Submitted by Luciana Ferreira (lucgeral@gmail.com) on 2017-03-23T11:27:35Z No. of bitstreams: 2 Dissertação - Raphael Silva Tomáz - 2016.pdf: 2331721 bytes, checksum: a9647e44c4843954a331dd4514b39b2c (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) / Approved for entry into archive by Luciana Ferreira (lucgeral@gmail.com) on 2017-03-23T11:27:51Z (GMT) No. of bitstreams: 2 Dissertação - Raphael Silva Tomáz - 2016.pdf: 2331721 bytes, checksum: a9647e44c4843954a331dd4514b39b2c (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) / Made available in DSpace on 2017-03-23T11:27:52Z (GMT). No. of bitstreams: 2 Dissertação - Raphael Silva Tomáz - 2016.pdf: 2331721 bytes, checksum: a9647e44c4843954a331dd4514b39b2c (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Previous issue date: 2016-03-22 / The importance of pigments to human civilization is evident and well documented. Although these materials were discovered many years ago, research continues to this day, industries often require new colors and more reproducible and stable shades. The selection of raw materials is of paramount importance in order to acquire high quality mineral pigments, color luminescence and purity, free of chemical contaminants. Mineral pigments have been gaining commercial acceptance as a result of growing ecological awareness, which aims to reduce the environmental impact of synthetic production methods. The most common mineral pigments are iron oxides, manganite, chromite, quartz, feldspar, monazite, zirconite, titanite muscovite and biotite. Most of the iron production in Brazil, whether processing the hematite or magnetite, is done by flotation and magnetic separation. Flotation impairs the use of oxides for purposes other than steel production due to the huge amount of chemicals, mainly surfactants, involved in this step. Jigging is a process of hydraulic separation consisting of the repeated expansion and vertical contraction of a bed of particles by the pulsating movement of water. The result of this movement is the stratification of the material. Anglo American Phosphates from Brazil has a tailings production of 2 Mt (million tons) with barite contents of 6% and magnetite about 40%, and this material is sent in full to the tailings dam. The removal of the magnetite from the phosphate production process leads to three major gains: the first would be the reduction of material sent to the flotation steps of barite and apatite, the second is the generation of a material that could be used for other purposes, such as The production of pigments, with the generation of a co-product and the third would be the reduction of material sent to the tailings dam, thus avoiding the construction of new dams and reducing environmental impacts. The enrichment of the reject by the jigging for the extraction of this mineral is justified due to the specific mass difference of the minerals involved, together with the simplicity of operation and its low operating cost. Concentration by gravimetric methods, based on the density difference between magnetite and quartz, may be an option for the use of the reject of the phosphate rock production for the production of high-grade magnetite to be used in the production of pigments. The results show that it is possible to separate magnetite for the purpose of producing pigments in certain parameters of jigue operation. / A importância dos pigmentos para a civilização humana é evidente e bem documentada. Embora, estes materiais tenham sido descobertos há tantos anos as pesquisas continuam até hoje, pois as indústrias exigem frequentemente novos tons e cores cada vez mais reprodutíveis e estáveis. A seleção das matérias-primas é de suma importância para se adquirir pigmentos minerais de alta qualidade, luminescência de cor e pureza, ou seja, livre de contaminantes químicos. Os pigmentos minerais vêm ganhando aceitação comercial em consequência da crescente conscientização ecológica, que visa diminuir o impacto ambiental provocado pelos métodos sintéticos de produção. Os pigmentos minerais mais comuns são os óxidos de ferro, manganita, cromita, o quartzo, o feldspato, monazita, zirconita, titânia e micas. A maior parte da produção de ferro do Brasil, seja processando a hematita quanto a magnetita, é feita por flotação e separação magnética. A flotação prejudica a utilização dos óxidos para outros fins além da produção de aço devido à enorme quantidade de produtos químicos, principalmente surfactantes, envolvidos nesta etapa. A jigagem é um processo de separação hidráulica que consiste da repetida expansão e contração vertical de um leito de partículas pelo movimento pulsante de água. O resultado desse movimento é a estratificação do leito. A Anglo American Fosfatos do Brasil possui uma produção de rejeito de 2 Mt (milhões toneladas) com teores de barita de 6% e magnetita por volta de 40%, sendo esse material enviado integralmente para a barragem de rejeito. A retirada da magnetita do processo de produção de fosfato trás três grandes ganhos: o primeiro seria a redução de material enviado para os passos de flotação da barita e apatita, o segundo é a geração de um material que poderá ser utilizado para outros fins, como a produção de pigmentos, com a geração de um co-produto e o terceiro seria a redução de material enviado para a barragem de rejeito, evitando assim a construção de novas barragens e reduzindo os impactos ambientais. O enriquecimento do rejeito pela jigagem para a extração desse mineral se justifica devido à diferença de massa específica dos minerais envolvidos, aliado a simplicidade de operação do equipamento e pelo seu baixo custo de operação. A concentração por métodos gravíticos, baseada na diferença de densidade entre a magnetita e o quartzo, pode ser uma opção para o aproveitamento do rejeito da produção de rocha fosfática para a produção de magnetita de alto teor para ser utilizada na produção de pigmentos. Os resultados mostram que é possível a separação da magnetita para fins de produzir pigmentos em determinados parâmetros de operação do jigue.

Die Analyse des gegenwärtigen Wissenstands zu den Setzmaschinen zeigt, dass sie vornehmlich empirisch auf der Grundlage von Betriebserfahrungen und Versuchen dimensioniert werden. Die Hauptursache ist die mangelnde mathematisch-physikalische Durchdringung des Setzprozesses. Insbesondere im Feinkornbereich besteht sowohl bei der mathematisch-physikalischen Modellbildung, als auch für den Bereich systematischer experimenteller Untersuchungen Forschungsbedarf. Das Ziel dieser Arbeit war die Entwicklung eines Auslegungsmodells speziell für Durchsetzmaschinen. Ausgangspunkt für die Entwicklung des Modells war die Erarbeitung einer Systematik unter Berücksichtigung der für den Durchsetzprozess relevanten Einfluss- und Zielgrößen. Die Ergebnisse der durchgeführten experimentellen Untersuchungen relevanter Einflussgrößen dienten zur Validierung der Ergebnisse des zu entwickelnden Modells.

Die Analyse des gegenwärtigen Wissenstands zu den Setzmaschinen zeigt, dass sie vornehmlich empirisch auf der Grundlage von Betriebserfahrungen und Versuchen dimensioniert werden. Die Hauptursache ist die mangelnde mathematisch-physikalische Durchdringung des Setzprozesses. Insbesondere im Feinkornbereich besteht sowohl bei der mathematisch-physikalischen Modellbildung, als auch für den Bereich systematischer experimenteller Untersuchungen Forschungsbedarf. Das Ziel dieser Arbeit war die Entwicklung eines Auslegungsmodells speziell für Durchsetzmaschinen. Ausgangspunkt für die Entwicklung des Modells war die Erarbeitung einer Systematik unter Berücksichtigung der für den Durchsetzprozess relevanten Einfluss- und Zielgrößen. Die Ergebnisse der durchgeführten experimentellen Untersuchungen relevanter Einflussgrößen dienten zur Validierung der Ergebnisse des zu entwickelnden Modells.