O presente trabalho apresenta um equipamento para o processamento de reduções carbotérmicas sob campo de micro-ondas, permitindo pleno controle da potência fornecida e da medida da energia de micro-ondas efetivamente aplicada à carga em processo de redução podendo assim realizar balanços de energia e determinação de taxa de reação com altos níveis de confiança. O equipamento permite, sobretudo, a medida simultânea de temperatura e de massa do material sob redução, e a fácil reprodutibilidade das condições de ensaio. O protótipo opera com um gerador de micro-ondas de 2.45 GHz e potência variável até 3000 W. A amostra é mantida sob atmosfera de argônio. Nos testes operacionais do protótipo procedeu-se à redução carbotérmica de minério de ferro de Carajás, utilizando coque de petróleo como redutor através de pelotas esféricas com massa de 3,5 g e diâmetro de 15 mm. Obtiveram-se curvas cinéticas de redução de minério de ferro e de consumo de energia durante o processo. Os dados colhidos com este protótipo permitiram realizar uma análise da energia de micro-ondas efetivamente consumida na redução do minério. / This work presents of a device for microwave enhanced carbothermic reductions which permits the full control of microwave power irradiated, the measurement of effectively applied microwave power to the charge in process thus performing a high confidence determination of rate of reaction and energy balance. In particular, the simultaneous records of its temperature and mass loss, and good reproducibility of operation parameters, are obtainable. This prototype works with a 2.45 GHz microwave generator with variable power up to 3000 W. Samples are processes under argon gas atmosphere. Operational tests for Carajás iron ore reduction with petroleum coke were performed using spherical pellets with weight of 3,5 g and diameter of 15 mm. Kinetic curves of iron ore reduction and effective consumption of microwave power curves were determined. These results made possible to perform an analysis of actual energy consumption for enhanced microwave iron ore carbothermic reduction.

O Optical Televiewer (OPTV) é um dispositivo de perfilagem geofísica que produz imagens contínuas e orientadas da parede de furos de sondagem. Imagens geradas por OPTV desempenham um papel auxiliar em campanhas de exploração mineral e na aquisição de informações geotécnicas. A caracterização geológico-geotécnica de maciços rochosos é fundamental para a identificação de condicionantes geológicas e estruturais associadas à estabilidade de escavações em rochas. Várias estruturas existentes no interior dos maciços não são normalmente acessadas via sondagem testemunhada, em função de dificuldade recuperação de testemunho no processo de sondagem e restrições econômicas pelo custo da sondagem. Estruturas como planos de foliação, dobras, sistemas de fraturas, percolação de água no maciço e aberturas podem ser completamente perdidas por uma baixa recuperação de testemunhos. O televisionamento por OPTV serve então para auxiliar na identificação e análise destas zonas de fraqueza existentes nos maciços. Neste trabalho, foram realizadas perfilagens em furos de sondagem executados em minas que fazem parte da ‘Megaestrutura Gandarela’, localizada na porção centro-norte do Quadrilátero Ferrífero, Minas Gerais-Brasil. Feições geológicas de interesse foram retiradas das imagens obtidas com a sonda OPTV e dos dados de geoposicionamento oferecidos pela sonda. Um dos objetivos deste estudo foi a aplicação e avaliação de uma metodologia de aproveitamento do testemunho virtual proposta em publicações recentes, às imagens produzidas por OPTV nas minas Tamanduá e Gongo Soco, situadas no Quadrilátero Ferrífero. Outro objetivo do trabalho foi efetuar a análise de estabilidade cinemática de taludes a partir de estruturas marcadas em imagens de OPTV e compará-la à análise cinemática efetuada a partir das estruturas identificadas no mapeamento geológico estrutural de superfície nas minas em estudo. A marcação das estruturas nas imagens de OPTV e as análises cinemáticas foram realizadas com softwares comerciais (WellCad e Dips). O estudo mostrou que as estruturas marcadas com OPTV reproduzem satisfatoriamente as observações do mapeamento geológico estrutural, podendo gerar estereogramas que, ao menos visualmente, se assemelham aos gerados a partir de descrições litológicas. Constatou-se também que o uso do OPTV é de grande valia como ferramenta auxiliar no processo mineiro, com identificação de estruturas internas que antes não poderiam ser acessadas. / The Optical Televiewer (OPTV) is a geophysical probe device that produces continuous and oriented images of the wall of drill holes. Images generated by OPTV play an auxiliary role in mineral exploration campaigns and in the acquisition of geotechnical information. The geological-geotechnical characterization of rock masses is fundamental for the identification of geological and structural constraints associated with the stability of rock excavations. Several structures inside the massifs are not normally accessed via witnessed probing, due to difficulty retrieval of testimony in the probing process and economic constraints due to the cost of the survey. Structures such as foliation planes, folds, fracture systems, water percolation in the massif and openings can be completely lost due to a low recovery of testimonies. The televising by OPTV serves then to help in the identification and analysis of these zones of weakness existing in the massifs. In this work, profiles were drilled in drilling holes in mines that are part of the 'Gandarela Megastructure', located in the central-north portion of the Quadrilátero Ferrífero, Minas Gerais-Brazil. Geological features of interest were taken from the images obtained with the OPTV probe and the geo-positioning data provided by the probe. One of the objectives of this study was the application and evaluation of a methodology for the use of the virtual testimony proposed in recent publications, to the images produced by OPTV in the Tamanduá and Gongo Soco mines, located in the Quadrilátero Ferrífero. Another objective of the work was to perform the kinematic stability analysis of slopes from marked structures in OPTV images and to compare it to the kinematic analysis carried out from the structures identified in the surface geological mapping in the mines under study. The marking of the structures in the OPTV images and the kinematic analysis were performed with commercial softwares (WellCad and Dips). The study showed that the structures marked with OPTV reproduce satisfactorily the observations of the structural geological mapping, being able to generate stereograms that, at least visually, resemble those generated from lithologic descriptions. It was also verified that the use of OPTV is of great value as an auxiliary tool in the mining process, with identification of internal structures that previously could not be accessed.

O circuito de moagem de Carajás foi originalmente projetado para moagem de sinter feed, obtendose como produto final pellet feed. O processo consiste em etapas de moagem e deslamagem para que se atinjam as especificações de granulometria e área específica. No processo, como um todo, há geração significativa de finos, que são então descartados, acarretando em perdas de material que poderia ser incorporado como produto. O melhor entendimento das características dos vários tipos de minérios, bem como a previsão do desempenho do circuito de moagem em função de tais características permite estabelecer cenários para promover aumentos na recuperação em massa e na produtividade do circuito. O presente trabalho tem por base a caracterização tecnológica dos principais tipos de minério de Carajás e o desenvolvimento de um método para previsão de desempenho do circuito de moagem, em função de tais características. Para o desenvolvimento do método foram realizados ensaios de moagem em bancada e amostragens no circuito industrial. Os resultados dos ensaios de moagem em bancada serviram para definição das condições operacionais em que o ensaio em bancada melhor representou o circuito industrial, denominado ensaio padrão. Os dados obtidos nas amostragens e na caracterização tecnológica serviram de base para a calibração dos modelos matemáticos dos equipamentos de processo. O modelo calibrado constituiu num excelente recurso para previsão de desempenho. O desempenho do circuito de moagem foi avaliado no que se refere à granulometria e área específica dos produtos obtidos. Ainda foram conduzidas simulações pelo ensaio padrão e pelo modelo calibrado integrado do circuito de moagem, que apontam potenciais dos minérios cujo comportamento na moagem era até então desconhecido. Os dois produtos aqui desenvolvidos são, portanto, de aplicação imediata como recursos para previsão de desempenho e melhoria operacional. / Originally designed for sinter feed grinding, the Carajas grinding circuit includes two ball mills in parallel lines in a closed configuration with cyclones. The ground product is further deslimed in hydrocyclone for achieving the final specifications regarding size distribution and surface area. In this process, there is a significant amount of high grade material, not recovered due to overgrind. Ore characterization was here selected for predicting the grinding circuit performance, which in turn was the basis for optimization. The aim of this work is the characterization of the main Carajas ore types as well as the development of a method that includes these characteristics for predicting the grinding circuit performance. Laboratory grinding tests and samplings in the industrial circuit were carried out to predict the grinding circuit performance. The grinding test results were used to set operational conditions in which the laboratory better represented the industrial circuit. Results from industrial sampling and characterization were the basis for fitting the mathematical models. The fitted model was an excellent resource for the prediction of the grinding circuit performance as well as for the grinding test. To assess the grinding performance, products size distribution and surface area were evaluated. Moreover, simulations of the grinding circuit indicated the potential of some ore types. The derived methods were validated as tools for predicting the grinding circuit performance and for operational optimization.

The Hamersley Yandi Iron Ore Mine of Hamersley Iron Pty. Ltd. is located in the Pilbara region, Western Australia, approximately 90km north west of the town of Newman. The iron ore has accumulated in a palaeochannel as an enriched Channel Iron Deposit (CID). Mining in other parts of this palaeochannel has been practised since 1991. Named deposits in the province are, from west to east, Munjina, Pool, Meander, Western, Central, Eastern, Junction and the Billiard deposits.Presently the CID acts as an aquifer and transmits water through its fracture system. It is the main conduit for the regional groundwater. The Water and Rivers Commission of Western Australia considers the groundwater in the alluvial beds of the Weeli Wolli Creek overlying the CID to be a useful resource. The groundwater is currently used for stock watering so the quality should be preserved.Part of the four possible closure plans of the Yandi Mine is to backfill the excavated channel with waste rock from the mining operation. The waste material will consist of the uneconomic grade lateritic pisolite iron ore, together with colluvium and alluvium overburden. The closure plans will also leave behind two pit lakes.The impact of these closure plans vary but each plan will leave pit lakes containing water with high salinity and this may adversely affect the quality of the groundwater downstream of the lakes.The hydraulic conductivity of the shallow aquifer may be impaired by swelling clays found in parts of the waste material. This impact would be reduced if the chosen closure plan was one with hydrogeological flow management.The water quality downstream of the pit lakes will change and the environmental impact on the groundwater will depend on which closure plan is chosen. This thesis suggests a number of options for consideration.

The study aimed at investigating the chemical composition and microstructure of raw iron ore from the deposits in Muko area (south-western Uganda). The quality of this iron ore was evaluated to establish its suitability to serve as a raw material for iron production. Samples were taken from the six hills of Muko ore deposits and tests carried out to establish their composition and properties. X-ray diffraction and scanning electron microscopy were employed in the investigation and chemical analysis performed to determine the compounds constituting the ore. The quality of this ore was compared to generalized world market standards and ores from other nations. It was found that Muko ore is a rich hematite grade with Fe content above 65%. It has little gangue (&lt;6% SiO2 and 3-4% Al2O3) and low contents of the deleterious elements (P ~ 0.02% and S &lt; 0.006%), which correspond to acceptable levels for commercial iron ores. / <p>QC 20130531</p> / Sustainable Technology Development in the Lake Victoria Region

The blast furnace is still the dominant form of iron production, but over the years, direct reduction methods have increased due to a number of reasons. Overall, iron production methods have optimal requirements with respect to the feed materials especially iron ore. In this study, tests were carried out on Muko iron ore from Uganda to analyse its suitability to meet the feed requirements of today's dominant iron production methods. More specifically, the Tumbler, Abrasion, and Shatter Indices of the ore were determined. In addition, porosity, thermoanalysis, and reducibility tests were performed. Overall, the Muko ore was found to have good mechanical properties exemplified with tumble and shatter index data &gt;89.0 wt% and &lt;2.5 wt%, respectively. Furthermore, its reducibility at 0.87%/min is within the acceptable range as a natural material feed for blast furnace and direct reduction furnaces. Also, the energy requirement for heating the ore to 1100°C was found to be higher in the samples containing a wider size range of irregular grains and the largest contaminations. In summary, it is concluded that the Muko iron ore has good physical and metallurgical properties to serve as a natural material for the blast furnace and direct reduction furnaces. / <p>QC 20130531</p> / Sustainable Technology Development in the Lake Victoria Region

No description available.

O Optical Televiewer (OPTV) é um dispositivo de perfilagem geofísica que produz imagens contínuas e orientadas da parede de furos de sondagem. Imagens geradas por OPTV desempenham um papel auxiliar em campanhas de exploração mineral e na aquisição de informações geotécnicas. A caracterização geológico-geotécnica de maciços rochosos é fundamental para a identificação de condicionantes geológicas e estruturais associadas à estabilidade de escavações em rochas. Várias estruturas existentes no interior dos maciços não são normalmente acessadas via sondagem testemunhada, em função de dificuldade recuperação de testemunho no processo de sondagem e restrições econômicas pelo custo da sondagem. Estruturas como planos de foliação, dobras, sistemas de fraturas, percolação de água no maciço e aberturas podem ser completamente perdidas por uma baixa recuperação de testemunhos. O televisionamento por OPTV serve então para auxiliar na identificação e análise destas zonas de fraqueza existentes nos maciços. Neste trabalho, foram realizadas perfilagens em furos de sondagem executados em minas que fazem parte da ‘Megaestrutura Gandarela’, localizada na porção centro-norte do Quadrilátero Ferrífero, Minas Gerais-Brasil. Feições geológicas de interesse foram retiradas das imagens obtidas com a sonda OPTV e dos dados de geoposicionamento oferecidos pela sonda. Um dos objetivos deste estudo foi a aplicação e avaliação de uma metodologia de aproveitamento do testemunho virtual proposta em publicações recentes, às imagens produzidas por OPTV nas minas Tamanduá e Gongo Soco, situadas no Quadrilátero Ferrífero. Outro objetivo do trabalho foi efetuar a análise de estabilidade cinemática de taludes a partir de estruturas marcadas em imagens de OPTV e compará-la à análise cinemática efetuada a partir das estruturas identificadas no mapeamento geológico estrutural de superfície nas minas em estudo. A marcação das estruturas nas imagens de OPTV e as análises cinemáticas foram realizadas com softwares comerciais (WellCad e Dips). O estudo mostrou que as estruturas marcadas com OPTV reproduzem satisfatoriamente as observações do mapeamento geológico estrutural, podendo gerar estereogramas que, ao menos visualmente, se assemelham aos gerados a partir de descrições litológicas. Constatou-se também que o uso do OPTV é de grande valia como ferramenta auxiliar no processo mineiro, com identificação de estruturas internas que antes não poderiam ser acessadas. / The Optical Televiewer (OPTV) is a geophysical probe device that produces continuous and oriented images of the wall of drill holes. Images generated by OPTV play an auxiliary role in mineral exploration campaigns and in the acquisition of geotechnical information. The geological-geotechnical characterization of rock masses is fundamental for the identification of geological and structural constraints associated with the stability of rock excavations. Several structures inside the massifs are not normally accessed via witnessed probing, due to difficulty retrieval of testimony in the probing process and economic constraints due to the cost of the survey. Structures such as foliation planes, folds, fracture systems, water percolation in the massif and openings can be completely lost due to a low recovery of testimonies. The televising by OPTV serves then to help in the identification and analysis of these zones of weakness existing in the massifs. In this work, profiles were drilled in drilling holes in mines that are part of the 'Gandarela Megastructure', located in the central-north portion of the Quadrilátero Ferrífero, Minas Gerais-Brazil. Geological features of interest were taken from the images obtained with the OPTV probe and the geo-positioning data provided by the probe. One of the objectives of this study was the application and evaluation of a methodology for the use of the virtual testimony proposed in recent publications, to the images produced by OPTV in the Tamanduá and Gongo Soco mines, located in the Quadrilátero Ferrífero. Another objective of the work was to perform the kinematic stability analysis of slopes from marked structures in OPTV images and to compare it to the kinematic analysis carried out from the structures identified in the surface geological mapping in the mines under study. The marking of the structures in the OPTV images and the kinematic analysis were performed with commercial softwares (WellCad and Dips). The study showed that the structures marked with OPTV reproduce satisfactorily the observations of the structural geological mapping, being able to generate stereograms that, at least visually, resemble those generated from lithologic descriptions. It was also verified that the use of OPTV is of great value as an auxiliary tool in the mining process, with identification of internal structures that previously could not be accessed.

Submitted by Stéfany Moreira (stemellra@yahoo.com.br) on 2013-02-25T18:47:05Z No. of bitstreams: 1 DISSERTAÇÃO_AtriçãoMinérioFerro.pdf: 1828689 bytes, checksum: 4b39df4eb1fd16cd896fd105c1755f72 (MD5) / Approved for entry into archive by Neide Nativa (neide@sisbin.ufop.br) on 2013-02-27T15:18:22Z (GMT) No. of bitstreams: 1 DISSERTAÇÃO_AtriçãoMinérioFerro.pdf: 1828689 bytes, checksum: 4b39df4eb1fd16cd896fd105c1755f72 (MD5) / Made available in DSpace on 2013-02-27T15:18:22Z (GMT). No. of bitstreams: 1 DISSERTAÇÃO_AtriçãoMinérioFerro.pdf: 1828689 bytes, checksum: 4b39df4eb1fd16cd896fd105c1755f72 (MD5) Previous issue date: 2012 / A presença de lamas na flotação reversa do minério de ferro é reconhecidamente prejudicial sob vários aspectos. Tradicionalmente, a deslamagem cumpre o papel de remover parte dessa lama. No entanto, dependendo da porosidade e a forma como ela se apresenta em relação aos minerais e a ganga, a deslamagem pode não ser suficiente para maximizar os resultados da concentração. A retirada das lamas pode ser mais eficiente adotando-se o processo de atrição seguida de deslamagem em meio disperso, no caso dessas lamas estarem aderidas as cavidades dos minerais ou adsorvidas em sua superfície. O atrito entre grãos maiores e mais duros uns contra os outros visando a limpeza superficial pode ser tanto melhor quanto for o ajuste de suas variáveis do processo. A atrição está inserida em fluxogramas de beneficiamento de fosfato e areia industrial. Existem pesquisas quanto sua aplicação para o pré-concentrado de zircão e minério de ferro. Porém, pouco se conhece sobre a influência das variáveis desse processo para o minério de ferro. Esse trabalho teve como objetivo investigar as possibilidades de aumento da recuperação metalúrgica e seletividade na flotação reversa do minério de ferro hematítico, beneficiado na instalação de tratamento de minério de Vargem Grande com a adoção da etapa de atrição da polpa de alimentação, seguida de deslamagem em meio disperso. Utilizou-se o planejamento e análise fatorial para identificação das variáveis significativas da atrição na recuperação metalúrgica e índice de seletividade na flotação reversa do minério de ferro, proveniente das Minas do Tamanduá e Capitão do Mato, Quadrilátero Ferrífero. A partir da realização de testes em escala de bancada, concluiu-se que a velocidade de rotação do impelidor da célula de atrição é o principal efeito da atrição com relação à recuperação metalúrgica na flotação, independente do percentual de sólidos na polpa e do tempo de atrição. As lamas obtidas após a atrição no processo de deslamagem eram compostas essencialmente por hematitas e o concentrado da flotação apresentou baixa porosidade. ____________________________________________________________________________________________________ / ABSTRACT: The presence of sludge in iron ore reverse flotation is known to be harmful in many ways. Traditionally, desliming fulfills the role of removing some of this sludge. However, depending on the porosity and how it is presented on minerals and gangue, desliming may not be sufficient to maximize the concentration results. The sludge can be removed more efficiently by adopting the scrubbing then dispersed through the desliming. The friction between larger and harder grains in each other in order to clean surface can be better as for the adjustment of their process variables. The scrubbing is embedded in flowcharts beneficiation of phosphate and silica sand. There is research and its application to pre-concentrate of zircon and iron ore. However, little is known about the influence of the iron ore process variables. This study aimed to investigate the possibilities of increasing the metallurgical recovery and selectivity in reverse flotation of hematite iron ore received at the Instalação de Tratamento de Vargem Grande by adopting the scrubbing of the pulp supply, then in the midst of desliming dispersed. The experimental planning was used for identification of significant variables of attrition in the metallurgical recovery and selectivity index in reverse flotation of iron ore from the Mina Capitão do Mato e Tamanduá, both in Quadrilátero Ferrífero. The testing bench scale, it was concluded that the rotational speed of the impeller scrubbing cell is the major effect of metallurgical recovery at flotation, regardless of the percentage of solids in the pulp and the time scrubbing. The sludge obtained in desliming after the scrubbing were essentially composed of hematite and the flotation concentrate showed low porosity.

Este trabalho analisou, comparativamente, os aspectos operacionais entre as configurações de circuito fechado de moagem em moinhos de bolas, quais sejam, os circuitos direto e inverso. Foram realizadas amostragens no circuito industrial de prémoagem e moagem primária do Concentrador I de Germano, da Samarco Mineração, ora operando sob a configuração inversa, ora sob a configuração direta. Os históricos de dados industriais entre os circuitos dos Concentradores I e II de Germano foram também comparados, para complementação desta análise. Por fim, foram realizados ensaios de moagem em escala de laboratório, simulando ambas as condições. As comparações entre diferentes índices de desempenho selecionou o consumo de energia por tonelada de material gerado abaixo da malha de controle como o mais adequado para avaliar o desempenho dos circuitos. A comparação entre os históricos dos dados industriais dos Concentradores I (operando sob circuito inverso) e do Concentrador II (operando sob circuito direto) mostrou um histórico consistente em que o circuito do Concentrador II apresenta menor consumo energético por tonelada de material gerado abaixo da malha de controle do circuito. Estes resultados foram diferentes daqueles obtidos a partir das amostragens realizadas no circuito industrial da Samarco, os quais indicaram melhor desempenho do circuito inverso. A diferença foi atribuída à etapa de classificação, cujo desempenho determina a alteração ou até mesmo anula os benefícios, conforme demonstram os resultados de simulação posteriores. / This work compared the performance associated to both direct and reverse ball mill closed circuit configurations. Survey campaigns were carried out in both Samarco Mineração industrial plants ie. Concentrator I and Concentrator II. The former includes reverse configured ball mill closed grinding circuit, while the latter is equipped with ball mills under a direct closed configuration. The study comprised laboratory jar tests as well as comparisons between historical data obtained for both industrial plants. The energy consumption per ton of generated product was selected as the most adequate parameter to access the circuit performance. Comparisons based on historical data indicated that the Concentrator II, configured in a direct mode, showed a better performance than Concentrator I. Such a conclusion contrasts with the results obtained from the survey campaign which indicated a better performance for the reverse configuration. Such a difference was associated to the performance of the classification, carried out in cyclones, as demonstrated by simulations conducted on the basis of previously calibrated models.