Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mineral. Departamento de Engenharia de Minas, Escola de Minas, Universidade Federal de Ouro Preto. / Submitted by giuliana silveira (giulianagphoto@gmail.com) on 2015-12-03T18:07:16Z No. of bitstreams: 1 DISSERTAÇÃO_MetodologiaEstimativaMinério.pdf: 4170435 bytes, checksum: 804cd8f952950cdb0566e5a591b6408a (MD5) / Approved for entry into archive by Oliveira Flávia (flavia@sisbin.ufop.br) on 2015-12-09T17:19:42Z (GMT) No. of bitstreams: 1 DISSERTAÇÃO_MetodologiaEstimativaMinério.pdf: 4170435 bytes, checksum: 804cd8f952950cdb0566e5a591b6408a (MD5) / Made available in DSpace on 2015-12-09T17:19:42Z (GMT). No. of bitstreams: 1 DISSERTAÇÃO_MetodologiaEstimativaMinério.pdf: 4170435 bytes, checksum: 804cd8f952950cdb0566e5a591b6408a (MD5) Previous issue date: 2015 / Este trabalho apresenta uma metodologia de estimativa de pilha de minério, desde a escavação de minério até a deposição, de modo a possibilitar a criação de um modelo de blocos englobando a pilha desejada, estimando e simulando os seus teores e granulometria. Seus dados são gerados a partir da obtenção dos dados de escavação e de basculamento fornecidos pelo despacho eletrônico por meio de sistema de GPS instalado nas máquinas de carga e transporte. Utilizando uma rotina computacional é possível obter os dados granuloquímicos dos pontos de escavação cruzando as coordenadas dos pontos de escavações obtidas pelo GPS do despacho eletrônico e o modelo geológico de blocos, que depois de tratados, fornecem os dados de basculamento, dados estes utilizados na estimativa da pilha. Cada ponto de basculamento em média é composto por cerca de seis pontos de escavações, que compõem uma carga de caminhão. Cada massa basculada na pilha é considerada como uma amostra. O procedimento permite aumentar o controle de pilhas de minérios, o que possibilita estocar minérios de teores marginais e utilizá-los em momentos oportunos como uma frente de lavra qualquer no sequenciamento do plano de lavra. É um método que não requer custos adicionais para ser aplicado, sendo necessário na mina apenas uma adaptação de rotina e um minucioso trabalho de gestão da qualidade dos dados a serem obtidos para a estimativa. Possui a grande vantagem de ser utilizado no mesmo modelo geológico de blocos da mina, o que permite que a pilha de minério estimada possa ser tratada como uma frente de lavra qualquer no sequenciamento de lavra. É uma metodologia ampla que abrange desde a etapa de escolha da disposição do material até o sequenciamento do plano de lavra. __________________________________________________________________________ / ABSTRACT : This paper presents a methodology of estimation of ore pile, from its excavation to the deposition, to enable the creation of a model of blocks that covers the desired pile, estimating and simulating the ore grade and grain sizes. Its data is generated from excavation and dumping data provided by the electronic dispatch through a GPS system installed in load and transportation machines. By using a computational routine, it is possible to obtain the grain sizes and ore grade by grain sizes data of the excavation points crossing the coordinates of the excavation points obtained by the GPS of the electronic dispatch and the geological model of blocks, which, after being treated, provide the dumping data. This data is used to estimate the pile. Each dumping point is, on average, made of six excavation points, which correspond to a loaded truck. This procedure allows increasing the control of the ore piles, and therefore, storing marginal content ore and using it in opportune moments like any other mining front in the mining plan sequencing. This method doesn’t require any additional costs to be used, it only requires some adjustments in the routine and a thorough quality management work of the to-be-obtained data for the estimate. It also presents the great advantage of being usable in the same geological model blocks.

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 2016-01-12T16:25:01Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) DISSERTAÇÃO_AvaliaçãoTrajetóriaFuros.pdf: 21649512 bytes, checksum: 70eb44d49b905ddea64f85cf54dce7c4 (MD5) / Approved for entry into archive by Gracilene Carvalho (gracilene@sisbin.ufop.br) on 2016-01-13T16:01:39Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) DISSERTAÇÃO_AvaliaçãoTrajetóriaFuros.pdf: 21649512 bytes, checksum: 70eb44d49b905ddea64f85cf54dce7c4 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-01-13T16:01:39Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) DISSERTAÇÃO_AvaliaçãoTrajetóriaFuros.pdf: 21649512 bytes, checksum: 70eb44d49b905ddea64f85cf54dce7c4 (MD5) Previous issue date: 2015 / A medida de desvio de furo de sondagem diamantada testemunhada é uma atividade que pode ser realizada dentro do processo de uma pesquisa mineral, especificamente dentro da etapa de perfuração de rocha. Entender e quantificar a trajetória dos furos de sondagem se faz tão importante quanto o levantamento topográfico realizado em superfície. Apesar do conceito para obtenção das leituras das medidas de desvio ser relativamente simples, existem diversas variáveis operacionais, geológicas e financeiras que contribuem na obtenção, precisão, acurácia e confiabilidade dos resultados esperados. Para entender o comportamento da trajetória e desvio dos furos de sondagem foram correlacionados os dados de programação de furos, levantamentos topográficos, acompanhamentos de campo das operações de perfuração, descrições geológica e geotécnica e perfilagem geofísica de furos de sondagem, totalizando 165 furos equivalentes a 45.798,20 metros divididos em 5 campanhas no corpo D da mina de Serra Sul, denominada como S11D. Os fatores operacionais e geológicos contribuem de forma significativa tanto no comportamento da trajetória dos furos de sondagem como na precisão entre as leituras A e B. 92% da metragem executada, relacionada aos 165 furos analisados, apresentou nível de precisão entre as leituras A e B na ordem de 1% e 75% das leituras tiveram média de desvio menor que 2,7%. ______________________________________________________________________________ / ABSTRACT: The deviation measure of rotary core drilling is an activity that can be performed within the process of a mineral exploration, specifically in rock drilling step. Understand and quantify the trajectory of rotary core drilling becomes as important as the survey conducted on surface. Although the concept to obtain the readings of diversion measures is relatively simple, there are several operational, geological and financial variables that contribute to the achievement, precision, accuracy and viability of the expected results. To understand the behavior of the trajectory of rotary core drilling were correlated programming data, survey data, field accompaniments of drilling, geological and geotechnical descriptions and geophysical profiling of rotary core drilling, totaling 165 holes equivalent to 45,798.20 meters divided into 5 campaigns in the D body the mine Serra Sul, known as S11D. Operational and geological factors contribute significantly both in the trajectory of rotary core drilling ande in accuracy of the readings A and B. 92% of the drilling, related to 165 holes analyzed, showed levels of accuracy readings between A and B in the range 1% and 75% of the readings had an average deviation lower than 2.7%.

O depósito ferrífero da Mina Brucutu contém uma das maiores reservas do Quadrilátero Ferrífero, Minas Gerais, apresentando um complexo arranjo de tipos de minérios de ferro e estruturas. A aplicação de métodos geofísicos é, portanto utilizado para caracterizar o comportamento dos materiais mineralizados e estéreis, bem como estabelecer critérios para definir novos alvos de exploração. Assim, neste trabalho foram utilizados dados de sondagens elétricas verticais e de medições de susceptibilidade magnética realizadas em afloramentos, medições de resistividade e cargabilidade em amostras de campo e de sondagens, além de dados de um levantamento de IP, com o objetivo de caracterizar as propriedades físicas das diferentes litologias presentes na Mina do Brucutu e arredores. Modelos 1D, 2D e 3D de resistividade foram gerados com os dados de IP e das sondagens elétricas. Em geral, o minério de ferro apresenta resistividade maior que as encaixantes, principalmente se compararmos os valores de resistividade maiores que 100.000 ohm.m do itabirito friável com os menores que 1000 ohm.m, apresentados pelos xistos do grupo Nova Lima. Com relação à susceptibilidade magnética, o minério de ferro apresenta valores maiores que 1000 (CGS *10-6), enquanto que a maioria das rochas encaixantes apresentam valores menores. O estudo realizado indica a possibilidade de ocorrência de minério fora dos limites estabelecidos pelos modelos geológicos da mina, o que deve ser testado em trabalhos futuros de exploração direta. / The iron deposit Brucutu has one of largest reserves of the Quadrilátero Ferrífero, Minas Gerais, with a complex arrangeement of iron ore types and structures. The use of geophysical methods can be applied to characterize the behaviour of mineralized materials and hosted rocks as well to establish criteria for definition of new exploration targets . In this work were used vertical electrical sounding data, resistivity and chargeability sample analyses and magnetic susceptibility measurements in outcrops and samples, and a dipole-dipole induced polarization survey with the goal to characterize physical properties of lithologies present in Brucutu Iron Ore Mine and surroundings. 1D, 2D and 3D models resistivity were generated with IP and vertical electrical sounding data. In general, iron ore presented higher resistivity than other lithologies, mainly comparing the high resistivity of soft itabirite, values higher than 100.000 ohm.m, with the low resistivity of Nova Lima schists, values lower than 1000 ohm.m. In relation to magnetic susceptibility, iron ore showed values higher than 1000 (CGS *10-6), while the majority of the lithologies presented values lower than it. The present study indicated the possibility of occurrence of iron ore outside the limit established for mine geologic models which can be tested by direct exploration methods.

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Instituto de Geociências, Pós-Graduação em Geologia, 2017. / Submitted by Albânia Cézar de Melo (albania@bce.unb.br) on 2017-07-17T14:10:20Z No. of bitstreams: 1 2017_HalanaSalesPereira.pdf: 10995684 bytes, checksum: 179a2e952e4b167af86495e7b7308508 (MD5) / Approved for entry into archive by Raquel Viana (raquelviana@bce.unb.br) on 2017-09-15T16:37:07Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2017_HalanaSalesPereira.pdf: 10995684 bytes, checksum: 179a2e952e4b167af86495e7b7308508 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-09-15T16:37:07Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2017_HalanaSalesPereira.pdf: 10995684 bytes, checksum: 179a2e952e4b167af86495e7b7308508 (MD5) Previous issue date: 2017-09-15 / Esta pesquisa está centrada na integração de dados aerogeofísicos e dados geológicos, geoquímicos, espectrometria de reflectância e de propriedades físicas de rocha coletados em testemunhos de sondagem que interceptaram o corpo mineralizado do depósito N5S, localizado na Serra dos Carajas, Pará, Brasil. De forma geral, foram analisados o jaspilito (protominério) e o hematitito friável (minério) da Formação Carajás, bem como gabros intrudidos. O jaspilito apresenta cerca 54% de Fe2O3T e 44,67% de SiO2, (hidro-)óxido de ferro (900Dfe), esmectita (2200Ds) e densidade média de 3,4g/cm³, com variações nas zonas de jaspilito brechado. Já o hematitito friável mostra teores de Fe2O3T chegando até 99%, densidade média de 4,14g/cm³ e maiores valores de abundância de (hidro-)óxido (900Dfe) em relação ao jaspilito, confirmando o processo de lixiviação da sílica e o enriquecimento em óxido de ferro. O gabro possui 52,65% de SiO2, 10,9% de Fe2O3T, 6,13% de FeO e 16,0% de Al2O3. Na espectrometria de reflectância foram detectados clorita (2335Dcl) e uma mistura de esmectita-illita (2200Ds/i) e as zonas alteradas apresentaram valores de densidade menores que 2,6 g/cm³. A partir dos dados aerogeofísicos de gradiometria gravimétrica foi obtido um modelo geofísico de densidade utilizando as informações coletadas nos testemunhos de sondagem. Essa técnica de interpretação conseguiu delimitar as zonas mais densas associadas à Formação Carajas. A análise individual de cada técnica aplicada proporcionou resultados satisfatórios, porém cada uma possui um limite aceitável de resultados. A integração dos dados das técnicas utilizadas auxiliou na caracterização de cada litotipo e principalmente na identificação e caracterização de zonas brechadas no jaspilito. Estas regiões apresentam aumento do comprimento de onda do óxido de Fe (900Wlv-Fe) com composição mais hematita-goethita. Além disso, foi detectada a presença de caolinita (2200Dk) e mistura de esmectita-illita (2200Ds/i), um aumento de SiO2, ETR´s, Hf, Zr, Nb, P em relação a variação comum e uma diminuição de Al2O3, MnO, FeO e Cr. A representação de alguns resultados em perfil possibilitou diferenciar regiões com diferentes composições e características no N5S. O estudo da cristalinidade da mistura da esmectita-illita (2200Cs/i) indicou que a região leste do perfil estava mais aquecida e provavelmente mais próxima de sua fonte. A clorita (2335Dcl) mostra-se mais magnesiana a leste e mais férrica a oeste, demonstrando que a composição Mg-clorita está relacionada com a illita/esmectita. Os parâmetros do (hidro-)óxido de ferro apresentou o perfil de alteração supergênica mais profundo na região oeste do perfil, sendo constatado também pelos dados de geoquímica e de gamaespectrometria As diferentes respostas entre os dados coletados no corpo N5S e N4WS corroboraram com as observações feitas nos perfis do corpo N5S. A diferença de composição mineralógica obtida na espectrometria de reflectância das regiões brechadas e das vênulas das regiões citadas, o corpo N4WS apresenta alterações com a formação de talco e carbonato, enquanto no N5S tem-se somente a presença de quartzo. / This follow paper is focused on the integration of aerogeophysical, geological and geochemical data, reflectance spectroscopy and physical rock properties collected in drillholes samples that intercepted the N5S mineralized iron body, located in the Serra dos Carajás, Pará, Brazil. We analyzed the jaspilite (proto ore) and friable hematite (ore) of the Carajás Formation, and intruded gabbros as well. The jaspilite exhibits about 54% Fe2O3 and 44.67% SiO2, (hydro-) iron oxide (900Dfe), smectite (2200Ds) and average density of 3.4g / cm3, with variations in breccia jaspilito. However, the friable hematite shows Fe2O3 contents up to 99%, average density of 4.14 g/cm³ and higher values of (hydro-) oxide (900Dfe) in relation to jaspilite, confirming the silica leaching process and enrichment in iron oxide. The gabbro has 52.65% SiO2, 10.9% Fe2O3T, 6.13% FeO and 16.0% Al2O3. The spectrometric study detected chlorite (2335Dcl) and a mix of smectite-illite (2200Ds/i) and the altered zones presented values of density less than 2.6 g / cm³. From the of gravimetric gradiometry airborne survey, a geophysical density model was obtained using the information collected in the drill cores. This technique of interpretation could delimit the denser zones associated with the Carajás Formation. The individual analysis of each technique applied provided satisfactory results, however each one has limits and an integration between the technics is necessary. The integration of the techniques used in all the characterizations of each lithotype and mainly in the identification and characterization of the breccias zones in the jaspilito. These areas have values of the wavelength of Fe oxide (900Wlv-Fe) with the composition plus hematite-goethite. In addition, the presence of kaolinite (2200Dk) and a mixture of smectite-illite (2200Ds/i), an increase of SiO2, ETR's, Hf, Zr, Nb, P were detected in relation to the common variation and a decrease of Al2O3, MnO, FeO and Cr. The representation of some results in a geological profile of making it possible to differentiate regions with different compositions and characteristics at N5S. The study of the smectite-illite mixture (2200C/i) indicated that the eastern region was warmer and closer to source. The study of the smectite-illite mixture (2200C/i) indicated that the eastern region of the profile was warmer and closer to source. The chlorite (2335Dec) is shown to be more magnesian to the east and more ferritic to the west, demonstrating that the Mg-chlorite composition is related to an illite/smectite. The parameters of the (hydro-) iron oxide presented the deepest supergenic alteration profile in the western region, being also verified by geochemistry and gamma spectrometry data. The different responses between the data collected in the N5S and N4WS corroborated with the observations made in the N5S body. The mineralogical composition reached in the reflectance spectroscopy in the breccia areas and venules, shows that the N4SW shows talc and carbonate, while not N5S has only a presence of quartz.

Determinações da reatividade de mostras de carvão desgaseificado, provenientes do forno de redução direta da Aços Finos Piratini, foram feitas para determinar a forma de variação da reatividade ao longo do forno. Procurou-se estabelecer a in£luência da difusão dos gases e do teor de cinzas na cinética da reação de Budouard. Verificou-se que a reatividade expressa em relação à massa total de mostra decresce no transcurso do processo. / Reactivity determinations of char samples from the Aços Finos Piratini direct reducttion rotary kiln were determined in orden to know hmr there activity changes along the kiln. The role of gas diffusion and ash content on the kinetics oE Boudouard 's reaction were studied. It was verified that reactivity expressed by with weight of the sample decreases during the process.

Tese (doutorado)—Universidade de Brasília, Instituto de Geociências, Programa de Pós-Graduação em Geologia, 2015. / Submitted by Fernanda Percia França (fernandafranca@bce.unb.br) on 2016-06-16T16:09:03Z No. of bitstreams: 1 2015_CarlaBertuccelliGrasso.pdf: 36118524 bytes, checksum: 643cd547f458bb68189ad467c7b08855 (MD5) / Approved for entry into archive by Raquel Viana(raquelviana@bce.unb.br) on 2016-06-22T14:40:04Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2015_CarlaBertuccelliGrasso.pdf: 36118524 bytes, checksum: 643cd547f458bb68189ad467c7b08855 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-06-22T14:40:04Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2015_CarlaBertuccelliGrasso.pdf: 36118524 bytes, checksum: 643cd547f458bb68189ad467c7b08855 (MD5) / Os complexos plutônicos da Província Ígnea do Alto Paranaíba possuem as maiores reservas brasileiras de fosfato, além das maiores reservas mundiais de nióbio, jazidas de classe mundial de monazita e anatásio, e depósitos importantes de vermiculita, barita, magnetita. A mina de fosfato do Barreiro, no complexo de Araxá, tem sido lavrada há quatro décadas. O minério inicialmente explotado foi uma porção oxidada e mais homogênea, localizada na parte superior do manto de intemperismo. Com o aprofundamento da cava, a lavra aproximou-se da rocha fresca, acarretando diminuição dos teores dos minérios e, consequentemente, queda de rendimento mássico, o que gerou impactos significativamente negativos na produção de concentrados fosfáticos. As operações em Araxá possuem crescente necessidade de beneficiar os minérios da base do manto de intemperismo, de forma a ampliar a vida útil da mina do Barreiro. Tais minérios possuem características fortemente associadas aos seus protolitos, devido à aproximação com a rocha fresca. O estudo de geologia foi iniciado com o reconhecimento dos protolitos. Observou-se uma associação estreita entre rochas bebedouríticas, foscoríticas e carbonatíticas, que foram classificadas em macrogrupos de acordo com as principais associações observadas em campo e em testemunhos de sondagem. O estudo da evolução mineralógica foi feito por macrogrupo de protolitos nos distintos horizontes da base do manto de intemperismo. O minério na rocha alterada possui uma assembleia de minerais primários complexa, e quantidades pouco expressivas de minerais supergênicos. O minério micáceo de base é caracteristicamente livre de carbonatos e apresenta maiores quantidades de minerais supergênicos, como anatásio, goethita, quartzo e filossilicatos interestratificados, comparativamente à rocha alterada. No minério micáceo de topo, diopsídio e flogopita foram completamente eliminados e a assembleia de minerais supergênicos torna-se mais expressiva. O comportamento geometalúrgico dos minérios estudados é fortemente dependente de seus respectivos protolitos e horizontes de intemperismo. Análises estatísticas multivariadas por principais componentes e regressão linear foram utilizadas para elaboração de modelos geometalúrgicos. O comportamento geometalúrgico, uma vez considerado no planejamento de lavra, subsidia a área de engenharia de processos na busca de melhorias ou adequações operacionais e de processo mineral para obtenção de melhores rendimentos mássicos e recuperações metalúrgicas de P2O5.Os modelos geometalúrgicos foram aplicados em modelos de blocos tridimensionais, de forma que as variáveis geometalúrgicas e suas variações tornam-se espacialmente definidas e podem ser utilizadas no planejamento de lavra, para obtenção de resultados que melhor se adequem aos planos de produção de concentrados fosfáticos e fertilizantes. / The plutonic complexes of the Alto Paranaíba Igneous Province contain the largest Brazilian reserves of phosphate, in addition to the world's largest reserves of niobium, world-class deposits of monazite and anatase and important vermiculite, barite and magnetite deposits. The Barreiro phosphate mine, in the Araxá complex, has been exploited during the last four decades. The ore initially mined was an strongly oxidized, relatively homogeneous portion of the top of the weathering profile. With the deepening of the pit, mining approached the fresh rock, leading to decreasing ore grades and decline of mass recovery, which led to significant negative impacts on the production of phosphate concentrate. The operations at Araxá have a growing need to process ores from the base of weathering profile in order to extend the life of mine. This type of ore has characteristics strongly dependent on the fresh-rock protoliths (proto-ores). This geological study started with the recognition of protoliths. There is a close association between bebedourite, phoscorite and carbonatite rocks, which were classified into macrogroups according to the main associations observed in the field and in drill core. The study of the mineralogical evolution was carried out on each protolithmacrogroups at different horizons within the base of the weathering profile. The altered rock has a complex assembly of primary minerals, and no significant quantities of supergene minerals. The lower micaceous ore is characteristically free of carbonates and has greater amounts of supergene minerals such as anatase, goethite, quartz and interstratified phyllosilicates. In the upper micaceous ore, diopside and phlogopite were completely eliminated and the assembly of supergene minerals becomes more expressive. The geometallurgical behavior of the studied ores is heavily dependent on their protoliths and weathering horizons. Multivariate statistical analyses of principal components and linear regression were used to elaborate geometallurgical models. The geometallurgical behavior, once considered in mine planning, subsidizes the process engineering in the quest for improvements or operational and ore-processing adjustments for achieving better mass and P2O5 recoveries. The geometallurgical models were applied in a three dimensional block model, so that the geometallurgical variables and their variations become spatially defined and can be used in mining engineering, for results best suited to phosphate concentrates and fertilizers production plans.

A demanda mundial de minério de ferro tem aumentado consideravelmente nos últimos anos e mais recentemente tem sofrido queda do valor de venda, provocando a necessidade de melhoria de desempenho das instalações de beneficiamento mineral. A automação de processos é uma das áreas que promove esta melhoria de desempenho, uma vez que as estratégias de controle automatizadas reduzem a variabilidade dos processos a partir da minimização da interferência do operador. A automação mantém o sistema sobre vigília todo o tempo reproduzindo as ações do operador, padronizando-as em uma frequência que não seria possível para seres humanos. Estas estratégias, normalmente, são definidas empiricamente a partir de experiência e do conhecimento dos técnicos de operação. O objetivo geral do trabalho é propor um método científico para definição de estratégia de controle automático para um circuito de moagem, desenvolvido através da utilização de tecnologia de simulação de processos e análise multivariada. Objetivos específicos visam a obtenção de balanço de massas, granulométrico e de água do circuito de moagem (i) e de modelos matemáticos que descrevam o comportamento do circuito de moagem considerando as variáveis críticas (ii) e determinação estruturada de estratégia de controle automatizada de processo (iii). A otimização permitiu atingir a produtividade esperada, acima de 680t/h, a meta para a especificação granulométrica do produto, 50,0m, e atingir a meta de recuperação em massa, próxima de 90%. A sequência utilizada neste trabalho pode ser considerada como uma metodologia científica para definição de estratégias de controle automatizadas para processamento mineral. Este método poderá ser empregado em sistemas de grande importância como, neste caso, a moagem de minério de ferro. / The world demand for iron ore has increased considerably in the past years and most recently the sale value has decreased, causing the need for performance improvement of mineral processing facilities. Process automation is one of the areas that promote this performance improvement since the automated control strategies reduce process variability by minimizing the operator interference keeping the system under constant surveillance all the while reproducing the operators’ actions, standardizing them in a frequency that would not be possible for humans. These strategies are usually defined empirically from experience and knowledge of operating technicians. The overall objective of this study is to propose a scientific method to define an automatic control strategy for a grinding circuit, developed through the use of processes simulation technology and multivariate analysis. Specific objectives aim to obtaining mass balance, particle size distribution and water in the grinding circuit (i), and mathematical models describing the grinding circuit behavior considering the critical variables (ii) and the structured determination of process's automated control strategy (iii). The optimization was able to achieve the expected productivity, above 680th, the target for particle size specification of the product, 50,0m, and achieve mass recovery target, close to 90%.The sequence used in this work can be considered as a scientific methodology to define automated control strategies for mineral processing. This method can be used in systems of great importance as, in this case, the iron ore grinding.

Este trabalho, de carácter multidisciplinar, procura efetuar a necessária integração entre Geologia e Engenharia através da caracterização tecnológica do minério da Mina de Cana Brava na sua forma bruta até o produto comercial (fibra beneficiada). A mina de Cana Brava, da S.A. Mineração de Amianto (SAMA), localiza-se no maciço de mesmo nome, no município de Minaçu (GO), responde por quase todo o amianto produzido no pais. A mineralização relaciona-se com serpentinitos associados a rochas metabásicas e metaultrabásicas do Maçico de Cana Brava. Estes serpentinitos são oriundos de hidrotermalismo sobre dunitos ou peridotitos. Cortando os serpentinitos ocorrem veios de crisólita com direções, comprimentos e espessuras muito variadas. A jazida consiste de duas cavas a céu aberto, A e B, nas quais se lavram os corpos de minério. Para efetuar a caracterização global do minério desde a cava até o produto comercial, foram estudados: a rocha in natura, o material com granulometria <0,074 mm procedente da rocha britada e da rocha britada atritada, a fibra de crisotila no seu estado bruto, semi-bruto e beneficiado. Na rocha, os estudos, de caráter inédito, foram petrográficos e tecnológicos; nas fibras, foram mineralógicos e tecnológicos. Nas fibras brutas as propriedades mecânicas foram enfatizadas, por serem estas as mais importantes para a utilização no cimento-amianto. Todos os parâmetros obtidos nos vários ensaios efetuados, nos diversos tipos de materiais, foram correlacionados entre si. Observou-se que os tipos de serpentinito são facilmente distinguidos não só do ponto de vista macroscópico, como nos aspectos petrográfico e físico-mecânico. O serpentinito tipo 1 (SP-1), de cor marrom, é caracterizado pela presença frequente de minerais silicáticos remanescentes do protólito ultramáfico (olivina e piroxênio); os minerais do grupo das serpentinas são geralmente antigorita e/ou lizardita, secundados por crisotila, e os opacos são hematita e magnetita. Estas características petrográficas o tornam mais resistente mecanicamente, principalmente à compressão uniaxial. As fibras beneficiadas procedentes do SP-1 apresentam teores mais elevados de finos (<0,074 mm) e consequentemente, menores valores de índice de comprimento e de resistência à flexão. O serpentinito tipo 2 (SP-2), de cor verde, é caracterizado pela ausência dos minerais originais da rocha-mãe, sendo constituído predominantemente por serpentinas, das quais a crisotila é a mais comum; o mineral opaco principalmente é a magnetita. Como consequência desta mineralogia, o SP-2 é menos resistente à compressão e à abrasão; as fibras beneficiadas dele procedentes exibem menores teores de finos (<0,074 mm), maiores valores de índices de comprimento e de resistência à flexão. O serpentinito tipo 1/2 (SP-1/2) apresenta geralmente características intermediárias entre SP-1 e SP-2. O estudo mineralógico e mecânico das fibras brutas, foi realizado em duas etapas; na 1ª, procurou-se desenvolver um método adequado para medir sua resistência à tração; na 2ª, as fibras foram caracterizadas mineralógica e mecanicamente, revelando excelente qualidade e alta resistência à tração, com valores muito próximos para todas as amostras analisadas, tanto à temperatura ambiente, como após aquecimento a 300°C e a 500°C. Foi efetuado ainda, pela primeira vez, um estudo mineralógico do material com granulometria <0,074 mm, proveniente da rocha britada e da rocha britada atritada, de forma a se conhecer o comportamento de cada mineral frente aos processos de britagem e atrição. Observou-se que o comportamento dos minerais é diferenciado em relação ao tipo de processo mecânico envolvido (abrasão, britagem, atrição) e também em relação ao tipo de serpentinito. O estudo tecnológico das fibras semi-brutas e beneficiadas permitiu sua caracterização e discriminação por tipo de serpentinito. Finalmente, através da interação dos vários estudos setorizados verificou-se que o entendimento das características e propriedades da fibra beneficiada são dependentes, não só da natureza da fibra bruta, como da rocha hospedeira e de como ambas se comportam frente aos processos de desmonte, extração e beneficiamento. / This multidisciplinary work aims to achieve an integration of Geology and Engineering by technological characterization of the Cana Brava Mine ore from its crude state up to the milling fiber. The Cana Brava Mine belongs to the S.A. Mineração de Amianto (Sama) and is located in the like-named massif at the Minaçu country (GO). This mine accounts for nearly all the brazilian asbestos production. The mineralization took place in serpentinites which occur intermingled with the metabasic and metaultrabasic rocks of the Cana Brava Massif. The serpentinites were produced by hydrothermal action on dunites and peridotites. Chrysotile veins in variable directions, lengths and thicknesses cut the serpentinite body. The ore bodies are worked in two open pits, A and B. In order to make a global characterization of the ore, studies were executed on the natural rock, in the <0,074 mm grain-size material coming from both crushed and ball-milling rocks, and also on the crude fiber and fibers from pilot-plant and milling plant. Petrographical, mineralogical and technological unpublished studies were carried out in rock and in fiber samples. Being of major importance for the utilization of the asbestos-cement, the mechanical properties of the fiber were emphasized. The results obtained in analyses for the different types of material were correlated. It was found out that serpentinite types are easily distinguished under the physic-mechanical, petrografic and macroscopic point of view. The brown serpentinite type 1 (SP-1) frequently contains reliquiar silicate minerals (olivine and pyroxene); the serpentine minerals are usually antigorite and/or lizardite, with some chrysotile, and the opaque minerals are hematite and magnetite. Such petrographical composition makes the rock more resistant to mechanical stresses, especially to the uniaxial compression. The milling fiber from SP-1 generates a larger volume of <0,074 mm powder and therefore lesser length indices and weaker flexure strength. On the other hand, the green type 2 (SP-2) serpentinite does not contain minerals from the mother rock. It is constituted mainly by serpentines, among which crysolite is most frequent. The chief opaque mineral is magnetite. As a consequence, the SP-2 is less resistant to compression and abrasion, its milling fiber contains less <0,074 mm powder and exhibit larger length indices and stronger flexure strength. The properties of the type 1/2 serpentinite (SP 1/2) are usually intermediate between the ones of SP-1 and SP-2. The mechanical and mineralogical study of the crude fibers was effected in two stages; firstly, a proper way to measure the tensile strength was searched for and, secondly, the fibers were to be of prime quality and display close figures of high tensile strength for all analyzed samples, at a room temperature, or at 300°C and 500°C. Mineralogical examination of the <0,074 mm grain-size material was performed for the first time, on both crushed and ball-milling rock, so that the response of each mineral to the crushing and attrition processes has become known. Each process (abrasion, crushing, attrition) presented different results, according to the type of serpentinite analyzed. By technological examination it was possible to characterize and distinguish pilot-plant and milling fibers related to the various serpentinites. Finally, joining the several partial study results one could deduce that the characteristics and properties of the milling fibers depend not only on the nature of the crude fiber as well as on the host rock and also how they behave under the processes of blasting, mining and milling.

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

Determinações da reatividade de mostras de carvão desgaseificado, provenientes do forno de redução direta da Aços Finos Piratini, foram feitas para determinar a forma de variação da reatividade ao longo do forno. Procurou-se estabelecer a in£luência da difusão dos gases e do teor de cinzas na cinética da reação de Budouard. Verificou-se que a reatividade expressa em relação à massa total de mostra decresce no transcurso do processo. / Reactivity determinations of char samples from the Aços Finos Piratini direct reducttion rotary kiln were determined in orden to know hmr there activity changes along the kiln. The role of gas diffusion and ash content on the kinetics oE Boudouard 's reaction were studied. It was verified that reactivity expressed by with weight of the sample decreases during the process.