse gas emissions when compared to direct energy, being the reason for the great attractiveness of HPGR technology. Evidently that these will have to be balanced against CAPEX, OPEX, NPV and other qualitative criteria, which can certainly lead to a different optimal circuit.

Jan 1, 2014

By Alex Ryberg, Matthew L. Becker

Several integrity testing methods exist which may be used to evaluate drilled shafts. Each test method has advantages and limitations. On occasion, the results from different test methods may lead to conflicting conclusions, making it difficult to conclusively know which results more accurately represent the quality and integrity of a drilled shaft. This case study focuses on the integrity testing evaluation for two drilled shafts which were constructed using permanent casings and installed through flowing river water. Integrity testing was performed using Thermal Integrity Profiling (TIP) and Crosshole Sonic Logging (CSL) on each shaft. During testing, the influence of flowing water and soil layering needed consideration in the collected TIP data. Similarly, concrete curing time influenced the CSL test results and required the CSL tests to be performed multiple times with additional wait times following concrete placement. To aid in the shaft integrity evaluations, Low Strain Integrity testing via the Pulse Echo Method (PEM) was performed on several shafts and concrete coring was also performed to help further assess the acceptance or rejection of the questionable shafts. This paper presents an overview of the testing methods that were applied, their basic methodology, as well as potential limitations that should be considered when evaluating their results.

Sep 8, 2021

By J. U. Burger

The Elizabeth Bay aeolian deposit in Namibia comprises a sedimentary package of diamondiferous grits that have been deposited, reworked and concentrated to various degrees by dominant southerly winds. Diamond concentration in these deposits is highly variable and often unpredictable. The deposit is marginal from an economic perspective and therefore requires selective mining which in turn requires correct sampling and accurate estimation. Three methods of sampling have been used at Elizabeth Bay for mineral resource estimation: (i) pit samples utilizing an excavator to produce a sample 1 to 3 metres deep with a 10 to 20 m2 footprint, (ii)GB50 grab sampling with a 3.34 m2 footprint and (iii) a BG36 bucket auger drill with a 5 m2 footprint. Pit sampling, being easy to execute, has been the most widely used despite a limited penetration ability and, at times, questionable integrity. The GB50 grab sampling tool was tested at Elizabeth Bay and although it had better penetration ability and sample integrity, it struggled with cemented horizons. No sample optimization was conducted prior to the GB50 grab sampling. The latest phase of sampling was conducted using a BG36 bucket auger drill which is capable of penetrating thick overburden, penetrate cemented horizons and provides an acceptable sample support size. Geostatistical simulation methods were applied to establish the optimum sampling parameters required to estimate a mineral resource at an indicated level of confidence. The results show that a 5 m2 sample support size is adequate and that a 50 m 100 m sample configuration is optimal. Sample data obtained from the three methods confirms that the BG36 bucket auger tool combined with the parameters identified in this exercise produce the best results for diamond resource estimation.

Jan 1, 2009

By E de Necker, F D. I Hodg, L-M Cruywagen

The acid mine drainage (AMD) situation at three opencast collieries in the Witbank Coalfield, South Africa, was evaluated from different perspectives. Twenty-seven test pits were dug into the spoils of these collieries to characterise the in situ conditions of spoils of varying age. Detailed static testing was done on surrounding drill holes and additional samples were taken from the test pits. Selected samples were tested using different techniques, namely ABA, mineralogy and kinetic tests. Groundwater monitoring boreholes from the areas surrounding these spoils were also used for characterisation. The ABA results compared favourably with the in situ determinations; acidic test pits proved to be potentially acid-generating from ABA, even when the samples had neutral paste pH. Kinetic test results showed these samples to yield low pH leachate over the test period. In several of these results, the theoretical depletion of neutralising potential and the onset of acidity were well matched. NAG pH-values and final observed water chemistry corresponded for the cells predicted by ABA to acidify, but compared poorly in cells that did not acidify. Results from the non-acidic spoils were consistent with the in situ observations. Alternative kinetic test methodologies were also employed. Duplicate samples were tested in humidity cells and in aerated trays that were manually wetted on a regular basis. Results from these tests showed an excellent correlation. Detailed mineralogical determinations using XRD and XRF were used for comparison to the ABA and, in some cases, humidity cell results. These comparisons show that the ABA results are consistent with the results expected from the mineralogy. The conclusion from these assessments is that ABA, in most cases, provides information that can be correlated to the field, mineralogy and to humidity cells. The use of multiple techniques leads to a higher degree of confidence in the use of the data.

Jan 1, 2003

The criterion for assessing the accuracy of coal reserve estimates proposed by Philip and Watson (1982) is criticized.Following Royle (1977), it is suggested that the global estimation variance found by geostatistical methods is more appropriate.This method is applied to coal data from the Bowen Basin. This shows that two factors (the inherent variability of the variable under study and the total number of drill holes) have more influence over the accuracy of the reserve estimate than the form of the drilling pattern. Comparisons between the relative errors for different sized regions demonstrate that the spacing between drill holes is of secondary importance. The dominant factor is the total number of holes.Comparisons between the relative errors show that some variables such as sulphur need a much denser sampling than the others to obtain the same level of precision.

Jan 1, 1983

By R. E. Mitchell

Environmental Impact Assessment (EIA) is the accepted method for evaluating proposed mining and other industrial projects to obtain regulatory approval and to help companies plan for responsible development. Another evaluation system becoming increasingly more common for proposed projects is the Environmental, Social and Health Impact Assessment (ESHIA). An ESHIA differs from an EIA for its more comprehensive and inclusive approach to evaluate potential impacts on public health, and its ecosystem services approach to assessing biodiversity impacts. An ESHIA may also be required by certain lenders for financing major projects. Conducting an ESHIA for a proposed mining development is not without its challenges, with costs, scheduling, regulatory concordance and other constraints to be considered. This paper examines some benefits and challenges of ESHIAs and summarizes lessons learned using a case study approach.

Jan 1, 2012