[pt] A tendência mundial de aumento da quantidade de finos (sinter feed e pellet feed) nas lavras de minério de ferro tem elevado a importância dos processos de aglomeração, em especial a pelotização, que tem por característica produzir pelotas de excelente qualidade química e alta resistência mecânica, além de ser um processo menos poluente que a sinterização. Atualmente, as jazidas de minério de ferro em lavra no Brasil, exploram minérios predominantemente hematíticos (hematita e/ou itabirito). Apesar do país não possuir tradição na exploração de minérios magnetíticos, existem ocorrências destes que vêm despertando crescente interesse, sendo, contudo, necessário à adequação das etapas do beneficiamento mineral e dos parâmetros operacionais da pelotização. O presente trabalho, fruto de uma interação da empresa Metal Data S/A e o Grupo de Siderurgia do DEMa/PUC-Rio, trata do estudo da pelotização de um minério de ferro magnetítico, proveniente de uma jazida brasileira em fase de pesquisa mineral, com o objetivo de analisar sua viabilidade exploratória para produção de pelotas a serem utilizadas como matéria prima na indústria siderúrgica. Os procedimentos experimentais foram divididos em três etapas: tratamento do minério, pelotização e redução, buscando assim, definir uma rota de tratamento do minério e, posteriormente, a caracterização química, mecânica e metalúrgica das pelotas produzidas. Foram estudados três tipos de misturas para a pelotização, envolvendo oito diferentes concentrados. Os resultados indicaram que o minério magnetítico é passível de concentração e capaz de produzir um pellet feed de qualidade, utilizando rota de beneficiamento com operações unitárias típicas. Este material mostrou potencial para a formação de pelotas cruas em discos de laboratório e, após as operações de queima, produziu pelotas que apresentaram granulometria entre 9,5 e 16,0 mm, resistência à compressão de 126 a 339 kg/pelota, índice de tamboramento de 67,7 a 94,9 %, porosidades de 23,8 a 40,74%, grau de metalização de 30 a 75%, entre outras. / [en] The global increasing trend of producing iron ore fines (sinter feed and pellet feed) has also increased the importance of the agglomeration processes, in particular the pelletizing, which has as main characteristic to produce high quality pellets with excellent mechanical resistance, besides being a less polluting process than the sintering. Currently, Brazilian mines exploit mainly hematite deposits (hematite and / or itabirite ores). Although the country has no tradition in exploiting magnetite minerals, there is a growing interest trend in magnetite occurrences, although it might be necessary to adequate mineral processing and pelletizing operating parameters when using such ore. This work is a result of an interaction between the company Metal Data S/A and the Siderurgy Group of the DEMa/PUC-Rio and describes the pelletizing process using magnetite iron ore from a Brazilian deposit in exploration stage, in order to evaluate its suitability for exploratory pellet production to be used as feedstock in the steel industry. The experimental procedures were divided into three steps - ore processing, pelletizing and reduction, aiming to define the ore treatment route and chemical, mechanical and metallurgical characteristics of the produced pellets. Three types of mixtures for pelletizing were analysed, involving eight different concentrates. The results indicated that the magnetite ore is likely to concentrate and capable of producing a pellet feed with adequate quality, using a processing route with typical unit operations. It was observed that this materal has a potential for the formation of green pellets in the laboratory pelletizing disc and, after burning operations, produced pellets that had particle size between 9.5 and 16.0 mm, compression strength from 126 to 339 kg / pellet, tumble index from 67.7 to 94.9%, porosity from 23.8 to 40.74%, degree of metallization from 30 to 75%, among others.

[pt] As pelotas de minério de ferro têm suas propriedades fortemente dependentes da natureza das fases escorificadas que se formam durante o processo de queima. Neste trabalho são apresentados os resultados de uma das pesquisas que compõem o projeto cooperativo entre a Samarco e o Grupo de Siderurgia do DEMa / PUC-Rio, envolvendo a possibilidade de utilização de minérios de ferro portadores de fósforo (pellet feed), na produção de pelotas para redução direta. Com este objetivo foram geradas amostras de escórias sintéticas de mesma composição que as das pelotas RD comerciais, as quais foram submetidas a condições experimentais análogas as do processo industrial. Inicialmente a ciclos térmicos em forno tipo pot-grate e, posteriormente, em escala laboratorial, usando forno de mufla, seguido de etapas de resfriamento em velocidades distintas. Foi possível então constatar que velocidades mais altas de resfriamento, aplicadas na etapa final dos ciclos térmicos, produziam escórias sintéticas sensivelmente amorfas, o que levou a conclusão que as fases escorificadas das pelotas RD também se apresentariam como estruturas não cristalinas. Finalmente, por meio de teste especificamente desenvolvido para a análise seletiva de fósforo em fases oxídicas, conseguiu-se obter uma maior eficiencia na mensuração deste elemento quando dissolvido em escórias amorfas, o que viabilizou a medida das quantidades de fósforo que efetivamente migraram para as mesmas, quando se submetiam as amostras de pellet feed a diferentes temperaturas, variados tempos de residencia e distintas basicidades. Por fim, foi possivel concluir ser o incremento de basicidade do pellet feed um fator de significativa melhoria para o transporte e a dissolução do fósforo pelas escórias, em particular quando submetidos a temperaturas superiores a 900 graus Celsius. / [en] Iron ore pellets have their properties strongly dependent on the nature of the phases present in the slags formed during pelletization. In this work are presented the first results of a research program involving the utilization of phosphorous bearing iron ores in the production of DR pellets (Direct Reduction pellets). Aiming at this, synthetic slags, produced with same composition of the gangue of a commercial DR pellet, were submitted to operational conditions similar to those of the industrial pelletizing process, but performed in a pot-grate reactor and in a laboratory furnace. The obtained slags samples were cooled at different rates, permitting to observe that at high cooling rates the slags obtained were amorphous, suggesting the occurrence of a similar amorphous structure for the slags present in the DR pellets. Finally, tests developed for a selective analysis of phosphorous in oxide phases, showed better efficiency when applied to amorphous slags than in crystalline ones. Further, the behavior of the phosphor dissolution in the obtained slags during the heating of pellet feed samples was evaluated. In this phase different temperatures, resident times and basicities were tested using a laboratory furnace. The results indicated improvements in the phosphor dissolution with the basicity increase when temperatures above 900 Celsius degrees were applied.

[pt] O minério de ferro é um material policristalino oriundo de processos naturais complexos. Os minerais mais comuns que o compõem (hematita, magnetita, goethita, etc.) podem ser identificados no microscópio ótico de luz refletida, através de suas refletâncias distintas. A importância do estudo das hematitas, especificamente, surge porque os maiores depósitos de minério de ferro, no Brasil, são praticamente todos do tipo hematítico, com altos teores de ferro. A hematita é um mineral fortemente anisotrópico que apresenta pleocroísmo de reflexão. Isto faz com que o brilho na imagem mude com diferentes orientações dos cristais. Assim, quando se utiliza luz polarizada, o contraste entre os cristais aumenta o suficiente para diferenciá-los. Tradicionalmente, as hematitas são classificadas em tipos texturais identificados como hematita microcristalina (Mc), martita (Ma), e partículas policristalinas compactas (Co) formadas, por sua vez, de cristais dos tipos: granular (Gr), lamelar (La), lobular (Lo). Em trabalhos anteriores foi desenvolvida uma rotina de classificação automática para os diferentes tipos de hematitas. Esta rotina utiliza como entrada duas imagens de uma mesma região, a primeira em campo claro (CC) e a segunda polarizada circularmente (CPOL). Neste trabalho foram implementadas modificações nas etapas de aquisição das imagens CPOL e no processamento de ruído, visando melhorar as etapas de classificação. Assim, a imagem CPOL, que apresenta problemas característicos de iluminação, passou a ser capturada utilizando o recurso de sub-quadros (subframe), o que elimina a necessidade de correção de fundo, melhorando a qualidade dos mosaicos de imagens capturados. Em seguida, explorou-se recurso de saturação digital da câmera, de forma a melhorar, substancialmente, o contraste entre os cristais de hematita. Finalmente, testou-se o impacto do uso de um novo filtro de redução de ruído – Non-Local Means (MNL) – sobre a segmentação de cristais. Os resultados mostraram uma melhora substancial na identificação dos tipos texturais de hematita com relação aos métodos anteriores e também superiores à tradicional identificação visual por operador treinado. / [en] Iron ore is a polycrystalline material originated from complex natural processes. Its main composing minerals (hematite, magnetite, goethite, etc.) can be identified with the reflected light optical microscope through their distinctive reflectances. The relevance of studying hematite, specifically, originates from the fact that the largest Brazilian iron deposits are mostly of the hematitic type, with high iron content. Hematite is a strongly anisotropic mineral that presents reflectance pleocroism. Thus, different crystal orientations produce different brightness and, when using polarized light, the contrast between crystals is strong enough to allow their discrimination. Traditionally, hematites are classified in textural types identified as microcrystalline (Mc), martite (Ma) and compact polycristalline (Co), composed of granula (Gr), lamellar (La) and lobular (Lo) crystals. An automatic classification routine for hematite types was developed in previous works. This routine takes as input two images of the same region, one in Bright Field and the second in Circular Polarization (CPOL). In this work, modifications in the CPOL image acquisition and in noise filtering were implemented, in order to improve the classification step. Thus, the CPOL images, which present a characteristic background problem, were acquired employing the subframe method, what eliminates the need for background correction, improving the quality of image mosaics. Then, the digital saturation of the camera was optimized to improve substantially the contrast between hematite types. Finally, the impact of a new noise reduction filter – the Non-Local Means Filter – on crystal segmentation was evaluated. The results showed a substantial improvement in the identification of hematite textural types as compared to the previous method, and also superior to the traditional visual identification by an operator.

[pt] O presente trabalho visou avaliar o processo de eletroflotação de partículas finas e ultrafinas de minério de ferro com o uso de um biossurfactante extraído da bactéria Rhodococcus Opacus. Foram realizados estudos de caracterização de um minério de ferro (análise granulométrica, difração de raios - X e fluorescência de raios - X). Através das medições de espectroscopia no infravermelho foi possível identificar uma provável interação do biossurfactante com a hematita, o espectro após a interação mostrou grupos funcionais característicos do biossurfactante (NH, CH2, C=O, COO-e PO2-). As medidas de potencial zeta mostraramuma possível interação eletrostática entre a hematita e o biossurfactante, a reversão de carga mudou do pH 5,3 para 3,5 após a interação. As medidas de ângulo de contato sugeremque após a interação, a hematita pode ter se tornado mais hidrofóbica, alterando o ângulo de contato de 40 graus para 60 graus. As medidas de tensão superficial foram realizadas para determinar as propriedades físico-químicas do biossurfactante. De acordo com os resultados, o biossurfactante apresentou características tensoativas, reduzindo a tensão superficial de 71 mN/m para 40 mN/m em 25 mg/L de biossurfactante.Finalmente, foram realizados testes de eletroflotação com duas frações granulométricas de minério de ferro (-38+20micrometro e -20 micrometro) para avaliar o pH (3-11), a concentração do biossurfactante (50-800 mg/L), a densidade de corrente (5,28-16mA/cm2) e a agitação da solução (300-700 rpm). Segundo os resultados obtidos, o aumento do pH prejudicou a recuperação metalúrgica e o teor de ferro. Os melhores resultados ocorreram em pH 3, esse comportamento pode ser atribuído a interações eletrostáticas que ocorrem nessa faixa de pH. O aumento da concentração do biossurfactante favoreceu a recuperação metalúrgica e o teor de ferro, este comportamento se manteve até 300 mg/L, acima deste valor ocorreu um declínio provocado provavelmente pela formação de micelas. O aumento da densidade de corrente também favoreceu a recuperação metalúrgica e o teor de ferro. Para a amostra com faixa granulométrica de -38+20 micrometro a recuperação metalúrgica máxima foi em torno de 83 porcento e teor de ferro de 59 porcento, e a amostra com granulometria inferior a 20 μmapresentou uma recuperação metalúrgica e teor de Fe máxima de aproximadamente de 98 porcento e 64 porcento respectivamente. Dessa forma, os resultados obtidos mostram um potencial uso da técnica de eletroflotação na recuperação de partículas finas e ultrafinas de minério de ferro, utilizando o biossurfactante extraído da bactéria Rhodococcus opacus. / [en] This work aimed to evaluate the electroflotation process of fine and ultrafine iron ore particles using biosurfactant extracted from Rhodococcus Opacus bacteria. Characterization studies of iron ore were carried out (particle size analysis, X-ray diffraction and X-ray fluorescence). Through infrared spectroscopy measurements it was possible to identify a possible interaction of the biosurfactant with the mineral, the hematite spectrum after the interaction showed characteristic functional groups of the biosurfactant (NH, CH2, C=O, COO-e PO2-).The measurements of zeta potential suggest a possible electrostatic interaction between the hematite and the biosurfactant, by shifting the isoelectric point from 5.3 to 3.5.Contact angle measurements suggest that after interaction, hematite may have become more hydrophobic, changing the contact angle from 40 degrees to 60 degrees.Surface tension measurements were performed to determine the physico-chemical properties of the biosurfactant. According to the results, the biosurfactant showed tensioactive characteristics, reducing the surface tension from 71 mN/m to 40 mN/m in 25 mg/L of biosurfactant, the formation of micelles occurred from 300mg/L of biosurfactant. Finally, electroflotation tests were performed with two size fractions of iron ore (-38+20 micrometre and -20 micrometre) to evaluate the pH (3-11), biosurfactant concentration (50-800 mg/L), current density (5.28-16mA/cm2) and solution agitation (300-700 rpm). According to the results obtained, the increase in the pH impaired the metallurgical recovery and iron grade. The best results occurred at pH 3, this behavior can be attributed to electrostatic interactions that occur in this pH range. The increase of the biosurfactant concentration favored metallurgical recovery and the iron grade, this behavior remained up to 300 mg/L, above this value occurred a decline probably caused by the formation of micelles. The increase in current density also favored metallurgical recovery and iron content. For the sample with particle size range from -38+20 micrometre the maximum metallurgical recovery was around 76 percent and 59 percent iron grade and the sample with particle size from -20 micrometre the maximum metallurgical recovery and grade of Fe were around 90 percent and 64 percent, respectively. The results obtained show a potential use of the electroflotation technique in the recovery of fine and ultrafine iron ore particles, using the biosurfactant extracted from the Rhodococcus opacus bacterium.

[pt] Pelo presente trabalho, buscou-se desenvolver uma ferramenta capaz de analisar e otimizar o uso de pelotas de minério de ferro em processos tradicionais de redução direta do tipo forno cuba. A criação de um modelo termoquímico do processo MIDREX foi proposta e elaborada dentro da PUC-Rio, levando-se também em conta alguns aspectos cinéticos relativos à redução dos minérios e à carburização do ferro-esponja, bem como alguns parâmetros operacionais. Este modelo foi subseqüentemente adaptado para interagir com um segundo modelo termoquímico de forno elétrico a arco da RS Consultants, representando assim a cadeia de fabricação de aço líquido primário pela rota redução direta - forno elétrico a arco. Para o gerenciamento computacional do processo de otimização e interação com os dois modelos acima citados, desenvolveu-se, adicionalmente, um terceiro modelo, o qual foi designado neste trabalho como modelo GESTOR. Um máximo uso de ferro-esponja ― e de pelotas, conseqüentemente ― é objetivado sempre que possível, sob determinadas condições operacionais pré-estabelecidas. A avaliação econômica destes processos foi embasada em conceitos de valor de uso. Alguns resultados são apresentados neste trabalho, para demonstrar a efetividade e o poder de análise da ferramenta e espera-se que os profissionais da Samarco possam fazer uso deste instrumento de trabalho, dando o devido suporte à tomada de decisão à comercialização e ao desenvolvimento de produtos existentes ou novos. / [en] The study at issue searched for developing an innovative tool able to effectively analyze and optimize the industrial usage of iron ore pellets undergoing traditional gas-based direct reduction processes. The creation of a thermochemical model for MIDREX process was proposed and carried out by PUC-Rio, taking into account relevant characteristics related to DRI carburization and reduction kinetics, as well as some important operating parameters. Subsequently, this model was adapted in order to interact with a second thermo-chemical model owned by RS Consultants and able to represent an electric arc furnace operation. In this sense, it has been possible to represent thereby the iron and steelmaking route based on direct reduction and electric arc furnace. For the computational management of the optimization methodology and interaction involving the two models above-mentioned, a third model was developed and referred to as GESTOR model. It was built to maximize the DRI usage ¯ and pellets utilization, consequently ¯ respecting certain operating conditions previously established. Economic assessments shall be made premised upon value in use concepts. Some results are shown in this study, based on a hypothetical scenario, aiming at proving the effectiveness of this tool. Its adoption by Samarco´s experts is expected as an important supportive methodology to help them to make decisions properly concerning both marketing strategies and product development activities.

[pt] O ferro é extraído sob a forma de minério de ferro, sendo 99 por cento utilizado na indústria siderúrgica. Os documentos normativos existentes indicam a volumetria como à técnica analítica para quantificar o teor de ferro em minério de ferro, com exceção da ISO 9516-1: 2003, que, recomenda a espectrometria de fluorescência de raios-X por comprimento de onda (WDXRF). Na literatura são descritos estudos utilizando a espectrometria de fluorescência de raios-X por dispersão de energia (EDXRF) para quantificar ferro em minério de ferro, mas em nenhuma destas publicações é caracterizada a confiabilidade metrológica e a incerteza de medição, sendo outros aspectos importantes na seleção de um método analítico o impacto económico e tempo de análise. No presente trabalho realizou-se um estudo comparativo de impacto económico, tempo de análise e desempenho metrológico na quantificação de ferro em minério de ferro por meio da técnica de EDXRF, comparando-o com a espectrofotometria de absorção molecular e volumetria (titulação com dicromato de potássio), abrangendo a incerteza de medição e a avaliação de parâmetros de validação para EDXRF. A análise volumétrica foi realizado baseado nas normas ANBT NBR 8577:2011 e ASTM E246:2010. Na espectrofotometria de absorção molecular, adaptou-se o método da ortofenantrolina descrito na norma ABNT NBR 13934:1997. Nas outras técnicas precisam-se da abertura da amostra, na EDXRF, as amostras foram preparadas na forma de pastilha (pó de minério prensado). Os métodos avaliados apresentaram desempenhos metrológicos equivalentes, os melhores indicadores de custo e tempo em longo prazo foram observados para o método por EDXRF na quantificação do teor de ferro em minério. / [en] After its extraction in the form of iron ore, 99 per cent of the iron is employed in the steel industry. The normative documents existents recommend to volumetry as the technical analytic for quantification of iron in iron ore, with the exception of ISO 9516-1: 2003, which recommends the fluorescence spectrometry X-ray wavelength (WDXRF). In literature, there are studies using energy dispersive Xray fluorescence spectrometry (EDXRF) to quantify iron in iron ore, but none of these is characterized by complete validation and measurement uncertainty. Other aspects to be considered when selecting an analytical method are the financial cost and the time for analysis. In this work it is carried out a comparative study of financial cost, time analysis and metrological performance on quantification of iron ore through the EDXRF technique, in comparison with the results obtained by molecular absorption spectrophotometry and volumetry (titration with potassium dichromate), including measurement uncertainty evaluation and some parameter of validation for EDXRF. The molecular absorption spectrophotometry measurements were performed by colorimetric orthophenanthroline method. Unlike the other approaches that require sample preparation with acid, for EDXRF measurements, samples were prepared in tablet form (pressed iron ore powder). The evaluated methods presented equivalent metrological performances on determining iron in ore, but the best long-term outcome for cost was observed in the results obtained by EDXRF method.

[pt] O presente estudo aborda o planejamento operacional de lavra de minério de ferro com alocação dinâmica de caminhões, em um complexo de minas, no Estado do Pará. O objetivo é balancear as taxas de utilização dos recursos logísticos utilizados em operações de extração e transporte de minério de ferro, considerando aumento ou diminuição em suas unidades de uso. Inicialmente, é feita uma revisão da literatura que apresenta como a logística e seus componentes de desempenho se associam a produção de minério de ferro no estado, identificando as principais incertezas dos processos logísticos considerados, além de apresentar o problema operacional de lavra com alocação dinâmica de caminhões e técnicas de simulação e de otimização individualmente, ressaltando seu melhor desempenho em conjunto. Esta revisão respalda a fase de aplicação da Simulação-Otimização, que ocorre em um sistema dinâmico, estocástico e de eventos discretos. A análise consistiu no diagnóstico do sistema produtivo, avaliação dos relacionamentos entre os processos envolvidos, construção de um modelo de simulação a partir dos dados coletados e otimização, verificando-se seus outputs como origem dos cenários a serem propostos na nova simulação, para avaliar as potenciais modificações na utilização dos recursos. A Simulação- Otimização foi executada utilizando-se o pacote de simulação ProModel, que inclui um software de Otimização baseado em Algoritmos Genéticos, o SimRunner. Como resultado, o modelo de Simulação-Otimização foi construído para apoiar decisões estratégicas e operacionais da empresa em estudo, apresentando resultados satisfatórios para o balanceamento das taxas de utilização dos recursos logísticos envolvidos na operação. / [en] The present study highlights the operational mining planning of iron ore with dynamic allocation of trucks in a mining complex in the State of Pará. The goal is to balance the utilization rates of logistical resources used in mining operations and transportation of iron ore, considering the increase or decrease of the number of resources in use. Initially, a literature review presents how the logistics and its performance components are associated with the iron ore production in the State of Pará, identifying uncertainties on key logistics processes, also presenting the operational mining planning with dynamic allocation of trucks and techniques of simulation and optimization individually, highlighting the best setting when considered together. This review endorses the implementation of the Simulation-Optimization phase, which occurs in a dynamic, stochastic and discrete events system. The analysis consisted in the diagnosis of the production system, the evaluation of the relationships between the logistics processes involved, the construction of a simulation model based on the collected data and optimization, verifying their outputs as the source for the scenarios to be proposed in the new simulation to evaluate the potential changes in resource utilization. The Simulation-Optimization was performed using the ProModel simulation package, which includes an optimization software based on Genetic Algorithms, the SimRunner. As a result, the Simulation-Optimization model was built to support strategic and operational decisions of the studied company, presenting satisfactory results to balance the utilization rates of all logistical resources involved in the operation.

[pt] O minério de ferro é um material policristalino oriundo de processos naturais complexos durante tempos geológicos, que dão origem a características intrínsecas e comportamento industrial variado. A grande maioria dos minérios de ferro brasileiro é essencialmente hematítico. A hematita pode ser classificada como lobular, lamelar, granular, microcristalina ou martita. Na industria mineral, esta caracterização é tradicionalmente realizada por operadores humanos a partir de observação de amostras de microscópio ótico, sujeita a grandes variações. Assim, é relevante desenvolver um procedimento que permita a discriminação dos diferentes tipos de hematita e a medida de características tais como o tamanho do cristal. Esta tese propõe um sistema que mede e classifica automaticamente tipos texturais de hematita baseado no processamento e na análise de imagens de microscopia ótica, em campo claro, polarização linear e polarização circular. Foram desenvolvidos rotinas para aquisição, registro,, segmentação, reconhecimento e análise morfológica de cristais hematita. A segmentação automática de cristais de hematita foi baseada no calculo da distância espectral, a fim de controlar o crescimento de regiões partindo das sementes. Os resultados da identificação dos cristais obtidos, tanto nas imagens obtidas com polarização linear quanto com polarização circular, foram muito promissores. Atributos de tamanho e forma dos cristais identificados foram obtidos. Estes dados foram usados como conjunto de treinamento para classificadores supervisionados, permitindo reconhecer as classes de hematita granular, lamelar e lobular. Taxas de acertos globais próximas a 98 por cento forma obtidas, tanto para autovalidação, quanto para avaliação cruzada. / [en] Iron ore is a polycrytalline material created by complex natural process during geological period, wich give rise to intrinsic characteristics and varied industrial behavior. The vast majority of the Brazilian iron ores belong essentially to the hematitic type. Hematite can be classified as lobular, lamelar, granular micro-crystalline or martite. In the mineral industry, the characterion of iron ore and its agglomerates is traditionally developed by human operatorsform the observation of samples under the optical microscop, wich may suffer large variations. Thus, it is important to develop a procedure that allows the discrimation of the different hematite types and the measurement of characteristics suchs crystal size. The present thesis proposes a system for the automatic classification of hematite textural types, based of digital on processing and analysis of optical microscopy images, in bright field, linear and circular polarized light. Routines were developed for the acquisition, registration, recognition and morphological analysis of hematite crytals. The automatic segmentation of hematite crystals was based on calculating the spectral distance, in order to control the region expansion form the seeds. The results regarding the identification of the obtained cystals were very promising. Size and shape attributes were obtained and used as a training set for supervised classifiers, leading to the recognition of granular, lamelar and lobular hematite classes. Global sucess rates close to 98 percent were obtained concerning self-validation as well crossed validation.

[pt] A integração do controle por computador de microscópios com a aquisição e análise digital de imagens levou à criação de uma nova área, denominada Microscopia Digital. Além de permitir um certo grau de automação, a Microscopia Digital abriu possibilidades realmente novas para a caracterização microestrutural. Uma destas novas e promissoras possibilidades é a Microscopia Co-localizada, que junta diversos tipos de informação, obtidas a partir de diferentes técnicas de microscopia. No presente trabalho foi desenvolvida e implementada uma metodologia de Microscopia Co-localizada que combina imagens de Microscopia Óptica de Luz Refletida (MO) e de Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV). Esta metodologia envolve desde a aquisição das imagens nos microscópios até a análise das fases presentes através de técnicas de Reconhecimento de Padrões. Um procedimento automático de registro entre os dois tipos de imagens foi desenvolvido, permitindo o ajuste de magnificação, translação, rotação, tamanho de pixel e distorções locais. Desta forma, imagens de MO e de MEV de uma dada amostra podem ser combinadas precisamente. A metodologia foi testada com diversas amostras minerais, visando a discriminação de fases que são indistinguíveis por MO ou MEV. A Microscopia Co-localizada MOMEV foi empregada em uma rotina para a caracterização de amostras de minério de ferro e os resultados obtidos foram comparados com os da análise tradicional ao MEV. / [en] Computer-controlled microscopes with digital image acquisition and analysis led to the creation of a new field, called Digital Microscopy. Digital Microscopy not only allows a certain degree of automation but also has brought new possibilities to microstructural characterization. One of these new and promising possibilities is Co- Site Microscopy, that links different kinds of information, obtained from different microscopy techniques. The present work presents the development and implementation of a Co-Site Microscopy methodology that combines images obtained by Reflected Light Microscopy (RLM) and Scanning Electron Microscopy (SEM). This methodology involves the whole sequence, from image acquisition at the microscopes to the analysis of the phases using Pattern Recognition techniques. An automatic registration procedure for the two kinds of images was developed, allowing the adjustment of magnification, translation, rotation, and pixel size, and the correction of local distortions. The methodology was tested with several mineral samples, aiming at the discrimination of phases that are not distinguishable with either RLM or SEM. The RLM-SEM Co-Site Microscopy technique was employed in the characterization of iron ore samples and the obtained results were compared to the traditional analysis by SEM.

[pt] Um dos maiores problemas encontrados na indústria mineral é a perda de material ultrafino em processos convencionais de separação. A operação de floculação seletiva vem sendo estudada para a recuperação destes materiais. Por outro lado, o uso de biossurfactantes no processamento mineral, extraídos de microrganismos, vem apresentando bons resultados para a recuperação deste tipo de material, além de serem biodegradáveis e possuírem baixa toxicidade. Nesta pesquisa, tem-se como objetivo o estudo da floculação seletiva de partículas ultrafinas de hematita contidas em rejeito de minério de ferro usando o biossurfactante extraído da levedura Cândida stellata. Foi realizado um estudo de caracterização envolvendo análise granulométrica, análise química e difração raio-X (DRX). Para avaliar a interação do biossurfactante na superfície dos minerais de hematita e quartzo, foram desenvolvidos estudos de espectroscopia de infravermelho com transformada de Fourier (FTIR), potencial Zeta, microscopia eletrônica de varredura (MEV) e tensão superficial. Para os testes de floculação, realizados por jar test – teste de proveta, avaliou-se a influência do pH, concentração de sólidos e concentração de biossurfactante. A energia de interação foi avaliada através das teorias DLVO e DLVO Estendida (X-DLVO). As análises de espectroscopia no infravermelho (FTIR) e potencial zeta indicaram uma forte adsorção do biossurfactante na superfície da hematita, sendo que o ponto isoelétrico da hematita foi alterado de 5,35 para 3,25. No estudo de tensão superficial do biossurfactante indicou uma concentração micelar crítica (CMC) de 150 mg/L em pH 3, alcançando um valor próximo de 30 mN/m. Durante os ensaios de floculação foi alcançada uma recuperação de 99 por cento de hematita em pH 3, usando 75 mg/L de biossurfactante e uma concentração de sólidos de 0,50 por cento (1,25 g/500 mL). Pelo estudo da energia de interação entre as partículas, devido ao sinal negativo das interações de ácido-base de Lewis, as partículas de hematita flocularam após o contato com o biossurfactante, indicando que houve uma forte interação hidrofóbica entre elas. Os resultados obtidos neste trabalho indicam que o biossurfactante extraído da levedura Cândida stellata possui uma boa seletividade para a aglomeração das partículas ultrafinas de hematita. / [en] One of the biggest problems encountered in the mineral industry is the loss of ultrafine material in conventional separation processes. The selective flocculation operation has been studied to recover these materials. On the other hand, the use of biosurfactants in mineral processing, extracted from microorganisms, has been showing good results for the recovery of this type of material, in addition to being biodegradable and having low toxicity. In this research, the objective is to study the selective flocculation of ultrafine hematite particles contained in iron ore tailings using the biosurfactant extracted from the yeast Candida stellata. A characterization study was carried out involving particle size analysis, chemical analysis and X-ray diffraction (XRD). In order to evaluate the interaction of the biosurfactant on the surface of hematite and quartz minerals, studies of Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR), Zeta potential, scanning electron microscopy (SEM) and surface tension were developed. For the flocculation tests, performed by jar test, the influence of pH, solids concentration and biosurfactant concentration was evaluated. The interaction energy was evaluated using the DLVO and DLVO Extended (X-DLVO) theories. The infrared spectroscopy (FTIR) and zeta potential analyzes indicated a strong adsorption of the biosurfactant on the hematite surface, with the hematite isoelectric point being changed from 5,35 to 3,25. In the surface tension study of the biosurfactant, it indicated a critical micellar concentration (CMC) of 150 mg/L at pH 3, reaching a value close to 30 mN/m. During the flocculation tests, a recovery of 99 percent of hematite at pH 3 was achieved, using 75 mg/L of biosurfactant and a solids concentration of 0,50 percent (1,25 g). By studying the interaction energy between the particles, due to the negative sign of the Lewis acid-base interactions, the hematite particles flocculated after contact with the biosurfactant, indicating that there was a strong hydrophobic interaction between them. The results obtained in this work indicate that the biosurfactant extracted from the yeast Candida stellata has a good selectivity for the agglomeration of ultrafine hematite particles.