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Taxing the Minerals Sector in South Africa: a comparative analysis of the proposed tax model for South Africa and the models adopted in selected African countries

Van den Berg, Jana January 2015 (has links)
The State Intervention in the Minerals Sector Report emerged as a resolution during the 3rd National General Council Resolution on Economic Transformation held in 2012, during which the Council stated that: “The ANC’s approach to economic transformation of the South African economy should always be holistic and comprehensive, covering all sectors of the economy. In this regard, the ANC should ensure greater state involvement and control of strategic sectors of the economy, such as mining, energy, the financial sector and others.” It was for this reason that the National General Council mandated the National Executive Committee to ensure that further work be done on ways in which the African National Congress can implement economic transformation in sectors such as the mining industry. It was suggested that methods including research, study tours and discussions be conducted to gather the required information. As a result of the research, The State Intervention in the Minerals Sector Report emerged. In The State Intervention in the Minerals Sector Report, the mineral sectors of developed as well as developing countries are compared with each other. The developing countries compared included Botswana, Zambia, Ghana, Liberia and Sierra Leone, and these countries have also been selected for the purpose of comparison in the present research. The goal of this study is to analyse the recommendations made in The State Intervention in the Minerals Sector Report regarding State involvement in the minerals sector. To determine whether the economic situation in South Africa is comparable to the five other African countries, an analysis based on demographic indicators, the history of the minerals sector in the various countries, its contribution to the fiscal regime of that country, its economic contribution, as well as the extent of involvement from Government and the model implemented for its involvement, is conducted. According to a work paper published by the World Bank on the world development indicators for 2014, control over metal supply to the economy has been considered vital for political and economic reasons in most societies. It further states that most State-owned mining companies have over the years and, in particular, in developing countries, not been able to operate successfully, leading to privatisation. Poor performance is, however, not necessarily the reason for State ownership. Areas not addressed by this thesis include the Gold Mining industry in South Africa and the Diamond mining industry in Botswana.
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Avaliação do emprego de filito como carga em plastisol. / Evaluation of the use of phyllite as filler in plastisol.

Ribeiro, Alcidio Pinheiro 17 January 2003 (has links)
Apresenta-se aqui a caracterização do filito e a avaliação da sua aplicação como carga mineral na produção de materiais plásticos. Amostras de jazidas em lavra no município de Itapeva, sudoeste do Estado de São Paulo, foram preparadas em laboratório, através de secagem e peneiramento, e analisadas física e quimicamente, sendo comparadas com outros minérios utilizados comumente como cargas minerais. Uma dessas amostras, após sua preparação, foi aplicada como carga na produção de peças plásticas no Centro Técnico de Serviços CTS da empresa Braskem S.A., a partir de pastas formadas com PVC e plastificantes, conhecidas como plastisóis. O filito foi incorporado em varias formulações de compostos utilizados para produção de bolas plásticas comuns. Os resultados, em termos de resistência mecânica, foram comparados com os de compostos contendo carbonato de cálcio natural, moído, em malha inferior a 44 m. O carbonato de cálcio natural, ou calcita, constitui a carga mais tradicionalmente utilizada nesse setor industrial. Os testes realizados indicaram que o filito confere ao material polimérico produzido, composto de polímeros, aditivos e cargas, propriedades desejáveis de resistência mecânica e acabamento, algumas propriedades resultando melhores que as obtidas com o uso da calcita para determinadas proporções e formulações. Os resultados obtidos permitem concluir que o filito beneficiado comporta-se similarmente a minerais industriais tradicionais e pode vir a ser empregado na indústria de plásticos dito reforçados na geração de produtos diversos tais como bolas de parque, cabeças de bonecas, tapetes, tubos plásticos flexíveis e painéis de veículos, entre outros segmentos do setor. / This paper presents the characterization of the White-phyllite and an evaluation of its application as filler in the production of plastic materials. Phyllite samples with origin in ore body located in the district of Itapeva, southwest area of Sao Paulo State, they were beneficiated, prepared in laboratory through granulometric separation and drying and applied in the production of reinforced thermoplastic (Plastisol) in laboratories of the Braskem S. A. located in São Paulo city. The accomplished tests indicated that the beneficiated phyllite checks to the material plastic produced desirable properties of mechanical resistance and finish. The use of the phyllite it was compared with the calcite in the production of the plastics materials in several composition and proportions, showing in some compositions strips better than obtained results them with the calcite, traditional filler used for those products. The obtained results allow to conclude that the phyllite, properly beneficiated, is similar to traditional industrial minerals and it can benefit the industry of plastics reinforced in the production, among others, of balls, doll heads, rubber rugs, flexible plastic tubes, panels of vehicles.
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Avaliação do emprego de filito como carga em plastisol. / Evaluation of the use of phyllite as filler in plastisol.

Alcidio Pinheiro Ribeiro 17 January 2003 (has links)
Apresenta-se aqui a caracterização do filito e a avaliação da sua aplicação como carga mineral na produção de materiais plásticos. Amostras de jazidas em lavra no município de Itapeva, sudoeste do Estado de São Paulo, foram preparadas em laboratório, através de secagem e peneiramento, e analisadas física e quimicamente, sendo comparadas com outros minérios utilizados comumente como cargas minerais. Uma dessas amostras, após sua preparação, foi aplicada como carga na produção de peças plásticas no Centro Técnico de Serviços CTS da empresa Braskem S.A., a partir de pastas formadas com PVC e plastificantes, conhecidas como plastisóis. O filito foi incorporado em varias formulações de compostos utilizados para produção de bolas plásticas comuns. Os resultados, em termos de resistência mecânica, foram comparados com os de compostos contendo carbonato de cálcio natural, moído, em malha inferior a 44 m. O carbonato de cálcio natural, ou calcita, constitui a carga mais tradicionalmente utilizada nesse setor industrial. Os testes realizados indicaram que o filito confere ao material polimérico produzido, composto de polímeros, aditivos e cargas, propriedades desejáveis de resistência mecânica e acabamento, algumas propriedades resultando melhores que as obtidas com o uso da calcita para determinadas proporções e formulações. Os resultados obtidos permitem concluir que o filito beneficiado comporta-se similarmente a minerais industriais tradicionais e pode vir a ser empregado na indústria de plásticos dito reforçados na geração de produtos diversos tais como bolas de parque, cabeças de bonecas, tapetes, tubos plásticos flexíveis e painéis de veículos, entre outros segmentos do setor. / This paper presents the characterization of the White-phyllite and an evaluation of its application as filler in the production of plastic materials. Phyllite samples with origin in ore body located in the district of Itapeva, southwest area of Sao Paulo State, they were beneficiated, prepared in laboratory through granulometric separation and drying and applied in the production of reinforced thermoplastic (Plastisol) in laboratories of the Braskem S. A. located in São Paulo city. The accomplished tests indicated that the beneficiated phyllite checks to the material plastic produced desirable properties of mechanical resistance and finish. The use of the phyllite it was compared with the calcite in the production of the plastics materials in several composition and proportions, showing in some compositions strips better than obtained results them with the calcite, traditional filler used for those products. The obtained results allow to conclude that the phyllite, properly beneficiated, is similar to traditional industrial minerals and it can benefit the industry of plastics reinforced in the production, among others, of balls, doll heads, rubber rugs, flexible plastic tubes, panels of vehicles.
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[en] BIOFLOTATION OF MAGNESITE, CALCITE AND BARITE USING RHODOCOCCUS OPACUS AS BIOREAGENT / [pt] BIOFLOTAÇÃO DE MAGNESITA, CALCITA E BARITA USANDO RHODOCOCCUS OPACUS COMO BIORREAGENTE

ANA ELISA CASAS BOTERO 06 September 2007 (has links)
[pt] A bactéria Rhodococcus opacus foi avaliada como biorreagente para a flotação dos minerais da magnesita calcita e barita. As análises para determinar a conformação de parede o R. opacus estabelecem que é constituída por macromoléculas com características anfipáticas. O balanço entre grupos catiônicos e aniônicos da parede atribui um ponto isoelétrico equivalente de 3,2. Os resultados dos testes de aderência indicam que a bactéria R. opacus tem uma forte afinidade por superfícies de características ácido - base. Medidas dos minerais antes e após da interação com o R. opacus revelaram que embora fossem observadas modificações sobre todas as superfícies dos minerais, a bactéria R. opacus apresentou uma melhor afinidade pela superfície da magnesita. A capacidade de adsorção das células sobre as superfícies foi fortemente dependente dos valores de pH e a velocidade de adsorção atingiu a máxima concentração de células nos primeiros 5 minutos. As isotermas para a adsorção da bactéria sobre os minerais poderiam ser categorizadas do tipo Lagmuir (L) , II. A melhor flotabilidade foi observada em pH 7. Para a magnesita, a porcentagem foi de 92% usando uma concentração de R. opacus de 100 ppm. Para calcita os melhores resultados apresentaram flotabilidade de 55% para uma concentração de 250 ppm. Em relação à barita, os melhores valores de flotabilidade (60%) foram obtidos para uma concentração de R. opacus de 350 ppm. A aproximação termodinâmica determinou que a energia de adesão era negativa para todos os sistemas, sugerindo assim uma adsorção espontânea da bactéria sobre as superfícies minerais. Para magnesita e calcita as teorias DLVO confirmam os resultados experimentais, as atrações eletrostáticas entre as partículas determinaram as forças de interação. Já para barita, a teoria de XDLVO poderia predizer o comportamento das células sobre o mineral. Neste caso as interações ácido-base seriam as responsáveis pela adesão. / [en] Rhodococcus opacus micro-organism was evaluated as a biocollector for flotation of calcite and magnesite and barite. Analyses of R. opacus cell wall indicated the macromolecules configurationl. The IEP value of R. opacus was around 3.2,. The acidic IEP value of R. opacus could be due to the presence of anionic groups on the wall that dominate over the cationic groups. The adherence test showed the R. opacus affinity for acid-base surfaces.The behavior of the minerals, before and after R. opacus interaction, was evaluated and showed that the cells adhesion shifted both the minerals zeta potential curves and the reversal charges in comparison to their original isoelectric points. Adhesion tests suggested a higher affinity of the bacteria for magnesite than calcite and barite. The experiments of the adsorption rate of the R. opacus on the minerals surfaces showed fast behavior, achieving a maximum of cell adsorption after 5 minutes. Adsorption isotherm curves for the minerals could be categorized as Lagmuir (L) type II. The best bioflotability results for the minerals were achieved for pH 7. Magnesite reached values around 93% for a R. opacus concentration of 100 ppm. For calcite the best flotability was of 55% for a R. opacus concentration of 220 ppm. For barite, the best flotability achieved 70% for a bacterial concentration of 350 ppm. Using the thermodynamic approach of the minerals systems, the adhesion energy of R. opacus on the surfaces was negative. The result suggested a spontaneous adsorption of R. opacus on to the all minerals. For magnesite and calcite, the DLVO theory can predict the cell behavior on the minerals surfaces. The electrostatic attractions determine the interaction forces. For barite and pH 7, the X- DLVO theory predicted the R. opacus adhesion on the surface by acid base interactions.
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Use of hybrid Rice Husk Ash-Fly Ash mixtures as sustainable supplementary materials for concrete in the marine environment

Unknown Date (has links)
This paper presents the comparison of shrinkage and corrosion characteristics of optimized hybrid Rice Husk Ash (RHA)/Fly Ash (FA)-modified Concrete, with those of normal concrete in the marine environment. Uses of both FA and RHA have numerous environmental benefits. Shrinkage performance was determined by subjecting the mixes to restrained shrinkage testing per ASTM C1581. The time to cracking of the specimens improved an average of 18% with the hybrid mixes. Corrosion testing of reinforced columns was performed in a simulated tidal cycle Marine Environment. Corrosion potential improved by as much as 35% for the mix with the highest FA/RHA replacement, and corrosion activity as measured with potentiostat equipment improved by an average of 34% . These results indicate a clear performance improvement of the modified concrete that is proportional to the percent replacement of cement. / by Diana Arboleda. / Thesis (M.S.C.S.)--Florida Atlantic University, 2010 / Includes bibliography. / Electronic reproduction. Boca Raton, Fla., 2010. Mode of access: World Wide Web.
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Aspectos sócio-econômico-ambiental do processo de extração do caulim no município de Junco do Seridó-PB

Silva, Dilsom Barros da 25 November 2011 (has links)
Made available in DSpace on 2015-05-14T12:16:58Z (GMT). No. of bitstreams: 1 arquivototal.pdf: 4239570 bytes, checksum: d791f7a2a12b150e8081cf43633c84ae (MD5) Previous issue date: 2011-11-25 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / The paper entitled "Socio-Economic and Environmental Process Extraction of Kaolin in the Municipality of Junco do Seridó/PB" is a guided study on the extraction of kaolin in the municipality of Junco do Seridó/PB, which is the largest production center of this mineral in the state Paraíba. This activity is the basis of an extensive and complex supply chains that clay mineral widely used in industry, ceramics, refractories, rubber, paper and paint systems. The extraction of mineral resources is the main source of jobs and income for local people. Currently, about eight hundred men work in mines kaolin, risking their lives in the face of imminent dangers and risks of landslides and still subject to a daily wage of only thirty dollars. Other features consist of the use of tools craft inefficient production, lack of appropriate mining techniques, the expenditure of physical effort in excess, beyond the dismissal of personal protective equipment, even aware of the dangers of underground excavations. Workers are exposed to health hazards and even cases of fatal accidents inside the mines. In most cases, workers are relegated to the margins of legality and informality. To address the socio-economic-environmental process of extracting the kaolin in the municipality of Junco do Seridó/PB. Emphasized that the working conditions of miners in the extractive areas relating them to the sustainability indicators. To set the characterization of aspects, interviews with professionals in the areas of health, education, social class and cooperative. As a result, site visits were conducted to investigate the facilities and working conditions during the extraction process. This activity was characterized as being unsustainable for most of the indicators of sustainability. In light of this concept was performed to analyze the data collected during this study. Based on the Socio-Economic and Environmental extraction of kaolin indicated in this study showed the need for a scientific and technical contribution, planning and strategic management, public policy, training for operation and efficient organization in cooperatives to ensure this type of extraction a sustainable supply chain Junco do Seridó/PB. / O trabalho intitulado Aspectos Sócio-Econômico-Ambientais do Processo de Extração do Caulim no Município de Junco do Seridó/PB é um estudo pautado na extração do caulim no município de Junco do Seridó, que é o maior pólo produtor desse mineral no estado da Paraíba. Essa atividade é a base de uma extensa e complexa cadeia produtiva desse argilomineral muito utilizado nos setores industriais, cerâmicas, refratários, borrachas, papel e sistemas de tintas. A extração desse recurso mineral é a principal fonte geradora de trabalho e renda para a população local. Atualmente, cerca de oitocentos homens trabalham nas minas de caulim, arriscando suas vidas diante dos iminentes perigos e riscos de desabamentos e ainda submetidos a uma remuneração diária de apenas trinta reais. Outras características consistem na utilização de ferramentas artesanais pouco eficientes na produção, carência de técnicas de lavra adequadas, dispêndio de esforços físicos em excesso, além do desprovimento de equipamentos de proteção individual, mesmo conscientes dos perigos das escavações subterrâneas. Os trabalhadores se expõem aos danos à saúde e até mesmo casos de acidentes fatais dentro das minas. Na maioria dos casos, os trabalhadores estão postos à margem da legalidade e na informalidade. Para apontar os aspectos sócio-econômico-ambientais do processo de extração do caulim no município de Junco do Seridó/PB, enfatizaram-se as condições de trabalho dos garimpeiros nas áreas extrativistas relacionando-as com os indicadores de sustentabilidade. Para definir a caracterização dos aspectos, foram realizadas entrevistas com profissionais das áreas da saúde, educação, assistência social e cooperativa da classe. Na sequência, foram realizadas visitas in loco para averiguar as instalações e condições de trabalho durante o processo de extração. Essa atividade caracterizou-se como sendo insustentável na maioria dos componentes indicadores de sustentabilidade. À luz desse conceito foi realizada a análise dos dados coletados durante esta pesquisa. Com base nos aspectos Sócio-Econômico-Ambientais da extração do caulim apontados neste estudo, constatamos a necessidade de um aporte técnico-científico, planejamento e gestão estratégica, políticas públicas, capacitação para operacionalização e organização em cooperativas eficientes para que esse tipo de extrativismo garanta uma cadeia produtiva sustentável em Junco do Seridó/PB.
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Flota??o por ar dissolvido para os minerais quartzo e feldspato utilizando coletores cati?nicos

Barbalho, Bruno Castro 04 May 2012 (has links)
Made available in DSpace on 2014-12-17T15:01:27Z (GMT). No. of bitstreams: 1 BrunoCB_DISSERT.pdf: 4196751 bytes, checksum: 815046ef78a951368bb3e92819e92b89 (MD5) Previous issue date: 2012-05-04 / The pegmatite rocks in Rio Grande do Norte are responsible for much of the production of industrial minerals like quartz and feldspar. Quartz and feldspar are minerals from pegmatite which may occur in pockets with metric to centimetric dimensions or as millimetric to sub millimetric intergrowths. The correct physical liberation of the mineral of interest, in case of intergrowths, requires an appropriate particle size, acquired by size reduction operations. The method for treating mineral which has a high efficiency fines particles recovery is flotation. The main purpose of the present study is to evaluate the recovery of quartz and potassium feldspar using cationic diamine and quaternary ammonium salt as collectors by means of dissolved air flotation DAF. The tests were performed based on a central composite design 24, by which the influence of process variables was statistically verified: concentration of the quaternary ammonium salt and diamine collectors, pH and conditioning time. The efficiency of flotation was calculated from the removal of turbidity of the solution. Results of maximum flotation efficiency (60%) were found in the level curves, plotted in conditions of low concentrations of collectors (1,0 x 10-5 mol.L-1). These high flotation efficiencies were obtained when operating at pH 4 to 8 with conditioning time ranging from 3 to 5 minutes. Thus, the results showed that the process variables have played important roles in the dissolved air flotation process concerning the flotability of the minerals. / No Rio Grande do Norte os pegmatitos respondem por grande parte da produ??o dos minerais industriais quartzo e feldspato. O quartzo e feldspato dos pegmatitos podem ocorrer em bols?es com dimens?es centim?tricas a m?tricas ou na forma de intercrescimentos milim?tricos a submilim?tricos. No caso dos intercrescimentos, a libera??o f?sica correta do mineral de interesse envolve a adequa??o granulom?trica atrav?s de opera??es de redu??o de tamanho. O m?todo no tratamento mineral que apresenta alta efici?ncia na recupera??o de finos ? a flota??o. O presente trabalho tem como objetivo principal avaliar a recupera??o de quartzo e feldspato pot?ssico utilizando os coletores cati?nicos diamina e sal quatern?rio de am?nio no processo de flota??o por ar dissolvido FAD. Os testes foram realizados baseados em um planejamento central composto 24, atrav?s do qual verificou-se estatisticamente a influ?ncia das vari?veis de processo: concentra??o dos coletores sal quatern?rio de am?nio e diamina, pH e tempo de condicionamento. A efici?ncia de flota??o foi calculada a partir do grau de remo??o de turbidez da solu??o. Resultados de m?xima efici?ncia de flota??o (60%) foram encontrados nas curvas de n?vel, plotadas nas condi??es de baixas concentra??es dos coletores (1,0x10-5 mol.L-1). Estas altas efici?ncias de flota??o foram obtidas operando-se na faixa de pH 4 8 com tempo de condicionamento variando de 3 a 5 minutos. Sendo assim, os resultados obtidos mostraram que as vari?veis de processo desempenharam pap?is importantes no processo de flota??o por ar dissolvido em rela??o ? flotabilidade dos minerais.
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Aplicação de modelos cinético e energético para análise da fragmentação ultrafina de partículas de calcário e quartzo em moinho planetário de bolas

SANTOS, Juliano Barbosa dos 12 May 2016 (has links)
Submitted by Rafael Santana (rafael.silvasantana@ufpe.br) on 2017-07-10T18:48:53Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 811 bytes, checksum: e39d27027a6cc9cb039ad269a5db8e34 (MD5) Dissertação completa.pdf: 8076647 bytes, checksum: 5dc16e9ca5f10026afed3fda08fda16b (MD5) / Made available in DSpace on 2017-07-10T18:48:53Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 811 bytes, checksum: e39d27027a6cc9cb039ad269a5db8e34 (MD5) Dissertação completa.pdf: 8076647 bytes, checksum: 5dc16e9ca5f10026afed3fda08fda16b (MD5) Previous issue date: 2016-05-12 / Minerais industriais em faixas ultrafinas (< 10 μm) têm suas propriedades potencializadas em relação ao mesmo mineral com maior granulometria. Os materiais ultrafinos são utilizados em diversos seguimentos industriais; por exemplo: materiais cerâmicos, papel e celulose, fármacos, polímeros e tintas. A produção de ultrafinos ocorre em moinhos de alta energia. Dentre estes, o moinho planetário de bolas destaca-se pelas altas taxas de redução de tamanho e pelo fato de poderem ser alimentados via seco ou via úmido em regime contínuo (escala industrial) ou por batelada. A produção de ultrafinos é limitada pelo consumo de energia e pela necessidade de controle das condições operacionais, tamanho, morfologia e composição das partículas. Para otimização das variáveis do processo, usam-se ferramentas computacionais embasadas em modelos matemáticos, tais como os modelos de balanço populacional (MBP), dada pela equação da moagem por batelada, e modelos energéticos. Este trabalho teve por objetivo estudar modelos cinético e energéticos, sendo o primeiro uma solução analítica da equação da moagem por batelada utilizado para descrever as distribuições de tamanhos de partículas, e o segundo dado pela relação energia-tamanho, que prevê uma taxa de redução de tamanho ilimitada, e pela relação tempo-tamanho, que está fundamentada na taxa de moagem () e no limite de moagem. Os modelos foram aplicados em duas centenas de curvas granulométricas resultantes de ensaios de moagem executados anteriormente em alíquotas de calcário e quartzo (duas procedências) com massa e granulometria controladas. Os tempos de moagem variaram de 2 a 960 minutos com velocidades de revolução de 100 a 300 rpm. Os ajustes dos modelos cinético e energéticos foram avaliados considerando os seguintes fatores: coeficiente de determinação (R2), erro padrão (EP), erro de ajuste () e índice de dependência (ID). O modelo cinético apresentou, para a maioria das condições de moagem testadas, grande incerteza associada a alguns de seus parâmetros ( > 10%), tornando os ajustes insatisfatórios segundo os critérios utilizados. Os fatores de avaliação para o modelo cinético só foram adequados para o quartzo de uma procedência, na faixa de 38x75 μm, satisfazendo a condição de compensação estabelecida. No caso dos modelos energéticos, os ajustes obtidos para a relação energiatamanho foram melhores para aquelas situações em que os diâmetros característicos não apresentaram uma estabilização em seu decrescimento. Por sua vez, a relação tempo-tamanho mostrou ajustes compatíveis com as situações em que foi observado um estado estático de decrescimento dos diâmetros característicos, atingindo o limite de moagem. A partir dos ajustes da relação tempo-tamanho foi possível determinar uma constante k’ que caracterizasse a resistência à fragmentação do material em função das condições de moagem estudadas. Os valores dessa constante mostraram que materiais mais resistentes à fragmentação possuem os menores valores de k’, que variaram entre 0,96 e 2,6 g/J para o calcário e entre 0,06 a 0,53 g/J para o quartzo. Concluiu-se, que o modelo cinético foi incompatível com a moagem ultrafina, devida a presença de eventos significativos de aglomeração e interações mecânicas multipartículas, confirmados pela variação do índice de uniformidade () com o tempo de moagem. Os modelos energéticos se complementam na descrição dos resultados experimentais. Logo um modelo intermediário que considere uma taxa de redução de tamanho como uma função potência, com um expoente e um parâmetro (l) que represente o limite de moagem, seja o mais recomendado para a representação dos processos de moagem ultrafina de minerais industriais. / Industrial minerals in ultrafine ranges (< 10 μm) have their properties potentiated compared to the same mineral with larger particle size. The ultrafine materials are used in several industries; for example, ceramics, paper and cellulose, pharmaceuticals, polymers and paints. The production of ultrafine occurs in high energy mills. Among these mills, the planetary ball mill stand out by high rates and can be fed dry or wet in continuous (industrial scale) or batch operation. The production of ultrafine is limited by the energy consumption and the need to control of the operating conditions, size, morphology and composition of the particles. Computational tools based on mathematical models are used in the optimization and control of process variables, such as the population balance models (MBP), given by equation milling batch, and energetic models. This work has as objective to study kinetic and energetic models, the first is a analytical solution for the batch grinding equation used to describe particle size distributions; the second given by the energy-size relations, which predict a size reduction rate unlimited, and by the time-size relations, which are based on the milling rate () and grinding limit. The models were applied to two hundred of particle sizes distributions curves resulting from grinding tests performed previously in aliquots of limestone and quartz (two origins) with control of mass and particle size. The milling times range 2 - 960 min with revolution speeds of 100 to 300 rpm. The fits of the kinetic and energetic models were evaluated considering the following factors: coefficient of determination (R2), standard error (SE), fit error (ε) and dependency index (ID). The kinetic model showed uncertainty associated with some of its parameters (ε > 10%) for most of the grinding conditions tested, resulting in unsatisfactory fits to the criteria used. The evaluation factors for the kinetic model were only suitable for one quartz, in the range of 38x75 μm satisfying the compensation condition. In the case of energetic models, the fits to the energy-size relation were better for those situations where the characteristic diameters did not show a stabilization in its decrease. On the other hand, the sizetime relation shown compatible fits with the situation where was observed a decrease static state of the characteristic diameters reaching the grinding limit. From the fits of the time-size relation was possible to determine a constant ′ that characterizes the resistance to fragmentation of the material depending on the grinding conditions studied. The values of this constant showed that materials more resistant to fragmentation have the smaller ′ values, ranging between 0.96 and 2.6 g/J for the limestone and from 0,06 to 0.53 g/J to quartz. It was concluded that the kinetic model was incompatible with ultrafine grinding, due to the presence of significant events of multi-particle interactions and agglomeration, which was confirmed by variation in the uniformity index (′) in milling time function. Energetic models complemented each other for description of the experimental results. Ready an intermediate model which consider a size reduction rate as a power function with an exponent η and a parameter (l) representing the grinding limit is the most recommended for the representation of the ultrafine grinding processes of industrial minerals.
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Contribuição à petrografia de pedra britada / Contribution to Crushed Stone Petrography

Pinho, Deyna 11 April 2007 (has links)
O conhecimento das propriedades físico-químicas da composição mineralógica dos agregados é de extrema importância para o não comprometimento da obra em que serão empregados. Desse modo, o conhecimento da petrografia, mineralogia e geologia das rochas-fonte para brita também são extremamente necessárias. O principal objetivo deste trabalho foi gerar informações sobre a geologia, mercado produtor e petrografia das rochas-fonte da pedra britada nas principais regiões produtoras do país. As informações disponíveis neste segmento da mineração são escassas, principalmente devido às próprias características do setor onde os investimentos em pesquisas geológicas geralmente são escassas e por vezes pouco exigidas. Os cinco principais pólos produtores de pedra britada, alvos de estudo deste trabalho, incluem as cinco maiores regiões metropolitanas do país: São Paulo,Minas Gerais, Rio de Janeiro , Paraná , Rio Grande do Sul. São locais que possuem diferentes rochas-fonte de brita para cada centro produtor, devido à diversidade geológica e abundância daquelas nestes centros. Assim sendo, na região de São Paulo capital a principal rocha-fonte utilizada são granitos e gnaisses provenientes do Embasamento; na região de Belo Horizonte são os calcários provenientes do Grupo Bambuí; na região do Rio de Janeiro capital são os sienitos alcalinos, localizados em diversos corpos alcalinos intrusivos e gnaisses; na região de Curitiba (RMC) são calcários (Formações Perau e Votuverava) e migmatitos extraídos de complexos migmatíticos; e na região de Porto Alegre (RMPA) são predominatemente basaltos e dacitos da Formação Serra Geral. Neste trabalho foi gerado um mapa geológico com localização das pedreiras ativas no período de 2004-2006 para cada região metropolitana relativa à capital de cada Estado. Em cada região foram selecionadas as minerações representativas de acordo com a geologia (rocha-fonte) e produtividade e feitas amostragens e mapeamento em frentes de lavra para a realização de análises petrográficas. As 180 amostras coletadas nas diferentes regiões metropolitanas foram analisadas petrograficamente de forma macroscópica, selecionadas e analisadas na forma microscópica, com base nas normas ABNT e recomendações do Laboratório de Petrologia e Tecnologia de Rochas do IPT. As principais características observadas foram: a composição mineralógica, texturas, estruturas, presença de minerais deletérios, grau de alteração deutérica e estado microfissural. Essas características intrínsecas da rocha-fonte influenciam diretamente a forma e a composição do material britado, e podem dificultar sua aplicação ou mesmo comprometê-la, tanto por motivo de geração de reação álcali-agregado com ligantes quanto por comprometer a resistência mecânica exigida na mistura. O desconhecimento dessas características muitas vezes gera um baixo aproveitamento dos materiais, principalmente finos de pedreira, que se acumulam em pilhas de rejeito ao derredor das empresas mineradoras podendo causar sérios problemas ambientais. Portanto, o trabalho gerou informações para uma melhor otimização e utilização das matérias-primas ou rochas-fonte de brita, contribuindo também indiretamente na redução desses problemas ambientais que atingem as principais regiões urbanas do país. / It is extremely important to know the physical and chemical properties of aggregate mineralogical composition so that the construction where they will be used is not compromised. In this sense, knowing the petrography and mineralogy is as necessary as knowing the geology of the rock deposit to be developed as a source of crushed stone. The main purpose of this work was to generate information on the geology, market and petrography of the rock source of crushed stone in the main producing areas of Brazil. This type of information is not commonly available, especially due to this sector?s characteristics, where investments in geological research are usually scarce and rarely required. The five main states that are crushed stone producers and that therefore contain the centers of production on which this present work focused as case study are: São Paulo, Minas Gerais, Rio de Janeiro, Paraná and Rio Grande do Sul. Each production center presents different types of crushed stone, mainly because of the geological diversity and abundance of the source rock in these places. In the region of the capital of São Paulo the main source rocks are granite and gneiss extracted from the embasement; in Belo Horizonte they are carbonates from the Bambuí group; in Rio de Janeiro, the alkali sienites, localized in diverse intrusive alkaline rocks and gneiss; in the region of Curitiba they are carbonates (Perau and Votuverava Formations) and migmatites extracted from migmatite complex; finally, in the region of Porto Alegre (RMPA), they are basalts and dacites from the Serra Geral Formation. The rock mines in urban regions, related to the state capitals and which were active in the period from 2004 to 2006, are shown on the geological maps generated for the present work. One map has been made for each urban region. The most important mines are shown according to the geology of the source-rock and the productivity. Samples and mapping or description of the benches from the over feet were also made in order to further proceed in petrographic analysis. The 180 samples collected in each urban region suffered macroscopic petrographic analysis after which they were selected and analysed microscopically, according to the ABNT norms and to the recommendation of the Laboratory of Petrology and Rock Technology of IPT. The main observed characteristics were: mineral composition, texture, structure, presence of deleterious minerals, degree in metheoric alteration and microfissural mapping. These intrinsic characteristics of the source rock influence directly the form and composition of the crushed stones and might cause difficulty or even compromise its use due to alkali-aggregate reaction or because of mechanical resistance lower than that required in the mixture. The lack of acknowledgement of these characteristics will often cause the poor use of material, especially of the stone quarry fines, which will end up as reject piled up around mines, causing environmental problems. Therefore, the present work has generated relevant information that can be used to optimize and better use raw material and source rock of crushed stone. It might also contribute indirectly to diminish the environmental problems which are evident in the main urban regions of the country.
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Contribuição à petrografia de pedra britada / Contribution to Crushed Stone Petrography

Deyna Pinho 11 April 2007 (has links)
O conhecimento das propriedades físico-químicas da composição mineralógica dos agregados é de extrema importância para o não comprometimento da obra em que serão empregados. Desse modo, o conhecimento da petrografia, mineralogia e geologia das rochas-fonte para brita também são extremamente necessárias. O principal objetivo deste trabalho foi gerar informações sobre a geologia, mercado produtor e petrografia das rochas-fonte da pedra britada nas principais regiões produtoras do país. As informações disponíveis neste segmento da mineração são escassas, principalmente devido às próprias características do setor onde os investimentos em pesquisas geológicas geralmente são escassas e por vezes pouco exigidas. Os cinco principais pólos produtores de pedra britada, alvos de estudo deste trabalho, incluem as cinco maiores regiões metropolitanas do país: São Paulo,Minas Gerais, Rio de Janeiro , Paraná , Rio Grande do Sul. São locais que possuem diferentes rochas-fonte de brita para cada centro produtor, devido à diversidade geológica e abundância daquelas nestes centros. Assim sendo, na região de São Paulo capital a principal rocha-fonte utilizada são granitos e gnaisses provenientes do Embasamento; na região de Belo Horizonte são os calcários provenientes do Grupo Bambuí; na região do Rio de Janeiro capital são os sienitos alcalinos, localizados em diversos corpos alcalinos intrusivos e gnaisses; na região de Curitiba (RMC) são calcários (Formações Perau e Votuverava) e migmatitos extraídos de complexos migmatíticos; e na região de Porto Alegre (RMPA) são predominatemente basaltos e dacitos da Formação Serra Geral. Neste trabalho foi gerado um mapa geológico com localização das pedreiras ativas no período de 2004-2006 para cada região metropolitana relativa à capital de cada Estado. Em cada região foram selecionadas as minerações representativas de acordo com a geologia (rocha-fonte) e produtividade e feitas amostragens e mapeamento em frentes de lavra para a realização de análises petrográficas. As 180 amostras coletadas nas diferentes regiões metropolitanas foram analisadas petrograficamente de forma macroscópica, selecionadas e analisadas na forma microscópica, com base nas normas ABNT e recomendações do Laboratório de Petrologia e Tecnologia de Rochas do IPT. As principais características observadas foram: a composição mineralógica, texturas, estruturas, presença de minerais deletérios, grau de alteração deutérica e estado microfissural. Essas características intrínsecas da rocha-fonte influenciam diretamente a forma e a composição do material britado, e podem dificultar sua aplicação ou mesmo comprometê-la, tanto por motivo de geração de reação álcali-agregado com ligantes quanto por comprometer a resistência mecânica exigida na mistura. O desconhecimento dessas características muitas vezes gera um baixo aproveitamento dos materiais, principalmente finos de pedreira, que se acumulam em pilhas de rejeito ao derredor das empresas mineradoras podendo causar sérios problemas ambientais. Portanto, o trabalho gerou informações para uma melhor otimização e utilização das matérias-primas ou rochas-fonte de brita, contribuindo também indiretamente na redução desses problemas ambientais que atingem as principais regiões urbanas do país. / It is extremely important to know the physical and chemical properties of aggregate mineralogical composition so that the construction where they will be used is not compromised. In this sense, knowing the petrography and mineralogy is as necessary as knowing the geology of the rock deposit to be developed as a source of crushed stone. The main purpose of this work was to generate information on the geology, market and petrography of the rock source of crushed stone in the main producing areas of Brazil. This type of information is not commonly available, especially due to this sector?s characteristics, where investments in geological research are usually scarce and rarely required. The five main states that are crushed stone producers and that therefore contain the centers of production on which this present work focused as case study are: São Paulo, Minas Gerais, Rio de Janeiro, Paraná and Rio Grande do Sul. Each production center presents different types of crushed stone, mainly because of the geological diversity and abundance of the source rock in these places. In the region of the capital of São Paulo the main source rocks are granite and gneiss extracted from the embasement; in Belo Horizonte they are carbonates from the Bambuí group; in Rio de Janeiro, the alkali sienites, localized in diverse intrusive alkaline rocks and gneiss; in the region of Curitiba they are carbonates (Perau and Votuverava Formations) and migmatites extracted from migmatite complex; finally, in the region of Porto Alegre (RMPA), they are basalts and dacites from the Serra Geral Formation. The rock mines in urban regions, related to the state capitals and which were active in the period from 2004 to 2006, are shown on the geological maps generated for the present work. One map has been made for each urban region. The most important mines are shown according to the geology of the source-rock and the productivity. Samples and mapping or description of the benches from the over feet were also made in order to further proceed in petrographic analysis. The 180 samples collected in each urban region suffered macroscopic petrographic analysis after which they were selected and analysed microscopically, according to the ABNT norms and to the recommendation of the Laboratory of Petrology and Rock Technology of IPT. The main observed characteristics were: mineral composition, texture, structure, presence of deleterious minerals, degree in metheoric alteration and microfissural mapping. These intrinsic characteristics of the source rock influence directly the form and composition of the crushed stones and might cause difficulty or even compromise its use due to alkali-aggregate reaction or because of mechanical resistance lower than that required in the mixture. The lack of acknowledgement of these characteristics will often cause the poor use of material, especially of the stone quarry fines, which will end up as reject piled up around mines, causing environmental problems. Therefore, the present work has generated relevant information that can be used to optimize and better use raw material and source rock of crushed stone. It might also contribute indirectly to diminish the environmental problems which are evident in the main urban regions of the country.

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