Hindered-bed separators have been used in several different mineral processing fields for many years. Recent improvements in designs have led to the development of the CrossFlow separator. This new design employs a tangential feed system that has shown promise in several applications. This paper investigates the use of this relatively new technology to upgrade heavy mineral concentrates using Florida type ores. The intended use of this separatory device in this particular application is the removal of gangue quartz from other valuable heavy minerals such as ilmenite, leucoxene, rutile, zircon, and staurolite. The results of two different pilot-scale in-plant testing investigations are discussed. In general, quartz rejections in excess of 80% were achieved while maintaining TiO2 and heavy mineral recoveries above 98% and 99%, respectively. In addition to field test work, two separate unit models have been developed. The first model is an empirical investigation into understanding unit operation and functionality. The second model is a statistical prediction of unit operation based on specific field test work. These models can be used to effectively scale-up a CrossFlow unit for full-scale installation at any Florida heavy mineral sands operation. Emphasis is placed on unit capacity and other operational parameters such as elutriation flowrate and bed level. / Master of Science

Abstract Key words: ferrite process, extend type of ferrite process, elutriation The way, treating waste liquid in laboratory, currently is almost the sending to treatment factory run by the local people after collecting classification. For a long time in collection and the various sources in production of the above liquid, the waste from laboratory displays not having large variation of component but also knowing hardly the true constitution. Thus, to achieve the objective of a proper treatment is not easy in truth In this work, a ferrite process (denoted by FP) was used to develop a method that could completely treat the waste liquid of laboratory containing heavy metal in solutions. The waste liquid synthesized with ten common ions of heavy metal such as Cd, Cu, Pb, Cr, Zn, Ag, Hg, Ni, Sn and Mn for each concentration of 0.002 M, and total concentration of heavy metal mixed in solution was 0.02 M. The performance of treatment in FP was judging by that the concentration of all heavy metals in filtered solution and the heavy metal containing in sediment sludge should be both below the regulations of effluent standards and TCLP standards. It was found that the conventional FP could not meet the goal of performance. As a result, we develop the type of extend reaction of FP to improve the performance of conventional FP. The base of theory was to maintain enough concentration of ferrous ion for beneficial reaction going continuously. We found that extend type FP accurately did improve the sludge quality to meet the TCLP standards and the plus-adding was better than the continuous-adding in two kinds of dosage input into reactor, but it would raise the operation cost for overextended reaction. Thus, we designed a wash-cleaning method to decrease the cost and to confirm a further quality of sludge in extend FP. Base on the achievements of this study, combining the commercial technology of ion exchange, we recommended a complete flow-chart to the user or plant owner to design the treatment plant.

Orientador: Florencia Cecília Menegalli / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de Alimentos / Made available in DSpace on 2018-08-20T07:44:45Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Souza_DiogoOtaviodeCastro_D.pdf: 2512415 bytes, checksum: cc03ff39105bf1fed4d6dae52c95bbce (MD5) Previous issue date: 2012 / Resumo: A granulação é um processo de aumento de tamanho de pós finos, que pode ser utilizado na indústria de alimentos para aumentar a qualidade de alimentos em pó, pelo aumento da sua dispersibilidade e solubilidade em líquidos. O modelo de balanço populacional (MBP) é normalmente utilizado para modelar este processo. Entretanto, nos trabalhos existentes, o MBP não leva em consideração as perdas de partículas no processo por elutriação e incrustação, muito relevantes para granulação de sucos em pó. Além disso, não existe na literatura correlações para estimar estas constantes com base nas condições operacionais do equipamento e nas características das partículas. Diante disso, o objetivo deste trabalho foi o estudo do impacto das condições operacionais no modelo de balanço populacional, durante a granulação de suco de goiaba em pó, em leito fluidizado. Diversos experimentos foram realizados de forma a adquirir os dados que alimentaram os modelos matemáticos desenvolvidos. Estes dados foram obtidos fora das zonas de máximo rendimento a fim de se obter um modelo mais abrangente, que pudesses simular o processo de granulação em todas as condições de processo. Foram desenvolvidas e validadas correlações para estimativa da taxa de elutriação, para estimativa das constantes de aglomeração e de quebra do MBP. Além disso, foi desenvolvido um modelo para estimativa da massa incrustada de partículas. Os modelos se mostraram capazes de estimar o rendimento do processo, os valores de diâmetro médio e da distribuição de tamanho de partículas. Foram feitas simulações alterando a velocidade do ar de fluidização, a vazão de ligante, o diâmetro médio inicial da distribuição, o formato da distribuição e a massa total de partículas. A análise das simulações realizadas sugere que as condições ótimas precisam ser avaliadas para cada distribuição de tamanho e para cada quantidade de partículas no equipamento, não somente para cada tipo de produto. De modo geral, os modelos desenvolvidos se mostraram adequados para aumentar a compreensão do processo de granulação e para obtenção de ótimos de processamento. Cabe ressaltar a necessidade de futuras investigações para verificar a aplicação destes modelos com outros tipos de material particulado e em outras faixas de operação / Abstract: Granulation is a size-enlargement process, in which small particles are agglomerated together. It is used in the food industry to increase the quality of food powder, by increasing its solubility. The population balance model (PBM) is a widely used model for this process. However, it is usually applied without account losses in the process by elutriation and wall deposition, which are very important for granulation of powdered juices. In addition, there is no correlation in the literature able to estimate the constants of the model from the operational conditions and from the particles¿ characteristics. The objective of this work was to study the impact of operational conditions into the population balance model for the granulation of guava juice powder, in a fluidized bed. Several experiments were performed in order to acquire data that fed the mathematical models developed in this work. These data weren¿t obtained from the zones of maximum process yield in order to achieve a more comprehensive model, which could simulate the granulation process in all process¿ conditions. It was developed and validated a correlation for the estimation of the rate of elutriation, a model for the estimation of the particles¿ wall deposition, a correlation for estimation the constants of agglomeration and for estimation of the breakage constant of the PBM. The models predicted, with good accuracy, the process yield, the mean diameter and particle size distribution. Simulations were made by changing the fluidizing air temperature, the liquid binder flow rate, the fluidizing air velocity, the initial mean diameter, the shape of the particles size distribution and the total mass of particles. The analysis of the simulations suggests that the optimal conditions must be evaluated for each kind of particle size distribution and for each mass of particles into the equipment, not only for each type of product. The models developed showed to be suitable to increase the understanding of the granulation process and to obtain process¿ optimal conditions. It is worth emphasizing the need of further research to verify the application of these models for others types of particles and others operational ranges / Doutorado / Engenharia de Alimentos / Doutor em Engenharia de Alimentos

Dissertação(mestrado) - Universidade Federal do Rio Grande, Programa de Pós-Graduação em Oceanografia Física, Química e Geológica, Instituto de Oceanografia, 2006. / Submitted by Cristiane Silva (cristiane_gomides@hotmail.com) on 2013-02-18T11:35:13Z No. of bitstreams: 1 2006_Lice.pdf: 2445894 bytes, checksum: 98bb19b4f2e28361a620662224bad0d2 (MD5) / Approved for entry into archive by Bruna Vieira(bruninha_vieira@ibest.com.br) on 2013-06-11T22:11:39Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2006_Lice.pdf: 2445894 bytes, checksum: 98bb19b4f2e28361a620662224bad0d2 (MD5) / Made available in DSpace on 2013-06-11T22:11:39Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2006_Lice.pdf: 2445894 bytes, checksum: 98bb19b4f2e28361a620662224bad0d2 (MD5) Previous issue date: 2006 / Os hidrocarbonetos derivados do petróleo são causa de grande preocupação ambiental devido à elevada toxicidade para os seres vivos, especialmente de algumas espécies aromáticas, sendo até mesmo classificadas como carcinogênicas e mutagênicas. A presente pesquisa estudou a capacidade de liberação destes compostos para a coluna de água a partir de sedimentos provenientes de cinco locais suscetíveis a impactos por hidrocarbonetos e potencialmente contaminados da área portuário-estuarina da cidade do Rio Grande, RS, Brasil. A liberação dos hidrocarbonetos foi simulada em testes de elutriação e submetida a diferentes tempos de repouso, 60, 90 e 120 min, a fim de determinar o tempo de residência destas substâncias na coluna de água após um evento crítico de ressuspensão. As análises dos hidrocarbonetos foram realizadas por cromatografia gasosa, acoplada a um detector de ionização por chama para identificação dos hidrocarbonetos alifáticos e a um detector de massa para os hidrocarbonetos policíclicos aromáticos (HPAs). Os mesmos índices geoquímicos indicativos da origem da contaminação nos sedimentos foram utilizados para descrever os hidrocarbonetos liberados dos sedimentos para os elutriatos. O procedimento de normalização dos teores de hidrocarbonetos pela quantidade de sedimento da elutriação aparece como uma importante ferramenta para qualificar a análise da liberação destes compostos. O estudo constatou que os sedimentos contaminados, durante eventos de ressuspensão, agem como fonte de contaminação por hidrocarbonetos alifáticos e por HPAs para a coluna de água. Para os compostos alifáticos não foi verificada influência das características texturais dos sedimentos sobre o tempo de residência na coluna de água. Em geral, o tempo de residência médio determinado foi de 89 horas. O impacto decorrente de uma dragagem analisado através de um modelo empírico é interpretado como leve, uma vez que as quantidadesliberadas são similares a pequenos derrames habitualmente verificados naregião. Uma alta capacidade de liberação e de re-aprisionamento aos sedimentos foi identificada para os n-alcanos ímpares C29, C33 e C17. Os HPAs identificados em quase todos os elutriatos foram o antraceno, naftaleno e fenantreno. Foi caracterizada uma contaminação pontual no Posto Náutico. Se neste local viesse a ocorrer uma dragagem, de acordo com o modelo empírico, os compostos benzo(a)antraceno e criseno ultrapassariam os limites do CONAMA e WQC, enquanto o benzo(b)fluoranteno, benzo(k)fluoranteno e benzo(a)pireno ultrapassariam o WQC. Salienta-se que os dados apresentados podem estar subestimados de acordo com o modelo empírico utilizado e as limitações metodológicas do presente estudo. / The petroleum derivate hydrocarbons are cause of great environmental concern due to its raised toxicity to living beings, especially from some aromatic ones, being even classified as carcinogenic and mutagenic. The present research studied the release capacity of these compounds to the water column from the sediments coming from five hydrocarbons impacts susceptible places potentially contaminated in estuarine harbor area of Rio Grande City, RS, Brazil. The hydrocarbons release was simulated by elutriation tests and submitted to different rest times, 60, 90 and 120 min, in order to determine the residence time of these substances on the water column after a critic ressuspention event. The hydrocarbons analyses had been carried out by gaseous chromatography, connected to a flame ionization detector for identification of aliphatic hydrocarbons and connected to a mass detector for polycyclic aromatic ones (PAHs). The same geochemical index used for sediments as indicative of contamination origin had been used to describe the hydrocarbons released to elutriate from sediments. The procedure hydrocarbon content normalization for the sediment amount on elutriation appears as an important tool to qualify the release analysis of these compounds. The study evidenced that contaminated sediments, during ressuspention events, acts as a source of contamination to the water column by aliphatic hydrocarbons and PAHs. To the aliphatic composites was not verified an influence of sediments texture characteristics on water column residence time. In general, 89 hours was determined as mean residence time. The dredge impact was analyzed by an empiric model and is interpreted as weak therefore the released quantities are similar to small spills usually verified on the region. A high release and recapture sediment capacity was identified to the odd nalkanes C29, C33 and C17. In almost all elutriates was identified the HPAs anthracene, naphthalene and phenanthrene. A punctual contamination was characterized in Posto Náutico (nautic oil station). If on this site occurs a dredge work, due to de empiric model, the composites benzo(a)anthracene and chrysene will exceed the CONAMA and WQC limits while benzo(b)fluoranthene, benzo(k) fluoranthene and benzo(a)pyrene will exceed the WQC limits. The shown data can be sub estimated in agreement with the present study empiric model used and methodological limitations.

Made available in DSpace on 2014-10-09T12:41:57Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / Made available in DSpace on 2014-10-09T14:04:43Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / Tese (Doutoramento) / IPEN/T / Instituto de Pesquisas Energeticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP

Made available in DSpace on 2014-10-09T12:41:57Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / Made available in DSpace on 2014-10-09T14:04:43Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / O 68Ga é um radionuclídeo promissor para a medicina nuclear, decaindo por emissão de pósitrons com abundância de 89%, apresentando tempo de meia vida física de 68 minutos, o que é compatível com a farmacocinética de muitas biomoléculas e substratos de baixo peso molecular. Outra característica importante é a sua disponibilidade por um sistema de gerador, onde o radionuclídeo pai, 68Ge (t1/2 = 270,95 dias) é adsorvido em uma coluna e o filho, 68Ga, é eluído na forma iônica 68Ga3+. O desenvolvimento dos geradores de 68Ge/68Ga teve início na década dos anos 60, mas o seu uso clínico começou a ser aceitável e relevante apenas recentemente. O método de separação do 68Ge do 68Ga mais utilizado é o sistema cromatográfico de troca iônica, devido sua praticidade de operação, mas outros sistemas de geradores já foram propostos, como de extração por solvente e técnica de evaporação. Atualmente, os geradores de 68Ge/68Ga são disponíveis comercialmente tanto com colunas utilizando matrizes inorgânicas preparadas com TiO2 ou SnO2 como também usando resina orgânica. A eficiência de eluição do 68Ga varia de 70 % a 80 %, apresentando uma queda ao longo do tempo. Os níveis de contaminação do 68Ge vão de 10-2 a 10-3 %, porém ocorre um aumento nos níveis de contaminação após longos períodos de uso. Mesmo com todos os avanços tecnológicos, ocorridos nas últimas décadas, no desenvolvimento dos geradores de 68Ge/68Ga, o eluato de 68Ga dos geradores comerciais ainda não é adequado para uso direto em seres humanos e algumas melhorias nos sistemas precisam ser feitas para diminuir os níveis de contaminação de 68Ge e impurezas químicas. O objetivo principal deste trabalho foi desenvolver um sistema de gerador de 68Ge/68Ga com o qual se pudesse eluir o 68Ga com qualidade necessária para uso clínico. O comportamento químico do Ge e do Ga foi avaliado em vários materiais adsorvedores inorgânicos. Foram desenvolvidos dois tipos de sistemas de geradores de 68Ge/68Ga utilizando o TiO2 como material adsorvedor: sistema de eluição com pressão manual e sistema de eluição a vácuo, controlado. As eficiências dos geradores foram similares às encontradas nos geradores comerciais, assim como os níveis de impurezas no eluato. Um novo método para o controle radionuclídico foi desenvolvido e apresentou resultados satisfatórios para determinação da contaminação do 68Ge no eluato do gerador. Foi proposto um protótipo de gerador capaz de fornecer 68Ga com a qualidade necessária para ser utilizado em aplicações médicas. / Tese (Doutoramento) / IPEN/T / Instituto de Pesquisas Energeticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP