UCHOA, Elenilson Bezerra. Integração de dados multifonte com base em Lógica Fuzzy na modelagem prospectiva do depósito de ferro de Quiterianópolis/Ce. 2016. 116 f. Dissertação (Mestrado em Geologia)-Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2016. / Submitted by Aline Mendes (alinemendes.ufc@gmail.com) on 2016-08-22T18:33:02Z No. of bitstreams: 1 2016_dis_ebuchoa.pdf: 22027047 bytes, checksum: 492132c2bb414a312928d7fbb7932977 (MD5) / Approved for entry into archive by Jairo Viana (jairo@ufc.br) on 2016-08-23T18:26:44Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2016_dis_ebuchoa.pdf: 22027047 bytes, checksum: 492132c2bb414a312928d7fbb7932977 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-08-23T18:26:44Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2016_dis_ebuchoa.pdf: 22027047 bytes, checksum: 492132c2bb414a312928d7fbb7932977 (MD5) Previous issue date: 2016 / Recently the state of Ceara has been an important producer and exported of iron ore, by Bandarra mine in Quiterianopolis city. In this city there are five known iron occurences, Calixto, Bandarra, São Francisco, Olho D’água and Pintada. The Bandarra iron ore deposit produced and export from Brazil to China about 1.2 million tonnes of iron ore with 60% content. These iron ore is located in Northern Borborema Province, Ceara Central Domain, between Transbrasilian belt and Taua Shear Zone in Acarau Sudomain. There are predominantly gneisses of Canindé do Ceará Complex, metasedimentary rocks of the Novo Oriente Group, granitoids of Tamboril-Santa Quitéria Complex and cenozoic deposits. This research propose na integration by Fuzzy Logic Method (knowledge-driven) involving airborne geophysics and remote sensing Enhanced Thematic Mapper Plus (ETM+/Landsat), to make an iron prospectivity model to Quiterianópolis region. The Fuzzy Logic is the simplification of raster data through application of fuzzy membership functions and integration by fuzzy operators. The iron prospectivity model was created with The Total Horizontal Gradient (THDR), Analytic Signal Amplitude (ASA), %K, eTh, eU, total-count gamma radiation, CP1, CP3, CP5, CP6 and Ratio ETM 3/1, 4/1 e 5/7. The iron prospectivity image show three prospectivity classes, Low, Medium and High. Calixto, Bandarra, São Francisco and Pintada iron ore deposits are located on high propectivity classes, serving as a reference for prospectivity model validation. We concluded Fuzzy Logic Techniques is a powerful tool in the early stages of mineral exploration, mainly iron ore deposits. / Nos últimos anos o estado do Ceará revelou-se um importante produtor e exportador de minério de ferro, principalmente através de uma usina de beneficiamento da mina Bandarra localizada em Quiterianópolis/CE. Neste município são conhecidas cinco ocorrências de ferro, Calixto, Bandarra, São Francisco, Olho D’água e Pintada. A mina de ferro Bandarra produziu e exportou para China aproximadamente 1,2 milhões de toneladas de minério de ferro com teor de 60 %. Esses depósitos de ferro estão contextualizados na Província Borborema Setentrional, Domínio Ceará Central, entre o Lineamento Transbrasiliano e a zona de cisalhamento Tauá, no Subdomínio Acaraú. Predominam gnaisses do Complexo Canindé do Ceará, rochas metassedimentares do Grupo Novo Oriente, granitoides do Complexo Tamboril-Santa Quiteria e depósitos cenozoicos. A pesquisa propõe uma integração pelo método da Lógica Fuzzy (knowledge-driven), envolvendo dados aerogeofísicos (magnetometria e gamaespctrometria) e de sensoriamento remoto Enhanced Thematic Mapper Plus (ETM+/Landsat), para elaboração de um modelo de prospectividade ferrífera para região de Quiterianópolis/CE. A Lógica Fuzzy consiste na simplificação de dados raster por meio da aplicação de funções de pertinência Fuzzy e posterior integração pelos operadores Fuzzy. O modelo prospectivo foi gerado através das imagens Amplitude do Gradiente Horizontal Total (AGHT), Amplitude do Sinal Analítico (ASA), %K, eTh, eU, Contagem Total (CT), PC1, PC3, PC5, PC6 e Razão ETM 3/1, 4/1 e 5/7. A imagem do mapa de prospectividade ferrífera apresentou três classes de prospectividade, Baixa, Média e Alta prospectiviade. As ocorrências de ferro do Calixto, Bandarra, São Francisco e Pintada localizam-se sobre áreas de Alta prospectividade, servindo como referência para validação do modelo proposto. Através do modelo apresentado foi possível concluir que a Técnica Fuzzy é uma ferramenta poderosa nas etapas iniciais de uma pesquisa mineral, principalmente a ferrífera.

Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Materiais. Rede Temática em Engenharia de Materiais, Pró-Reitoria de Pesquisa e Pós-Graduação, Universidade Federal de Ouro Preto. / Submitted by Maurílio Figueiredo (maurilioafigueiredo@yahoo.com.br) on 2014-09-19T21:54:49Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 22190 bytes, checksum: 19e8a2b57ef43c09f4d7071d2153c97d (MD5) DISSERTAÇÃO_CaracterizaçãoRejeitoBeneficiamento.pdf: 6825812 bytes, checksum: e796cb99d0a71e3bdb6f7e3d07cf5e2b (MD5) / Approved for entry into archive by Gracilene Carvalho (gracilene@sisbin.ufop.br) on 2014-11-07T11:48:56Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 22190 bytes, checksum: 19e8a2b57ef43c09f4d7071d2153c97d (MD5) DISSERTAÇÃO_CaracterizaçãoRejeitoBeneficiamento.pdf: 6825812 bytes, checksum: e796cb99d0a71e3bdb6f7e3d07cf5e2b (MD5) / Made available in DSpace on 2014-11-07T11:48:56Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 22190 bytes, checksum: 19e8a2b57ef43c09f4d7071d2153c97d (MD5) DISSERTAÇÃO_CaracterizaçãoRejeitoBeneficiamento.pdf: 6825812 bytes, checksum: e796cb99d0a71e3bdb6f7e3d07cf5e2b (MD5) Previous issue date: 2014 / Devido ao crescimento populacional e a busca por novas tecnologias, ocorre um aumento na demanda e exploração de bens naturais como, por exemplo, o minério de ferro que durante o seu processo de beneficiamento acaba gerando grandes volumes de rejeitos. Os rejeitos gerados na mineração acabam causando muitas discursões devido aos problemas ambientais que ocorrem nas regiões onde ocorrem as atividades minerárias. Buscando oferecer alternativas para diminuir o volume de materiais depositados nas barragens, a partir de melhoria nos processos de concentração, é realizado o estudo destes materiais através de sua caracterização, com o objetivo de promover a maior recuperação do minério de ferro presentes nos rejeitos através do seu reprocessamento. As técnicas de caracterização aplicadas neste estudo permitiram a identificação dos minerais presentes e a determinação de suas concentrações. Também foi feita a avaliação do comportamento destes materiais quando submetidos a uma alta variação de temperatura. Foram estudadas amostras de rejeitos gerados no processo de beneficiamento de minério de ferro, realizado por duas empresas distintas. Cada amostra foi dividida em faixas granulométricas e posteriormente submetidas a um tratamento térmico. As técnicas de caracterização utilizadas foram: análise mineralógica, microscopia óptica, análise química por fluorescência de raios X, análise termogravimétrica e difração de raios X. Os resultados obtidos através das técnicas de caracterização utilizadas mostraram que as amostras possuem composição mineralógica semelhante, tendo como principais minerais a hematita, quartzo, ghoetita e minerais argilosos, como a caulinita. Quanto ao tratamento térmico realizado neste trabalho não foi possível obter grandes alterações na composição cristalina das amostras, mas foram verificados em alguns casos a decomposição térmica de alguns minerais presentes nas amostras, como por exemplo, a caulinita, talco e ghoetita. ____________________________________________________________________________________________________ / ABSTRACT: Due to population growth and the search for new technologies, there is an increase in demand and exploitation of natural resources such as the iron ore, which during its beneficiation process, eventually generates large volumes of waste. The waste generated in mining generates many discursões due to environmental problems that occur in regions where the mining activities occur. Seeking to provide alternatives to reduce the volume of material deposited in dams, to improvement in merger cases, studies of these materials is accomplished through characterization, with the aim of promoting greater recovery of iron ore present in the tailings through its reprocessing. The characterization techniques applied in this study allowed the identification of minerals present and determination of their concentrations. Also made the evaluation the behavior of these materials when subjected to a high temperature variation. Samples of waste generated in the iron ore beneficiation process performed by two separate companies were studied. Each sample was divided into particle size ranges and subsequently subjected to a heat treatment. The characterization techniques employed were: mineralogical analysis, optical microscopy, chemical analysis by fluorescence X-ray, thermal analysis and X-ray diffraction. The results obtained from the characterization techniques used showed that the samples have similar mineralogical composition, having as the main minerals hematite, quartz, clay, ghoetita and kaolinite. About the heat treatment carried out in this work it was not possible to obtain large changes in the crystalline composition of the samples, but were observed in some cases the thermal decomposition of some minerals present in samples, such as kaolinite, talc and ghoetita.

Programa de Pós-Graduação em Engenharia Geotécnica. Núcleo de Geotecnia, Escola de Minas, Universidade Federal de Ouro Preto. / Submitted by Oliveira Flávia (flavia@sisbin.ufop.br) on 2015-02-27T19:31:14Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 20592 bytes, checksum: 0c9b9c579af4cbbcf785ca803bd18d4b (MD5) DISSERTAÇÃO_CaracterizaçãoPetrofísicaÁrea.pdf: 21942100 bytes, checksum: a522e8629ec932f1e639d1637366d013 (MD5) / Approved for entry into archive by Gracilene Carvalho (gracilene@sisbin.ufop.br) on 2015-03-03T18:42:44Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 20592 bytes, checksum: 0c9b9c579af4cbbcf785ca803bd18d4b (MD5) DISSERTAÇÃO_CaracterizaçãoPetrofísicaÁrea.pdf: 21942100 bytes, checksum: a522e8629ec932f1e639d1637366d013 (MD5) / Made available in DSpace on 2015-03-03T18:42:44Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 20592 bytes, checksum: 0c9b9c579af4cbbcf785ca803bd18d4b (MD5) DISSERTAÇÃO_CaracterizaçãoPetrofísicaÁrea.pdf: 21942100 bytes, checksum: a522e8629ec932f1e639d1637366d013 (MD5) Previous issue date: 2014 / Localizada próximo à divisa do Brasil com a Bolívia, mais precisamente na área adjacente à mina de ferro da Vetorial Mineração, no município de Corumbá, Estado do Mato Grosso do Sul, a região da Morraria Santa Cruz está inserida no domínio de ocorrência das Formações Santa Cruz, caracterizada pela ocorrência de rochas do tipo BIF (banded iron formation), e Urucum, caracterizada pela ocorrência de rochas siliciclásticas de granulometria grossa, ambas pertencentes ao Grupo Jacadigo de idade Neoproterozóica. As propriedades permoporosas e elastodinâmicas medidas para os diferentes litotipos estudados revelam indícios da rigidez do maciço rochoso, e a forma como a estabilidade deste maciço poderá estar afetada pelos condicionantes litoestruturais. Para a maioria das amostras analisadas, o valor de porosidade é inferior a 7% e a permeabilidade é muito baixa ou ausente, revelando tratar-se de um maciço rochoso extremamente compacto e rígido. Comparados aos litotipos do grupo FS, os litotipos do grupo FF revelaram ser compostos por rochas mais densas e com maior rigidez e competência, apresentando comumente valores mais elevados de densidade de grãos e menores valores para o tempo de trânsito da onda acústica. De uma forma geral, amostras com menor porosidade exibem os menores valores de permeabilidade. Os dados tornam por revelar um maciço caracterizado pelo domínio de rochas compactas, com elevada densidade de grãos, baixa permeabilidade e baixa porosidade. Os litotipos analisados exibem comportamento de corpos homogêneos aproximadamente isotrópicos. Por fim, a perfilagem geofísica revelou possuir marcadores seguros para indicar a presença de brechas sedimentares e de níveis argilosos, mostrando ser uma excelente ferramenta para conferência da profundidade de ocorrência desses litotipos para posterior validação de furos de sondagem. _____________________________________________________________________________________________ / ABSTRACT: Located near the border of Brazil and Bolivia, more precisely in the adjacent area to Vetorial Mineração’s iron mine, in Corumbá, State of Mato Grosso do Sul, the region of Morraria Santa Cruz is inserted in the area of occurrence of the Santa Cruz Formation, characterized by the occurrence of rocks type BIF (banded iron formation), and Urucum Formation, characterized by the occurrence of coarse grain size siliciclastic rocks, both belonging to Jacadigo Group of Neoproterozoic age. The measures of permoporous and elastodynamic properties for the different rock types studied show evidence of the rigidity of the same rocks, and how this stability can be affected by lithostructural constraints. For most samples, the porosity value is less than 7% and the permeability is very low or absent, revealing that it was a extremely compact and rigid rock mass. Compared to the FS group’s lithologies, the FF group’s lithotypes were found to be composed of denser, more rigid and competence rocks, commonly presenting higher values of grain density and lower values for the transit time of the acoustic wave. Generally, samples with lower porosity exhibit lower values of permeability. The data make for revealing a massive characterized by the dominance of compact rocks with high grain density, low permeability and low porosity. Lithotipes analyzed exhibit behavior approximately homogeneous isotropic bodies. Finally, geophysical logging was found to have insurance markers to indicate the presence of sedimentary breccias and clays levels, proving to be an excellent tool for checking the depth of occurrence of these rock types for subsequent validation of boreholes.

Este trabalho teve como objetivo estudar, em escala de laboratório, o tratamento de ultrafinos (lamas) de minério de ferro por flotação em coluna visando obter concentrados com características de pellet feed (~ 65 % Fe, ~ 3 % de alumina + sílica). A amostra de ultrafinos de minério de ferro (lamas) foi fornecida pela Vale - Mina do Pico/MG e obtida em uma planta piloto, usando o minério ROM, através de dois estágios de ciclonagem (o overflow do segundo estágio de ciclonagem foi coletado e espessado). Os resultados foram avaliados em termos de recuperação metalúrgica e teores de Fe e contaminantes SiO2 e Al2O3 (concentrados e rejeitos). A amostra foi caracterizada quanto à distribuição granulométrica (via difração laser), classificação por sedimentação (obtenção de alíquotas para análises granuloquímicas), composição química (fluorescência de raios-X) e composição mineralógica (difração de raios-X e microscopia eletrônica de varredura com análise mineralógica através do sistema QEMSCANTM). A distribuição de tamanho de partícula mostrou-se extremamente fina (Dsauter = 5 um), com 50 % da amostra (em volume) menor do que 3 um. A caracterização química da amostra mostrou 49 % de Fe, 10 % de sílica, e 9,2 % de alumina, assim como outros elementos em menor percentual como TiO2 (0,42 %), Mn (0,34 %), P (0,23 %), MgO (0,12 %) e CaO (0,08 %). A análise mineralógica indicou que os principais minerais portadores de ferro foram hematita e goethita, enquanto que caulinita, quartzo e gibbsita, foram os principais minerais de ganga. Análises de tamanho de partícula, químicas e mineralógicas, das frações separadas por sedimentação, mostraram que as frações “finas” (D90 = 22,1 μm, D50 = 11,9 μm, D10 = 5,4 μm; 14,7 % em massa) apresentaram elevadas proporções de hematita e quartzo, enquanto que as frações “coloidais” (D90 = 3,9 μm, D50 = 1,0 μm, D10 = 0,26 μm; 60,5 % em massa) apresentavam maiores proporções de caulinita e goethita. Estudos de MEV – QEMSCAN indicaram elevado grau de liberação da hematita e do quartzo na fração fina. A caulinita apresentou forte associação com a goethita e baixa liberação, principalmente na fração coloidal. Os estudos de flotação em coluna mostraram que tanto a flotação direta, quanto a flotação catiônica reversa, apesar de não atingirem os teores de pellet feed, foram capazes de enriquecer consideravelmente os ultrafinos (lamas) de minério de ferro. Os melhores resultados mostraram que, na flotação direta, utilizando as técnicas de condicionamento em alta intensidade (CAI) e a flotação extensora (EXT), é possível obter um concentrado com 62 % de Fe, 2 % de sílica, e 3,7 % de alumina, com 35,7 % de recuperação metalúrgica. Estudos de classificação pré-flotação reversa mostraram que é possível enriquecer os ultrafinos de minério de ferro para 56-57 % de Fe, com 4-5 % de alumina (35-43 % de recuperação metalúrgica). Os estudos de flotação reversa mostraram que, dependendo da eficiência de classificação, concentrados com teores da ordem de 60-64 % de Fe, 1,8-3,7 % de sílica e 1,9-3,8 % de alumina, com uma recuperação metalúrgica global entre 32-42%, podem ser obtidos. Os melhores resultados mostraram que, na flotação reversa utilizando o condicionamento em alta intensidade (CAI) e a flotação extensora (EXT), é possível obter um concentrado com 64 % de Fe, 1,8 % de sílica, e 1,9 % de alumina com 42,7 % de recuperação metalúrgica global. O efeito da flotação com bolhas geradas por reciclo de polpa também foi avaliado. Os resultados são discutidos em termos dos parâmetros físicos, químicos e físico-químicos relacionados à contaminação superficial, baixa seletividade na agregação/floculação e captura (partículas ultrafinas-bolha). / The aim of this work was to evaluate, at laboratory scale, the feasibility of producing pellet grade concentrate (~ 63% Fe and ~ 3% combined alumina and silica) by beneficiation of ultrafine iron ore tailing (slime) using column flotation. In order to assist the experimental investigations also was carried out a detailed characterization of the slime. The ultrafine iron ore tailing sample was provided by Vale - Pico Mine/MG and was obtained, by cycloning, in a two-stage classification circuit using the ROM ore (the overflow of the secondary cyclone was collected and thickened). The results were evaluated through metallurgical recoveries and grades of Fe and contaminants SiO2 and Al2O3 (concentrates and tailings). The characterization of the iron ore slime consisted of various methods, including size analysis (via laser diffraction), classification (sedimentation technique - in order to collect samples in each size range), chemical analysis (X-ray fluorescence) and mineralogical analysis (X-ray diffraction study and quantitative evaluation of mineralogy by scanning electron microscopy - QEMSCANTM system). Particle size measurements showed that the slime was extremely fine (Dsauter = 5 m) with substantial amount of particles below 3 m (50 % by volume, D80 of the distribution was about 10 micron). Chemical analysis of iron ore slime revealed that the sample on an average contained Fe (49 %), silica (10 %), alumina (9.2 %) and other less representative radicals such as TiO2 (0.42%), Mn (0.34%), P (0.23 %), MgO (0.12%) and CaO (0.08%). The characterization studies by X-ray diffraction revealed that hematite and goethite were the main iron-bearing minerals, while kaolinite, quartz and gibbsite were the main gangue mineral constituents. Particle size measurements, chemical and mineralogical compositions of fractions obtained by sedimentation also were carried out for each size range. It was verified that hematite and quartz were present in great quantity in the fine size fractions (D90 = 22.1 μm, D50 = 11.9 μm, D10 = 5.4 μm; 14.7 % by mass) while, kaolinite and goethite were more abundant in the colloidal size fractions (D90 = 3.9 μm, D50 = 1.0 μm, D10 = 0.26 μm; 60.5 % by mass). MEV – QEMSCAN studies indicated that the degree of liberation of both hematite and quartz minerals were substantial in coarser size classes. Kaolinite was closely associated with goethite and showed poor liberation. Column flotation studies (25 mm diameter glass column) showed that both, direct flotation and reverse cationic flotation of silica, are possible alternatives to improve the grade of the ultrafine iron ore tailing. The direct flotation results indicated that concentrates with grades of more than 62% Fe (2 % silica, and 3.7 % alumina) with metallurgical recovery of 35.7 % could be achieved. Classification experiments done prior to reverse flotation studies indicated excellent rejection of alumina (kaolinite) could be obtained through physical separation. The grade of the slime could be improved to 56 % Fe and 4-5 % alumina (35-43 % Fe recovery). Reverse flotation studies indicated that, depending on the classification efficiency, concentrates with grades of the order of 60-64% Fe, 1.8-3.7 % silica and 1.9-3.8 % alumina with global metallurgical recovery between 32-42 % could be achieved. The effect of the extender flotation, high intensity conditioning (HIC) as a pre-conditioning stage of pulp, and flotation with fine bubbles generated by tailings recirculation were also evaluated. The results obtained are discussed in terms of physical, chemical and physico-chemicals parameters related to particle surface contamination, poor selectivity in the aggregation/flocculation step and capture (of ultrafine particles by bubbles) phenomena.

Através de ensaios isotérmicos de redução (950°C) e com velocidade de aquecimento constante, estuda-se o comportamento do sistema carvão-pelota de minério de ferro (CVRD, tipo RD) sob o ponto de vista dos graus de redução e respectivamente graus de metalização obtidos. Os ensaios de redução foram realizados em reatores estáticos, aquecidos eletricamente num forno vertical. Foram utilizados, como redutores sólidos, os carvões de Charqueadas (RS) e de Butiá-Recreio(RS), tanto no estado não desgaseificado, como no estado desgaseificado e com diferentes relações Cfix/Fetot. Foram traçadas curvas dos graus de redução e metalização obtidos contra o tempo, sendo as mesmas analisadas quanto: a influência da natureza do carvão, da presença de matéria volátil e da relação Cfix/Fetot. Também foram determinadas constantes de velocidade da reação global de redução na sistema estudado. / Isothermal experiments of reduction in a heated bed of iron ore pellets (CVRD type RD) and coal have been carried out. The holding temperature used was 950°C and the heating rate was kept constant. The behaviour of the coal-pellet system was studied by comparing the degrees of reduction and metalization obtained. The experiments were carried out using static reactors heated by an electrical vertical furnace. As solid reductors were used the Butái-Recreio coal (RS) and the Charqueadas coal (RS), as well as theirs respectively chars at different Cfix/Fetot ratios. Reduction and metallization curves vs. time were obtained and the influence of the coal nature, the presence of volatile matters and Cfix/Fetot ratio were investigated. Rate constants of the overall reduction reaction were also determined in the system studied.

Este trabalho teve por objetivo avaliar em escala de laboratório, o efeito do condicionamento em alta intensidade, CAI, como etapa de condicionamento da polpa préflotação, e a injeção de bolhas de tamanho intermediário (BI - < 600 μm, entre 20-150 μm neste estudo) juntamente com as bolhas produzidas pela célula de flotação (> 600 μm), na recuperação por flotação de partículas minerais finas (“F” 40-13 μm) e ultrafinas (“UF” < 13 μm) de um minério sulfetado de cobre e molibdênio. O minério utilizado nesse estudo corresponde a alimentação da flotação rougher da usina de concentração de Chuquicamata, pertencente a Corporación Nacional del Cobre de Chile, Codelco S/A, (Mina de Chuquicamata – Divisão Codelco Norte). Os principais parâmetros avaliados foram a energia transferida à polpa na etapa do CAI (entre 1 e 4 kwh·m-3 de polpa) e o volume e tempo de injeção de BI´s juntamente com as bolhas geradas pela célula de flotação. Os resultados foram avaliados em termos de recuperações metalúrgicas e teores totais de Cu e Mo (concentrados e rejeitos), constante cinética de flotação (modelo Klimpel), recuperação real (true flotation) e grau de arraste hidrodinâmico, e comparados com o ensaio Standard (STD, ou padrão, que simula a flotação rougher de Chuquicamata. Também foi avaliada a recuperação metalúrgica de Cu e Mo por faixa granulométrica no intervalo das frações F e UF, nas malhas de 40, 15 e 5 μm utilizando micropeneiras na separação. Os resultados mostram que as duas técnicas estudadas apresentam maiores recuperações metalúrgicas de Cu e Mo, maiores valores de constante cinética de flotação, diminuição no grau de arraste hidrodinâmico, sem prejuízo significativo dos teores de Cu e Mo nos concentrados finais de flotação. Nos estudos com CAI, os melhores resultados metalúrgicos foram obtidos com energia transferida a polpa entre 2-3 kwh·m-3. Com 2 kwh·m-3, a recuperação metalúrgica de Cu passou de 84% no STD para 87% e a de Mo de 72% para 74%, com aumento na constante cinética de flotação, flotação real e diminuição do grau de arraste hidrodinâmico. Nos estudos de flotação com injeção de BI´s, a recuperação metalúrgica global de Cu foi entre 2-3% superior ao estudo Standard - STD (Padrão) e os valores de constante cinética de flotação variando entre 4 e 4,4 min-1 (3 min-1 no STD). Dados por faixa granulométrica nas frações F e UF comprovaram, para ambas técnicas estudadas, aumentos significativos na recuperação metalúrgica nessas frações, principalmente na fração < 5 μm e na fração entre 5-15 μm. Nos melhores resultados dos estudos de flotação com CAI, o aumento de recuperação de Cu nessas frações foram de 5% (< 5 μm) e 7% (5-15 μm) comparadas com o STD, e para o Mo os aumentos foram de 3% e 9% respectivamente. Nos estudos de flotação com injeção de BI´s, os ganhos foram de 7% e 10% para Cu e 3% e 10% para o Mo. Os resultados são discutidos em termos dos parâmetros físicos, químicos e físico-químicos envolvidos no processo de agregação de partículas, da “captura ou coleta” de partículas por bolhas, e do potencial de conversão dessas duas técnicas não convencionais de flotação em tecnologias em usinas de concentração de minérios por flotação com problemas de recuperação nas frações finas e ultrafinas. / The aim of this work was evaluated, at laboratory scale, the effect of the high intensity conditioning (HIC), as a pre-conditioning stage of pulp, and flotation with “multi-bubbles” (bubbles with a wide size distribution) in the recovery by flotation of fines (“F” 40-13 μm) and ultrafines (“UF” < 13 μm) mineral particles of a copper/molybdenum sulphide ore, and compared with a standard mill laboratory procedure (STD). The sulphide ore correspond to the feed of Rougher flotation stage of the Chuquicamata concentrator, of the “Corporación Nacional del cobre del Chile”, Codelco S.A, (Chuquicamata mine – Codelco North Division). The mains parameters evaluated were the energy transferred to the pulp in the HIC stage (between 1-4 kwh·m-3) and time and volume of the middle size bubbles (MB, between 50-200 μm in this work) injection together with the bubbles generated by the flotation cell (> 600 μm). The results were evaluated through metallurgical recoveries and grades of Cu and Mo (concentrates and tailings), “true” flotation values and their degree of entrainment values. Finally, to assess the performance of flotation in the F and UF fractions, size by size copper and molybdenum recoveries were measured in the fractions > 40 μm; 40-15 μm; 15-5 μm and < 5 μm using micro-sieves to separation. The results showed that both techniques yielded higher metallurgical efficiencies than the mill standard, increase the process kinetic, decrease the degree of entrainment, with very similar concentrate grades. In the HIC studies, best results were obtained with values between 2-3 kwh·m-3 of energy transferred to the pulp. With 2 kwh·m-3, the copper metallurgical recovery up to 84% in the STD to 87%, and molybdenum up to 72% to 74%, with an increase in the kinetic constant rate and decrease of degree entrainment. In the flotation with a wide size bubbles distribution studies, copper metallurgical recovery was 2-3% higher than the STD, with kinetics constant rate between 4 and 4,4 min-1 (3 min-1 in STD). Size by size results showed, to both techniques, an increase in the Cu and Mo metallurgical recoveries in the F-UF fractions, mainly in the fractions < 5 μm and between 5-15 μm. The best results with HIC, were obtained an increase in the Cu metallurgical recoveries in these fractions of 5% (< 5 μm) and 7% (5-15 μm). The values to Mo were 3% and 9% respectively. In the flotation studies with MB`s injection, the gains were of 7% and 10% to Cu, and 3% and 10% to Mo. The results obtained are discussed in terms of physical, chemical and physico-chemicals parameters related to aggregation and capture (of particles by bubbles) phenomena and practical potential of theses techniques are envisaged.

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Instituto de Geociências, Programa de Pós-Graduação, 2015. / Submitted by Marília Freitas (marilia@bce.unb.br) on 2015-11-04T10:46:13Z No. of bitstreams: 1 2015_EliasMartinsGuerraPrado.pdf: 38194298 bytes, checksum: 2c0ad05363e23d0856fa58869e62a6fc (MD5) / Approved for entry into archive by Raquel Viana(raquelviana@bce.unb.br) on 2016-01-07T17:02:00Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2015_EliasMartinsGuerraPrado.pdf: 38194298 bytes, checksum: 2c0ad05363e23d0856fa58869e62a6fc (MD5) / Made available in DSpace on 2016-01-07T17:02:00Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2015_EliasMartinsGuerraPrado.pdf: 38194298 bytes, checksum: 2c0ad05363e23d0856fa58869e62a6fc (MD5) / A quantificação da abundância e da físico-química mineral utilizando a espectrorradiometria de reflectância no visível, infravermelho próximo e infravermelho de ondas curtas (região entre 400-2.500nm) é um ferramenta importante na exploração mineral. Neste trabalho foram obtidos espectros de reflectância de testemunhos de sondagem do depósito de ferro de classe mundial N4WS, localizado na Província Mineral de Carajás. Estes espectros foram validados utilizando analises geoquímicas de fluorescência de raio-x (XRF) e lâminas delgadas. Os espectros de reflectância foram coletados utilizando o espectrorradiômetro ASD FielsSpec em 9 testemunhos de sondagem. A mineralogia do depósito é predominantemente hematita, com quantidades menores de magnetita, goetita, quartzo, caulinita, gibbsita, esmectita, talco, carbonato e clorita. A mineralogia do depósito de ferro foi extraída dos dados espectrais utilizando a geometria (profundidade e comprimento de onda) do espectro de reflectância removido do contínuo. A profundidade das feições de absorção é proporcional à abundância mineral e o comprimento de onda proporcional à composição química. As feições de absorção diagnósticas de cada mineral foram utilizadas para determinar a abundância e a composição mineral. Os produtos finais incluem: abundância de (hidrox-)óxido de ferro (RMSE 15,8 %Fe2O3); Abundância de argilas aluminosas (RMSE 6 %Al2O3); abundância de talco (RMSE 8 %MgO); identificação do tipo de argila (caulinita, montmorilonita, gibbsita); composição do carbonato (dolomita vs. calcita); e composição da clorita (Mg vs. Fe). Os resultados de abundância e composição mineral obtidos permitem uma caracterização efetiva do minério, protominério e encaixantes, e mostram variações dentro do corpo de minério. / Quantifying the abundance and physicochemical properties of minerals using reflectance spectroradiometry in the visible, near infrared and shortwave infrared (400-2,500 nm) regions is an important tool in mineral exploration. In this study, the reflectance spectra of drill cores from the world-class N4WS iron deposit located in the Carajás Mineral Province, Brazil, were obtained. These spectra were validated using a geochemical analysis of X-ray fluorescence (XRF) and thin sections. The reflectance spectra were collected using an FieldSpec 3 spectroradiometer (ASD, Boulder, Colorado, USA) in 9 drill cores. The mineralogy of the deposit is mainly hematite, with lesser amounts of magnetite, goethite, quartz, kaolinite, gibbsite, smectite, talc, carbonate and chlorite. The mineralogy of the iron deposit was extracted from the spectral data using the geometry (depth and wavelength) of the reflectance spectrum removed from the continuum. The depth of the absorption features is proportional to the mineral abundance, and the wavelength is proportional to the mineral chemical composition. The diagnostic absorption features of each mineral were used to determine the mineral abundance and composition. The final products include the abundance of iron (hydro) oxide (15.8% root-mean-square error [RMSE] Fe2O3); abundance of aluminous clays (RMSE 6% Al2O3); abundance of talc (8% RMSE MgO); identification of clay type (kaolinite, montmorillonite or gibbsite); composition of carbonate (dolomite vs. calcite); and composition of chlorite (Mg vs. Fe). The mineral abundance and composition results provided an effective characterisation of the ore, protore and host rocks and showed variations within the ore body.

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Instituto de Geociências, 2014. / Submitted by Larissa Stefane Vieira Rodrigues (larissarodrigues@bce.unb.br) on 2014-10-07T20:07:34Z No. of bitstreams: 1 2014_CarolleVieiraMuterlle.pdf: 3129264 bytes, checksum: 514930811a03ba37dd26808e1050875e (MD5) / Approved for entry into archive by Raquel Viana(raquelviana@bce.unb.br) on 2014-10-07T20:30:59Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2014_CarolleVieiraMuterlle.pdf: 3129264 bytes, checksum: 514930811a03ba37dd26808e1050875e (MD5) / Made available in DSpace on 2014-10-07T20:30:59Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2014_CarolleVieiraMuterlle.pdf: 3129264 bytes, checksum: 514930811a03ba37dd26808e1050875e (MD5) / Este trabalho é constituído pela aquisição, processamento e interpretação de dados 2D de sísmica de refração rasa e eletrorresistividade em uma linha no depósito de minério de ferro de N4WS, localizado na Província Mineral de Carajás. Os métodos geofísicos foram utilizados para identificar a interface entre o minério de ferro e demais litologias do corpo, além de gerar um modelo geofísico e compará-lo com sondagens disponíveis na área. Outro objetivo foi de avaliar a potencialidade destes métodos geofísicos como ferramenta para caracterização preliminar do corpo na fase de pesquisa. Para o método de sísmica de refração rasa foram utilizados 120 canais, espaçados 10m em uma linha de 1190 metros, com sete pontos de tiro. O método de eletrorresistividade foi adquirido utilizando a técnica do caminhamento elétrico, utilizando o arranjo polo-polo, em uma linha de 1430 m, com espaçamento entre os eletrodos de 10 metros. Houve boa correlação entre os métodos geofísicos e as sondagens geológicas. Nos resultados da sísmica, um modelo de duas camadas foi gerado, sendo a primeira camada interpretada como horizonte de rochas alteradas, e a segunda camada o horizonte de rochas preservadas. Na seção de eletrorresistividade foi observada uma zona de maior resistividade (>3937 ohm.m), interpretada como sendo minério de ferro. Foi observada uma região de resistividade intermediária (816 – 2330 ohm.m) interpretado como rochas alteradas. Essas duas regiões estão na primeira camada da sísmica. Em maiores profundidades, uma zona com resistividade variando entre 483 e 2330 ohm.m foi interpretada como sendo rocha máfica preservada, e uma região de menor resistividade (<483 ohm.m), como jaspilito. As duas regiões estão localizadas na segunda camada sísmica. A boa correlação entre o modelo geofísico gerado e as sondagens geológicas indica que os métodos geofísicos utilizados em conjunto podem servir como ferramenta para caracterização preliminar em um depósito de ferro, permitindo direcionar os planos de sondagem. ______________________________________________________________________________ ABSTRACT / This work comprises the acquisition, processing and interpretation of 2D seismic shallow refraction (P-wave) and resistivity profile located in the iron ore deposit of N4WS, Carajás Mineral Province, northern part of Brazil. The geophysical methods were used to identify the limits of the iron ore deposit. Another objective was to evaluate the potentiality of these geophysical methods in that geological context. In order to corroborate the results, the geophysical lines were located to match a geological borehole line. For the seismic refraction, we used 120 channels, spaced by 10m, in a line of 1190 m, with seven shot points. The resistivity method used in the acquisition was the electrical resistivity imaging, with pole-pole array. The resistivity line had a distance of 1430 m, with the same distance between electrodes used in seismic acquisition. The seismic results produced a model with two distinct layers. Based on the velocities values, the first layer was interpreted as altered rocks, and the second layer as more preserved rocks. It was not possible to discriminate different lithologies with the seismic method inside each layer. From the resistivity results, a zone of higher resistivity (>3937 ohm.m) was interpreted as iron ore, and a region of intermediate resistivity (816-2330 ohm.m) as altered rocks. These two regions represent the first seismic layer. On the second seismic layer, an area with intermediated resistivity values (483 to 2330 ohm.m) was interpreted as mafic rocks, and the area with lower resistivity (<483 ohm.m) as jaspilite. Despite some regions do not show good correlation, the overall comparison between the geophysical results and the borehole profiles was satisfactory. Thus, the two geophysical methods together, can be used to generate a preliminary geological model, or also to indicate most favorable locations of the boreholes.

Este trabalho teve por objetivo avaliar em escala de laboratório, o efeito do condicionamento em alta intensidade, CAI, como etapa de condicionamento da polpa préflotação, e a injeção de bolhas de tamanho intermediário (BI - < 600 μm, entre 20-150 μm neste estudo) juntamente com as bolhas produzidas pela célula de flotação (> 600 μm), na recuperação por flotação de partículas minerais finas (“F” 40-13 μm) e ultrafinas (“UF” < 13 μm) de um minério sulfetado de cobre e molibdênio. O minério utilizado nesse estudo corresponde a alimentação da flotação rougher da usina de concentração de Chuquicamata, pertencente a Corporación Nacional del Cobre de Chile, Codelco S/A, (Mina de Chuquicamata – Divisão Codelco Norte). Os principais parâmetros avaliados foram a energia transferida à polpa na etapa do CAI (entre 1 e 4 kwh·m-3 de polpa) e o volume e tempo de injeção de BI´s juntamente com as bolhas geradas pela célula de flotação. Os resultados foram avaliados em termos de recuperações metalúrgicas e teores totais de Cu e Mo (concentrados e rejeitos), constante cinética de flotação (modelo Klimpel), recuperação real (true flotation) e grau de arraste hidrodinâmico, e comparados com o ensaio Standard (STD, ou padrão, que simula a flotação rougher de Chuquicamata. Também foi avaliada a recuperação metalúrgica de Cu e Mo por faixa granulométrica no intervalo das frações F e UF, nas malhas de 40, 15 e 5 μm utilizando micropeneiras na separação. Os resultados mostram que as duas técnicas estudadas apresentam maiores recuperações metalúrgicas de Cu e Mo, maiores valores de constante cinética de flotação, diminuição no grau de arraste hidrodinâmico, sem prejuízo significativo dos teores de Cu e Mo nos concentrados finais de flotação. Nos estudos com CAI, os melhores resultados metalúrgicos foram obtidos com energia transferida a polpa entre 2-3 kwh·m-3. Com 2 kwh·m-3, a recuperação metalúrgica de Cu passou de 84% no STD para 87% e a de Mo de 72% para 74%, com aumento na constante cinética de flotação, flotação real e diminuição do grau de arraste hidrodinâmico. Nos estudos de flotação com injeção de BI´s, a recuperação metalúrgica global de Cu foi entre 2-3% superior ao estudo Standard - STD (Padrão) e os valores de constante cinética de flotação variando entre 4 e 4,4 min-1 (3 min-1 no STD). Dados por faixa granulométrica nas frações F e UF comprovaram, para ambas técnicas estudadas, aumentos significativos na recuperação metalúrgica nessas frações, principalmente na fração < 5 μm e na fração entre 5-15 μm. Nos melhores resultados dos estudos de flotação com CAI, o aumento de recuperação de Cu nessas frações foram de 5% (< 5 μm) e 7% (5-15 μm) comparadas com o STD, e para o Mo os aumentos foram de 3% e 9% respectivamente. Nos estudos de flotação com injeção de BI´s, os ganhos foram de 7% e 10% para Cu e 3% e 10% para o Mo. Os resultados são discutidos em termos dos parâmetros físicos, químicos e físico-químicos envolvidos no processo de agregação de partículas, da “captura ou coleta” de partículas por bolhas, e do potencial de conversão dessas duas técnicas não convencionais de flotação em tecnologias em usinas de concentração de minérios por flotação com problemas de recuperação nas frações finas e ultrafinas. / The aim of this work was evaluated, at laboratory scale, the effect of the high intensity conditioning (HIC), as a pre-conditioning stage of pulp, and flotation with “multi-bubbles” (bubbles with a wide size distribution) in the recovery by flotation of fines (“F” 40-13 μm) and ultrafines (“UF” < 13 μm) mineral particles of a copper/molybdenum sulphide ore, and compared with a standard mill laboratory procedure (STD). The sulphide ore correspond to the feed of Rougher flotation stage of the Chuquicamata concentrator, of the “Corporación Nacional del cobre del Chile”, Codelco S.A, (Chuquicamata mine – Codelco North Division). The mains parameters evaluated were the energy transferred to the pulp in the HIC stage (between 1-4 kwh·m-3) and time and volume of the middle size bubbles (MB, between 50-200 μm in this work) injection together with the bubbles generated by the flotation cell (> 600 μm). The results were evaluated through metallurgical recoveries and grades of Cu and Mo (concentrates and tailings), “true” flotation values and their degree of entrainment values. Finally, to assess the performance of flotation in the F and UF fractions, size by size copper and molybdenum recoveries were measured in the fractions > 40 μm; 40-15 μm; 15-5 μm and < 5 μm using micro-sieves to separation. The results showed that both techniques yielded higher metallurgical efficiencies than the mill standard, increase the process kinetic, decrease the degree of entrainment, with very similar concentrate grades. In the HIC studies, best results were obtained with values between 2-3 kwh·m-3 of energy transferred to the pulp. With 2 kwh·m-3, the copper metallurgical recovery up to 84% in the STD to 87%, and molybdenum up to 72% to 74%, with an increase in the kinetic constant rate and decrease of degree entrainment. In the flotation with a wide size bubbles distribution studies, copper metallurgical recovery was 2-3% higher than the STD, with kinetics constant rate between 4 and 4,4 min-1 (3 min-1 in STD). Size by size results showed, to both techniques, an increase in the Cu and Mo metallurgical recoveries in the F-UF fractions, mainly in the fractions < 5 μm and between 5-15 μm. The best results with HIC, were obtained an increase in the Cu metallurgical recoveries in these fractions of 5% (< 5 μm) and 7% (5-15 μm). The values to Mo were 3% and 9% respectively. In the flotation studies with MB`s injection, the gains were of 7% and 10% to Cu, and 3% and 10% to Mo. The results obtained are discussed in terms of physical, chemical and physico-chemicals parameters related to aggregation and capture (of particles by bubbles) phenomena and practical potential of theses techniques are envisaged.

Através de ensaios isotérmicos de redução (950°C) e com velocidade de aquecimento constante, estuda-se o comportamento do sistema carvão-pelota de minério de ferro (CVRD, tipo RD) sob o ponto de vista dos graus de redução e respectivamente graus de metalização obtidos. Os ensaios de redução foram realizados em reatores estáticos, aquecidos eletricamente num forno vertical. Foram utilizados, como redutores sólidos, os carvões de Charqueadas (RS) e de Butiá-Recreio(RS), tanto no estado não desgaseificado, como no estado desgaseificado e com diferentes relações Cfix/Fetot. Foram traçadas curvas dos graus de redução e metalização obtidos contra o tempo, sendo as mesmas analisadas quanto: a influência da natureza do carvão, da presença de matéria volátil e da relação Cfix/Fetot. Também foram determinadas constantes de velocidade da reação global de redução na sistema estudado. / Isothermal experiments of reduction in a heated bed of iron ore pellets (CVRD type RD) and coal have been carried out. The holding temperature used was 950°C and the heating rate was kept constant. The behaviour of the coal-pellet system was studied by comparing the degrees of reduction and metalization obtained. The experiments were carried out using static reactors heated by an electrical vertical furnace. As solid reductors were used the Butái-Recreio coal (RS) and the Charqueadas coal (RS), as well as theirs respectively chars at different Cfix/Fetot ratios. Reduction and metallization curves vs. time were obtained and the influence of the coal nature, the presence of volatile matters and Cfix/Fetot ratio were investigated. Rate constants of the overall reduction reaction were also determined in the system studied.