Submitted by Hellen Luz (hellencrisluz@gmail.com) on 2017-07-03T15:19:40Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Tese_InfluenciaResiduoFlotacao.pdf: 4163390 bytes, checksum: 0c751b328cf24f6ab2159fcf67cb11b6 (MD5) / Approved for entry into archive by Irvana Coutinho (irvana@ufpa.br) on 2017-07-17T17:42:49Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Tese_InfluenciaResiduoFlotacao.pdf: 4163390 bytes, checksum: 0c751b328cf24f6ab2159fcf67cb11b6 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-07-17T17:42:49Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Tese_InfluenciaResiduoFlotacao.pdf: 4163390 bytes, checksum: 0c751b328cf24f6ab2159fcf67cb11b6 (MD5) Previous issue date: 2017-03-24 / A crescente preocupação ambiental tem impulsionado o desenvolvimento de materiais alternativos provenientes de recursos renováveis. As fibras vegetais vêm sendo utilizadas em diversos setores econômicos em substituição às fibras sintéticas. As fibras vegetais oferecem vantagens como baixo custo, não são tóxicas e baixa densidade. Partículas rígidas, adicionadas aos polímeros aumentam o módulo de elasticidade, aumentam a condutividade térmica do compósito assim como podem aumentar a tenacidade. Este trabalho possui como objetivos a análise mecânica (tração, flexão e impacto), física (massa específica aparente, porosidade aparente e absorção de água), análise de retardância de chama (ensaio de flamabilidade) e morfológica (microscopia eletrônica de varredura) da matriz plena, do compósito polimérico reforçado com resíduo de flotação do minério de cobre, do compósito polimérico reforçado com fibras de bananeira e do compósito polimérico híbrido com reforço de fibras de bananeira e resíduo de cobre. A fabricação dos compósitos foi realizada pelo processo manual (hand lay-up), à temperatura ambiente, com pressão e utilizando um molde metálico padronizado. Foram fabricados 10 corpos-de-prova para cada fração e para a matriz polimérica plena. Os compósitos poliméricos foram fabricados seguindo as suas frações mássicas: as fibras variando em 1%, 2% e 3%, o resíduo de cobre variando em 10%, 20%, 30% e 40%, e o compósito híbrido com 1% e 2% de fibra com adição de 10% e 20% de resíduo de cobre. A adição da partícula do resíduo aumentou significativamente o valor da massa específica aparente do compósito, em contrapartida ocasionou a diminuição dos valores de porosidade aparente e absorção de água. Para os ensaios de tração o compósito que melhor apresentou resultado significativo foi o reforçado com 1% de fibra de bananeira com 38,50 MPa. Os compósitos poliméricos reforçados com 2% de fibra de bananeira, reforçados com 40% de resíduo de cobre, e o compósito híbrido com 2% de fibra e 20% de resíduo de cobre apresentaram os melhores resultados de tensão máxima à flexão com 156,03 MPa, 153,21 MPa e 198,16 MPa, respectivamente. Já para os ensaios de impacto, o compósito que obteve os melhores resultados entre as amostras ensaiadas foi o compósito híbrido com fração 2% de fibra e 20% de resíduo com 21,26 kJ/m². Os compósitos não foram classificados como materiais retardantes de chama, apesar de todos obterem classificação HB, eles não se adequaram dentro da classificação de acordo com a norma UL 94. As propriedades mecânicas foram avaliadas a partir dos ensaios realizados e as superfícies fraturadas foram avaliadas por microscopia eletrônica de varredura, na qual os mecanismos de falhas predominantes nos compósitos que apresentaram melhores resultados foi o rompimento das fibras e para as frações de 30% e 40% houve uma melhor dispersão das partículas dentro da matriz possibilitando a melhoria de suas propriedades. / Growing environmental concern has driven the development of alternative materials from renewable resources. The vegetable fibers have been used in various economic sectors to replace synthetic fibers. Vegetable fibers offer advantages such as low cost, are not toxic and low density. Hard particles are added the polymer to increase the modulus, increase the thermal conductivity of the composite as well as can increase toughness. This work has as objectives the mechanical analysis (tensile, flexural and impact), physical analysis (apparent density, porosity and water absorption), flame retardance analysis (flammability test) and morphological electron microscopy (scan) of the pure matrix, reinforced polymeric composite with flotation residue of copper ore, the polymeric composite reinforced with banana fibers and the hybrid polymeric composite reinforcement banana fibers and residue copper. The manufacture of the composites was performed by the manual process (hand lay-up) at room temperature, under pressure and using a standard metal mold. 10 specimens of the test piece for each fraction and the pure polymer matrix were manufactured. The polymer composites were manufactured by following its mass fractions: the fibers vary by 1%, 2% and 3%, the copper residue ranging in 10%, 20%, 30% and 40%, and the hybrid composite with 1% and 2% fiber with addition of 10% and 20% copper residue. The addition of the residue particles significantly increased the value of apparent density of the composite, in turn caused the decrease of the apparent porosity and water absorption. For the tensile tests the compound showed a significant better result was reinforced with 1% banana fiber with 38,50 MPa. Polymeric composites reinforced with 2% banana fiber, reinforced with 40% copper residue, and the hybrid composite with 2% fiber and 20% copper residue showed the best maximum flexural strain results with 156,03 MPa, 153,21 MPa and 198,16 MPa, respectively. And for the impact test, the composite that obtained the best results among the samples tested was the hybrid composite with 2% banana fiber and 20% copper residue with 21,26 kJ/m². The composites were not classified as flame retardant material, despite all they HB rating, they did not fit within the classification according to UL 94. The mechanical properties were evaluated from the tests carried out and the fractured surfaces were examined by scanning electron microscopy, in which the predominant mechanisms of failure in the composites that presented the best results were breaking of the fibers and for the fractions of 30% and 40% there was a better dispersion of the particles inside the matrix allowing the improvement of its properties.

Submitted by Everaldo Pereira (pereira.evera@gmail.com) on 2017-06-29T17:54:26Z No. of bitstreams: 1 Diss_PGarcia_Final.pdf: 22447052 bytes, checksum: b14bfcdf05858ca53361863d034bd1d5 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-06-29T17:54:26Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Diss_PGarcia_Final.pdf: 22447052 bytes, checksum: b14bfcdf05858ca53361863d034bd1d5 (MD5) / O Vale do Curaçá é o distrito cuprífero mais antigo do Brasil e que se encontra em produção contínua desde 1979, quando as atividades de lavra foram iniciadas na Mina Caraíba. A região encontra-se inserida no Orógeno Itabuna-Salvador-Curaçá, um cinturão orogênico que chega a fácies granulito, datado do Arqueano ao Paleoproterozóico (Orosiriano-Riaciano). Estudos anteriores apontaram para uma gênese magmática destas mineralizações hospedadas em piroxenitos e noritos. Mais recentemente, a importância de processos metassomáticos arqueanos e paleoproterozóicos foi enfatizada na gênese do minério, tendo sido proposto um modelo IOCG para estes depósitos. O presente estudo procura estabelecer uma comparação entre quatro depósitos cupríferos, localizados dentro do Vale do Rio Curaçá, porém em latitudes distintas. Os objetivos da pesquisa envolvem a compreensão dos processos geológicos atuantes na formação de cada depósito e o estabelecimento de uma síntese sobre a metalogênese do cobre na região. Foram produzidos dados geológicos, petrológicos, de química mineral, geocronológicos e de razões isotópicas de enxofre (34S). Entre as características comuns a estes depósitos figuram: uma alteração potássica pervasiva e outra sódica mais localizada, além de concentrações elevadas de magnetita nas zonas mineralizadas. Análises realizadas por microssonda eletrônica e MEV-EDS demostram a variação composicional entre os minérios magmáticos e hidrotermais, e dos minerais de ganga. Os sulfetos considerados primários/magmáticos ocorrem como minerais intercúmulus em porções mais ricas em piroxênios, apresentam valores inferiores de elementos calcófilos menores (principalmente o Pb) quando comparados aos sulfetos secundários/hidrotermais, que ocorrem como vênulas em bolsões associados a minerais potássicos. Cálculos geotermométricos indicam que a fase de mineralização principal se processou em condições de fácies anfibolito baixo, enquanto que a alteração tardia ocorreu na fácies xisto verde. Novas idades U-Pb SHRIMP IIe de rochas metassomatizadas das minas de Caraíba e Surubim, demonstram a associação do metassomatismo com o colapso do orógeno, no intervalo entre 2,05 e 2,04 Ga. Os dados de isótopos de enxofre indicam fontes magmáticas, sem fracionamento importante (34S ~ 0‰VCDT). As razões isotópicas do estágio hidrotermal principal têm valores negativos (34S ~ -6.0‰), possivelmente associado à perda isótopos pesados durante a devolatilização metamórfica. Estas razões evoluem para valores positivos (que atinge +11.37‰), no estágio hidrotermal tardio, remetendo a fontes mais oxidadas. O modelo evolutivo proposto aponta para uma história multifásica das mineralizações, em quatro estágios: (i) mineralização primária magmática em fundo oceânico ao final do Neoarqueano (ca. 2,6 Ga); (ii) edificação do Orógeno-Itabuna-Salvador-Curaçá, metamorfismo progressivo granitogênese e colocação do Sienito de Itiúba (ca. 2,08 Ga); (iii) fase de remobilização hidrotermal durante o colapso orogênico, com a instalação de um sistema IOCG (ca. 2,04 Ga); (iv) soerguimento do orógeno e metassomatismo tardio (ca. 1.92 Ga). / ABSTRACT - The Curaçá Valley is the oldest cupriferous district of Brazil and is in continuous production since 1979, when mining activities were initiated in the Caraíba mine. It is located in the Itabuna-Salvador-Curaçá Orogen, a belt that reaches the granulite facies, and records archean to paleoproterozoic ages. Previous studies have pointed to an orthomagmatic genesis for this mineralization, hosted by pyroxenite and norite. More recently, the importance of Archean and Paleoproterozoic metasomatic processes were emphasized in the genesis of the ore, and an IOCG model has been proposed for these deposits The present study seeks at establishing a comparison between four copper deposits located within the Curaçá Valley, but at distinct latitudes. The objectives of the research involve the understanding of the geologic processes active in the formation of each deposit and the establishment of a synthesis on the copper metallogenesis in the region. Geological, petrological, mineral chemistry, geochronology of sulfur isotope (34S) data were produced. Among the common features of these deposits appear: a pervasive potassium alteration and another sodic, more localized, besides high concentrations of magnetite in the mineralized zones. Analyses carried out by electron microprobe and SEM-EDS demonstrate the compositional variation between magmatic and hydrothermal ore, and gangue minerals. The sulphide minerals thought as primary/magmatic appears as intercumulus phase associated to pyroxene grains, it shows smaller chalcopile elemento contentes (mainly the Pb), as compared to secondary/hydrothermal sulphide, that are seen as veinlets or in irregular shapes near potassic minerals. Geothermometric calculations indicate that the main phase of mineralization occurred in low amphibolite facies conditions, while the late alteration occurred in the greenschist facies. New U-Pb SHRIMP IIe ages of metasomatized rocks from the Caraíba and Surubim mines demonstrate the association of metasomatism with the collapse of the orogen, in the range between 2.05 and 2.04 Ga ago. The sulfur isotope data indicate magmatic sources without significant fractionation (34S ~ 0‰VCDT). The isotopic ratios of the main hydrothermal stage have negative values (34S ~ 6.0‰), possibly related to heavy isotope loss linked to metamorphic devolatization. This ratio values evolves into positive values (reaching +11.37‰) in the late hydrothermal stage, that suggests more oxidized sources. The evolutionary model proposed in four stages, points to a multiphase mineralization story: (i) primary magmatic mineralization at the seafloor, at the end of the Late Neoarchean (ca. 2.6 Ga); (ii) build up of Itabuna-Salvador-Curaçá Orogen, progressive metamorphism, granitogenesis and emplacement of Itiúbas’ Syenite (ca. 2.08 Ga); (iii) hydrothermal reconcentration related to orogenic collapse (ca. 2.04 Ga); (iv) orogenic uplift and late metassomatism (ca. 1.92 Ga).

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado do Rio de Janeiro / A discriminação de fases que são praticamente indistinguíveis ao microscópio ótico de luz refletida ou ao microscópio eletrônico de varredura (MEV) é um dos problemas clássicos da microscopia de minérios. Com o objetivo de resolver este problema vem sendo recentemente empregada a técnica de microscopia colocalizada, que consiste na junção de duas modalidades de microscopia, microscopia ótica e microscopia eletrônica de varredura. O objetivo da técnica é fornecer uma imagem de microscopia multimodal, tornando possível a identificação, em amostras de minerais, de fases que não seriam distinguíveis com o uso de uma única modalidade, superando assim as limitações individuais dos dois sistemas. O método de registro até então disponível na literatura para a fusão das imagens de microscopia ótica e de microscopia eletrônica de varredura é um procedimento trabalhoso e extremamente dependente da interação do operador, uma vez que envolve a calibração do sistema com uma malha padrão a cada rotina de aquisição de imagens. Por esse motivo a técnica existente não é prática. Este trabalho propõe uma metodologia para automatizar o processo de registro de imagens de microscopia ótica e de microscopia eletrônica de varredura de maneira a aperfeiçoar e simplificar o uso da técnica de microscopia colocalizada. O método proposto pode ser subdividido em dois procedimentos: obtenção da transformação e registro das imagens com uso desta transformação. A obtenção da transformação envolve, primeiramente, o pré-processamento dos pares de forma a executar um registro grosseiro entre as imagens de cada par. Em seguida, são obtidos pontos homólogos, nas imagens óticas e de MEV. Para tal, foram utilizados dois métodos, o primeiro desenvolvido com base no algoritmo SIFT e o segundo definido a partir da varredura pelo máximo valor do coeficiente de correlação. Na etapa seguinte é calculada a transformação. Foram empregadas duas abordagens distintas: a média ponderada local (LWM) e os mínimos quadrados ponderados com polinômios ortogonais (MQPPO). O LWM recebe como entradas os chamados pseudo-homólogos, pontos que são forçadamente distribuídos de forma regular na imagem de referência, e que revelam, na imagem a ser registrada, os deslocamentos locais relativos entre as imagens. Tais pseudo-homólogos podem ser obtidos tanto pelo SIFT como pelo método do coeficiente de correlação. Por outro lado, o MQPPO recebe um conjunto de pontos com a distribuição natural. A análise dos registro de imagens obtidos empregou como métrica o valor da correlação entre as imagens obtidas. Observou-se que com o uso das variantes propostas SIFT-LWM e SIFT-Correlação foram obtidos resultados ligeiramente superiores aos do método com a malha padrão e LWM. Assim, a proposta, além de reduzir drasticamente a intervenção do operador, ainda possibilitou resultados mais precisos. Por outro lado, o método baseado na transformação fornecida pelos mínimos quadrados ponderados com polinômios ortogonais mostrou resultados inferiores aos produzidos pelo método que faz uso da malha padrão. / The discrimination of phases that are practically undistinguishable to the optical microscope of reflected light or to the scanning electron microscope (SEM) is one of the classical problems in ore microscopy. With the aim of solving this problem it has been recently used the technique of co-located microscopy that consists in the junction of two microscopy modalities, optical microscopy and scanning electron microscope. The aim of the technique is to provide an image of the multimodal microscopy, becoming possible the identification, in mineral samples, of phases that wouldnt be distinguished by the use of one modality only, overcoming the individual limitations of the two systems. The method of register available so far in literature to the fusion of optical microscopy and scanning electron microscope images is a hard-working procedure and extremely dependent on the operator interaction, once it involves the system calibration with a standard mesh in each routine of images acquisition. Due to this reason the current technique is not practical. This piece of work proposes a methodology in order to automate the process of images register in optical microscopy and scanning electron microscopy in a way to improve and simplify the co-located microscopy technique. The proposed method may be divided in two procedures: acquisition of transformation and register of the images with the use of this transformation. The acquisition of transformation involves, first, the pre-processing of pairs in a way of performing a crude register among the images of each pair. Then, homologous points are achieved in the optical and in SEM images. In order to this, it has been used two methods, the first one was developed based in algorithm SIFT and the second was defined from the sweeping of the highest of coefficient correlation. In the following step it is calculated the transformation. Two different approaches were used: the local weighted mean (LWM) and the weighted least squares with orthogonal polynomials (MQPPO). The LWM receives as entrance what we call pseudo-counterparts, points that are distributed in a regular way in the reference image, and that reveal, in the image to be registered, the relative local dislocation among the images. Those pseudo-counterparts may be obtained by SIFT or by the method of correlation coefficient. On the other side, the MQPPO receives a group of points with natural distribution. The analysis of the images registration obtained employed as a metric the value of correlation among the obtained images. It was noticed that with the use of the proposed variants SIFT-LWM and SIF-Correlation were obtained slightly higher results than the ones from the method with standard mesh and LWM. Thus, the proposal, besides reducing drastically the operator intervention, still enabled more exact results. On the other side, the method based in the transformation provided by the minimum square pondered with orthogonal polynomial showed lower results than to the ones produced by the method that used standard mesh

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado do Rio de Janeiro / A discriminação de fases que são praticamente indistinguíveis ao microscópio ótico de luz refletida ou ao microscópio eletrônico de varredura (MEV) é um dos problemas clássicos da microscopia de minérios. Com o objetivo de resolver este problema vem sendo recentemente empregada a técnica de microscopia colocalizada, que consiste na junção de duas modalidades de microscopia, microscopia ótica e microscopia eletrônica de varredura. O objetivo da técnica é fornecer uma imagem de microscopia multimodal, tornando possível a identificação, em amostras de minerais, de fases que não seriam distinguíveis com o uso de uma única modalidade, superando assim as limitações individuais dos dois sistemas. O método de registro até então disponível na literatura para a fusão das imagens de microscopia ótica e de microscopia eletrônica de varredura é um procedimento trabalhoso e extremamente dependente da interação do operador, uma vez que envolve a calibração do sistema com uma malha padrão a cada rotina de aquisição de imagens. Por esse motivo a técnica existente não é prática. Este trabalho propõe uma metodologia para automatizar o processo de registro de imagens de microscopia ótica e de microscopia eletrônica de varredura de maneira a aperfeiçoar e simplificar o uso da técnica de microscopia colocalizada. O método proposto pode ser subdividido em dois procedimentos: obtenção da transformação e registro das imagens com uso desta transformação. A obtenção da transformação envolve, primeiramente, o pré-processamento dos pares de forma a executar um registro grosseiro entre as imagens de cada par. Em seguida, são obtidos pontos homólogos, nas imagens óticas e de MEV. Para tal, foram utilizados dois métodos, o primeiro desenvolvido com base no algoritmo SIFT e o segundo definido a partir da varredura pelo máximo valor do coeficiente de correlação. Na etapa seguinte é calculada a transformação. Foram empregadas duas abordagens distintas: a média ponderada local (LWM) e os mínimos quadrados ponderados com polinômios ortogonais (MQPPO). O LWM recebe como entradas os chamados pseudo-homólogos, pontos que são forçadamente distribuídos de forma regular na imagem de referência, e que revelam, na imagem a ser registrada, os deslocamentos locais relativos entre as imagens. Tais pseudo-homólogos podem ser obtidos tanto pelo SIFT como pelo método do coeficiente de correlação. Por outro lado, o MQPPO recebe um conjunto de pontos com a distribuição natural. A análise dos registro de imagens obtidos empregou como métrica o valor da correlação entre as imagens obtidas. Observou-se que com o uso das variantes propostas SIFT-LWM e SIFT-Correlação foram obtidos resultados ligeiramente superiores aos do método com a malha padrão e LWM. Assim, a proposta, além de reduzir drasticamente a intervenção do operador, ainda possibilitou resultados mais precisos. Por outro lado, o método baseado na transformação fornecida pelos mínimos quadrados ponderados com polinômios ortogonais mostrou resultados inferiores aos produzidos pelo método que faz uso da malha padrão. / The discrimination of phases that are practically undistinguishable to the optical microscope of reflected light or to the scanning electron microscope (SEM) is one of the classical problems in ore microscopy. With the aim of solving this problem it has been recently used the technique of co-located microscopy that consists in the junction of two microscopy modalities, optical microscopy and scanning electron microscope. The aim of the technique is to provide an image of the multimodal microscopy, becoming possible the identification, in mineral samples, of phases that wouldnt be distinguished by the use of one modality only, overcoming the individual limitations of the two systems. The method of register available so far in literature to the fusion of optical microscopy and scanning electron microscope images is a hard-working procedure and extremely dependent on the operator interaction, once it involves the system calibration with a standard mesh in each routine of images acquisition. Due to this reason the current technique is not practical. This piece of work proposes a methodology in order to automate the process of images register in optical microscopy and scanning electron microscopy in a way to improve and simplify the co-located microscopy technique. The proposed method may be divided in two procedures: acquisition of transformation and register of the images with the use of this transformation. The acquisition of transformation involves, first, the pre-processing of pairs in a way of performing a crude register among the images of each pair. Then, homologous points are achieved in the optical and in SEM images. In order to this, it has been used two methods, the first one was developed based in algorithm SIFT and the second was defined from the sweeping of the highest of coefficient correlation. In the following step it is calculated the transformation. Two different approaches were used: the local weighted mean (LWM) and the weighted least squares with orthogonal polynomials (MQPPO). The LWM receives as entrance what we call pseudo-counterparts, points that are distributed in a regular way in the reference image, and that reveal, in the image to be registered, the relative local dislocation among the images. Those pseudo-counterparts may be obtained by SIFT or by the method of correlation coefficient. On the other side, the MQPPO receives a group of points with natural distribution. The analysis of the images registration obtained employed as a metric the value of correlation among the obtained images. It was noticed that with the use of the proposed variants SIFT-LWM and SIF-Correlation were obtained slightly higher results than the ones from the method with standard mesh and LWM. Thus, the proposal, besides reducing drastically the operator intervention, still enabled more exact results. On the other side, the method based in the transformation provided by the minimum square pondered with orthogonal polynomial showed lower results than to the ones produced by the method that used standard mesh