Este estudo propõe uma metodologia para a simulação dinâmica da cadeia de produção mineral. A metodologia proposta permite que modelos complexos sejam construídos rapidamente e com precisão, reduzindo os custos de estudos nas fases de projeto e possibilitando reduções mais expressivas nos custos de implantação e operação do empreendimento. A metodologia proposta abrange todas as etapas de estudo desde a formulação do problema a ser analisado até a implementação dos resultados e foi aplicada em um projeto, durante as fases de FEL 2 e 3 (Projeto Conceitual e Básico). O projeto estudado consiste da produção de produtos de minério de ferro de uma empresa de mineração em Corumbá/MS, incluindo lavra, beneficiamento e transporte do minério beneficiado por ferrovia até o porto de Santos/SP. São apresentadas as premissas, dados de entrada e conceitos para criação de um modelo que integre Pátio de Estocagem da Usina de Beneficiamento, Ferrovia e Porto, além dos dados de saídas do modelo necessários para avaliação e suas análises. Com base nos resultados obtidos foram identificados as ações que podem ser tomadas para o aumento da eficiência do trabalho de modelagem. A aplicação da metodologia proposta permitiu comprovar que um modelo integrado de simulação, envolvendo as diferentes atividades da cadeira de produção mineral, oferece uma visão global dos processos envolvidos e facilita a tomada de decisão. / This study proposes a methodology for dynamic simulation of the mineral supply chain. The proposed methodology allows complex models to be built quickly and accurately, reducing the costs of studies in the design phases and enabling more substantial reductions in the costs of implementation and operation of the enterprise. The proposed methodology covers all stages of study since the problem formulation to be analyzed until the results implementation and was applied in a project, during the phases of FEL 2 and 3 (Pre-Feasibility and Feasibility Study). The project studied consists of the production of iron ore products from a mining company in Corumbá/MS, including mining, beneficiation and transportation of the processed ore by rail to the port of Santos/SP. Assumptions, input data and concepts to create a model that integrates the Stockyard of the Beneficiation Plant, Rail and Port are presented, beyond the outputs data of the model necessary for the assessment and analysis. Based on the results obtained were identified actions that can be taken to increase the efficiency of modeling work. The application of the proposed methodology allowed to demonstrate that an integrated simulation model, involving different activities of the mineral supply chain, provides an overview of the involved process and facilitates decision making.

Submitted by Stéfany Moreira (stemellra@yahoo.com.br) on 2013-02-25T12:42:28Z No. of bitstreams: 1 DISSERTAÇÃO_InfluênciaMineralogiaEtapa.pdf: 8356294 bytes, checksum: 8e302b474028b3eec183bfd3ccf87334 (MD5) / Approved for entry into archive by Neide Nativa (neide@sisbin.ufop.br) on 2013-02-25T14:08:56Z (GMT) No. of bitstreams: 1 DISSERTAÇÃO_InfluênciaMineralogiaEtapa.pdf: 8356294 bytes, checksum: 8e302b474028b3eec183bfd3ccf87334 (MD5) / Made available in DSpace on 2013-02-25T14:08:56Z (GMT). No. of bitstreams: 1 DISSERTAÇÃO_InfluênciaMineralogiaEtapa.pdf: 8356294 bytes, checksum: 8e302b474028b3eec183bfd3ccf87334 (MD5) Previous issue date: 2011 / Neste trabalho foi realizado um estudo de caracterização mineralógica em amostras bauxitas de forma a permitir uma melhor quantificação das espécies de ferro presentes nos minérios originais e nas lamas vermelha obtidas a partir da digestão alcalina em escala de laboratório. Esta caracterização permitiu identificar um correlação entre a composição mineralógica e o desempenho na etapa de sedimentação da lama vermelha. As amostras utilizadas nesse trabalho são provenientes de Trombetas (Mineração Rio do Norte) e de Paragominas (Mineração Paragominas S.A.) localizadas no Pará também uma amostra de Gana. Os ensaios de digestão alcalina foram realizados a 145°C e pressão de 5,0 Kgf/cm 2 . Tanto as amostras iniciais quanto as lamas geradas na digestão foram caracterizadas por microscopia ótica, microscopia eletrônica de varredura, análise termogravimétricas, análises químicas, difração de raios X e espectroscopia Mössbauer A quantificação das fases majoritárias existentes em todas as amostras foi realizada com a combinação dos resultados obtidos por estas técnicas. A espectroscopia Mössbaue possibilitou a comprovação da existência de dois tipos de goethita nas amostras iniciais Para algumas amostras ocorreu a conversão de goethita para hematita. Observou-se um correlação linear satisfatória (R 2 ~0.90, n = 9) entre a velocidade de sedimentação e o teores de goethita com maiores substituições isomórficas e/ou menores tamanhos d partícula. Desta forma, sugere-se que a presença desse tipo de goethita tem efeito negativo na velocidade de sedimentação. ____________________________________________________________________________________________________ / ABSTRACT: A mineralogical characterization of several bauxites was undertaken in order in order to improve the quantification of all iron-bearing species occurring in the beneficiated ores and in the red mud obtained from the alkaline digestion tests carried out on laboratory scale. A correlation between the mineralogical composition and the settling rate of red mud was derived. The samples used in this work were from Trombetas (MRN) and Paragominas (Mineração Paragominas S.A.) located in the Para State and one sample from Ghana. The alkaline digestions were done at 145°C and pressure of 5.0 kgf/cm 2 . Both the initial samples and the red mud generated in these digestions were characterized by optical microscopy, scanning electron microscopy, thermogravimetric analysis, chemical analysis, X-ray diffraction and Mössbauer spectroscopy. The quantification of the major phases was made by combining the results obtained by these techniques. The Mössbauer results allowed the identification of two types of goethite in the initial samples. For some samples it was observed the conversion of goethite to hematite during the digestion. A satisfactory linear correlation (r 2 ~ 0.90, n =9) between the red mud settling and the concentration of goethite with higher isomorphic substitutions and / or smaller particle sizes was observed. Thus, it is suggested that the presence of this type of goethite has a negative effect on the settling rate.

O minério de ferro produzido no complexo de Carajás traz consigo características mineralógicas que conferem um elevadíssimo teor de Fe em todas as suas frações granulométricas. Dessa forma, ao final da cadeia produtiva, tanto os produtos comerciais mais grosseiros quanto os finos contem cerca de 62% de Fe contido na sua composição. Importante destacar que em Carajás as fases no processamento desse minério são apenas para cominuição e classificação por tamanho. Não existem etapas de concentração e os produtos são diferenciados por suas respectivas curvas granulométricas: o “granulado” - mais grosseiro (> 13 mm), o “Sinter-Feed” (< 13 mm e > 0,5 mm) e o “pellet feed” (< 0,15 mm). Garantir a correta distribuição granulométrica da matéria prima é uma premissa de mercado. A ultima etapa da classificação é feita através de hidrociclones e gera um overflow ultrafino de altíssima superfície específica maior que 6.500 Blaine e com 45% até 95 % < 7 μm. E ainda possui um elevado teor de Fe - cerca de 62 %. Dessa forma os objetivos gerais dessa pesquisa buscaram a solução para essa oportunidade de recuperar e vender esses rejeitos. O estudo sugeriu através de ensaios com tecnologias capazes de desaguar os ultrafinos gerados para 9,00 % de umidade, que é o valor que permite a movimentação e o manuseio desses rejeitos, além de permitir sua incorporação na blendagem de produtos mais grossos. Desse modo, foram realizados experimentos em diversos laboratórios externos e em escala piloto na Usina de Carajás com amostras dos dois rejeitos ultrafinos das duas fases de hidrociclonagem: o natural e o moído. Ficou evidente que o equipamento tem de combinar necessariamente e de forma eficiente dois fatores essências ao desaguamento: elevadíssimas pressões e altas temperatura na operação desses ultrafinos. A produtividade atingida foi da ordem de 50 t/h x m² para o rejeito da hidrociclonagem do Sinter Feed e 40 t/h x m² para o rejeito dos hidrociclones da Moagem. / The Iron ore that is produced in Carajás mining complex brings mineralogical characteristics that give a very high Fe content in all its size fractions. Thus, at the end of the production chain both coarser and fine contains about 62% Fe contained in its composition. Importantly, in Carajás stages in the processing of this ore are for reduction and classification by size. There is thus no concentration steps and products are differentiated by their respective size distribution curves: the "grain" - coarser (> 13 mm), the "Sinter-Feed" (<13 mm and > 0.5 mm) and the "pellet feed" (<0.15 mm). Ensure proper particle size distribution of the raw material is a market premise. The last step of classification is made using hydrocyclones and generates an overflow ultrafine high specific surface area greater than 6.500 Blaine and with 45% to 95% <7 μm. And has a high Fe content - about 62%. The overall objectives of this research sought the solution to this opportunity to recover and sell these “tailings”. The study suggested by testing with technologies capable of flowing into the ultrathin generated to 9.00% of moisture, which is the value that allows movement and handling these wastes, and allows their incorporation into the blending of thicker products. Thus, experiments were carried out in several external laboratories and pilot-scale plant in the Carajás with samples of both ultrafine “tailings” of the two phases of hydrocycloning: the natural and the ground. It was evident that the equipment must necessarily match and two efficiently factors essences to dewatering: very high pressure and high temperature operation of these “tailings”. The productivity achieved was around 50 t/h x m² in reject of the Sinter Feed hydrocycloning and 40 t/h x m² to reject of the grinding hydrocyclones.

Durante a fase de avaliação de jazidas de ferro, é importante determinar a densidade das formações geológicas em suas respectivas profundidades. Como uma alternativa prática para obter esta informação, testou-se a aplicação de perfilagem geofísica gamagama em furos de sondagem nos depósitos de Dois Irmãos e Maquiné, Quadrilátero Ferrífero, Minas Gerais – Brasil. O objetivo deste estudo foi investigar obtenção da densidade in situ do minério de ferro e encaixantes usando a técnica de perfilagem geofísica gama-gama. A utilidade desta técnica cresce quando a recuperação de testemunhos é deficiente ou inexistente, como ocorre em determinadas situações envolvendo minérios de ferro friáveis O equipamento de medida é constituído de uma fonte emissora de radiação gama e sensores de radiação, que são introduzidos em furos de sondagem. A radiação detectada pelos sensores permite estimar a densidade das rochas próximas ao sistema de medida. Comparações feitas entre densidades determinadas por análises de laboratório e densidades estimadas por perfilagem geofísica mostraram diferenças inferiores a 15%, em situações nas quais o diâmetro dos furos de sondagem manteve-se constante. / During the evaluation of iron deposits, it is important to determine the bulk density of geological formations at various depths. To put this issue in a practical way, we present the results of the application of wireline logging in Dois Irmãos and Maquiné deposits, Iron Quadrangle, Minas Gerais-Brazil. The aim of this study is to investigate the possibility of recording the in-situ densities of subsurface iron ore bodies and waste rock. The usefulness of this technique grows as the borehole core recovery is deficient or inexistent, as happens in certain situations involving friable iron ore. The measurement system is constituted of a gamma-ray source and three detectors mounted in a sonde which is lowered into a borehole and the gamma-rays are counted. In the following, this gamma-ray counting rate is transformed into density, supposing the calibration curve is a true exponential function and the densities come from core data. By comparing densities determined in laboratory and through the logs we have found differences below 15% supposing the borehole diameters are nearly constant.

A distribuição espacial e o volume dos domínios litológicos são freqüentemente as maiores fontes de incerteza na modelagem geológica. Geralmente, a interpretação destas características é baseada em critérios subjetivos de observações, sem levar em consideração a incerteza inerente a este processo. Existem métodos de simulação geoestatísticos capazes de quantificar esta incerteza tipológica das unidades geológicas. A maioria desses métodos utiliza como medida de continuidade geológica os modelos de covariância. Entretanto, estas ferramentas de estatística de dois-pontos, raramente, conseguem capturar os padrões de geometrias complexas. Uma alternativa para esta limitação é utilizar métodos de estatística de múltiplos pontos para reproduzir os padrões espaciais de heterogeneidade que são informados por uma imagem de treinamento. Nessa dissertação, será aplicada a geoestatística de múltiplos pontos (SNESIM) para simular os litotipos de um depósito de minério de ferro. A imagem de treinamento foi baseada em seções interpretadas. Os furos de sondagem são utilizados como amostras primárias. As informações geológicas são acessadas por mapas de probabilidade utilizados como informações secundárias. A metodologia é testada na simulação de um depósito de ferro brasileiro com três diferentes litotipos. Os resultados das simulações são comparados contra um modelo de referência e novos furos de sondagens. As geometrias e distribuição espacial das tipologias foram reproduzidas de forma consistente. A incerteza das distribuições e dos volumes dos domínios tipológicos foi quantificada. O algoritmo de múltiplos pontos e a metodologia proposta mostraram grande potencial de aplicação na simulação de depósitos minerais. / The spatial distribution and volumes of lithological domains are often the biggest sources of uncertainty in geological modeling. Usually, the interpretation of these characteristics is based on subjective criteria of observations, without taking into account the uncertainty inherent in this process. There geostatistical simulation methods capable of quantifying this uncertainty typological geological units. Most of these methods uses as a measure of continuity in geological models covariance. However, these two-point statistical is rarely sufficient to capture the patterns of complex geometries. An alternative to this limitation is to use statistical methods of multiple points to reproduce the spatial patterns of heterogeneity that are informed by a training image. In this dissertation, will be applied to multi-point geostatistics (SNESIM) to simulate lithotypes a deposit of iron ore. The training image was based on sections interpreted. The drillholes are used as primary samples. Geologic information is accessed by probability maps used as secondary information. The methodology is tested in the simulation of a deposit of Brazilian iron with three different rock types. The simulation results are compared against a reference model and new drillholes. The geometries and spatial typologies were reproduced consistently. The uncertainty distributions and volumes of typological domains were quantified. The algorithm of multiple points and the proposed methodology showed great potential for application in the simulation of mineral deposits.

Esta dissertação está baseada no trabalho desenvolvido para adequar a usina de Conceição 1 (da Vale S.A.) para o processamento de itabiritos compactos e semi compactos, situada em Itabira-MG. Até 2014, a usina de Conceição 1 foi alimentada com hematitas e itabiritos friáveis e produzia cerca de 22 Mt/ano. Com o consumo progressivo das reservas de minérios friáveis, tornou-se necessário que a usina processasse minérios mais competentes e com menor teor de Fe: itabiritos compactos e semi compactos (40%Fe). Até então, este material era considerado estéril, uma vez que os circuitos de beneficiamento não possuíam capacidade para transformá-lo em concentrados, tendo em vista às exigências de mercado. Portanto, o principal objetivo deste trabalho foi analisar o processo de ramp-up para aumentar a capacidade de alimentação da planta para 34 Mt/ano. O dimensionamento dos equipamentos, desenho dos circuitos, bem como as premissas adotadas durante o projeto de adequação serão apresentados neste estudo. Comparando a curvas de ramp-up prevista à praticada, notou-se que houve perdas mássicas consideráveis. Dentre os principais fatores responsáveis, está a grande quantidade de materiais compactos alimentados à usina com granulometria e, talvez, dureza maior do que poderia ser previsto. Os teores de ferro na alimentação da flotação e a qualidade dos concentrados (sínter feed e pellet feed) mostraram-se um pouco abaixo, também, do previsto, porém satisfatórios A estratégia de divisão por fases teve forte impacto positivo, evitando perdas maiores, pois reduziu o número de dias de parada consideravelmente. O desenvolvimento do projeto, denominado FRAGCOM (fragmentação e cominuição), pode ter ajudado a revelar as soluções para os problemas encontrados: este visou a obter melhorias no processo de desmonte e, consequentemente, na cominuição. Os resultados analisados de alguns testes deste projeto mostraram que, na britagem, a usina atingiu maiores taxas de produtividade nesta ocasião. Dado que a britagem é o primeiro circuito de processamento (um gargalo), isto é um fator relevante. Para estes testes foi utilizada uma razão de carga maior no desmonte. Com esta e outras melhorias, uma maior quantidade de material compacto pôde ser processado. Por fim, os resultados mostraram que a falta de aderência da curva de produção prevista com respeito à praticada, deveu-se entre outros fatores, à maior dificuldade de alimentação do circuito de moagem, impactado pelo baixo rendimento operacional da britagem. / This dissertation is based on the work developed to adapt the plant of Conceição 1 (Vale S.A.) to the processing of compact and semicompact itabirites, located in Itabira-MG, southeastern Brazil. Conceição 1 plant was fed with friable hematite and itabirite and produced 22 Mt/year) until 2014. With the progressive consumption of friable ore reserves, it became necessary to process more competent and lower grade ores: compact and semicompact itabirites. Until then, this material was considered waste, since the beneficiation circuits did not have the capacity to transform it into concentrates, especially regarding market requirements. Therefore, the main objective of this work was to analyze the ramp up process in order to fed 34Mt/year. The adopted strategies and their impacts on ramp up process to achieve the production rate were analyzed. Equipment scaling, circuit design, as well as, premises and tests, which were performed during the adaptation project, are presented in this study. Comparing the planned ramp-up curve to the implemented curve, it was noted considerable mass losses. The amount of compacts that fed the plant with particle size and perhaps hardness greater than could be predicted is among main responsible factors The content of Fe in the feed of the flotation and the quality of the concentrates (sinter feed and pellet feed) was a little lower than was expected, but satisfactory. The phasing strategy had a strong positive impact, avoiding greater losses, as it considerably reduced the number of shutdown days. The development of the FRAGCOM (fragmentation and comminution) project may have helped to reveal solutions to the encountered problems: this project aimed to improve the blasting process and, consequently, the comminution. The results of some tests of this project showed that the crushing achieved higher productivity rates at that time. Since crushing is the first processing circuit (a bottleneck), this is a relevant factor. For these tests, a higher blasting load ratio was used. With this and other improvements, a greater amount of compact material could be processed. Finally, the results suggested that the mass losses occurred greater difficulty in feeding the grinding circuit, impacted by the low operational efficiency of the crushing.

Curvas granulométricas de alimentação e produto em etapas de britagem permitem modelar e avaliar o desempenho dos equipamentos. Essa pesquisa foi baseada na determinação de curvas granulométricas tendo como ponto de partida estudos sobre conceitos de amostragem de Gy, Napier-Munn, Minnitt e Pittard, sendo que as amostragens para definição dessas curvas granulométricas utilizaram análises de imagens. A importância deste estudo está relacionada à necessidade de conhecer o minério que abastece a usina, pois nesse caso de estudo, com o aprofundamento da cava, este vem se tornando mais compacto e resistente. Um dos objetivos essenciais é utilizar a amostragem via análise de imagens como ferramenta para determinação da granulometria de ROM alimentado na britagem primária de uma planta e aplicar a técnica nas demais fases. Foram definidas duas metodologias, uma para amostragem do ROM encaminhado à britagem primária e outra para alimentação da britagem terciária. Inicialmente, na amostragem de ROM (itabiritos friáveis), foi identificada a bancada de trabalho para que uma carga desmontada (259t) fosse basculada. Houve segregação dos blocos maiores que 2,5cm para análise e mensuração por imagens e formação da pilha para quarteamento e peneiramento. Os dados foram tratados e analisados, gerando as curvas granulométricas. A metodologia para amostrar a granulometria da alimentação da britagem terciária (itabiritos friáveis e granulados) partiu da identificação do ponto de amostragem, seguida de filmagens e determinação das imagens a serem utilizadas, simulando um amostrador automático. Os dados foram analisados e tratados com auxílio estatístico para obtenção das curvas. As metodologias foram consideradas de grande valia pois forneceram dados de granulometria com reprodutibilidade, porém mostraram-se laboriosas. Com relação ao ROM, o protocolo amostral apresenta taxas de redução de massa elevadas. As curvas abrangem ampla faixa de tamanhos, indicando que, apesar das etapas de homogeneização e divisão, os erros de viés e precisão (relativa = ±1%) resultantes frente à massa do lote retrocalculado (259t) foram desprezíveis. Nas curvas de ROM, 65% do material está retido em APA, 4% está na faixa entre APA e APF e 5% está retido em 1m, mostrando que frente amostrada atende às especificações do equipamento. Com relação à britagem terciária, foram realizados dois testes. Cada imagem gerou uma curva e cada teste gerou quatro curvas que geraram uma curva média. A curva média foi comparada com a de projeto, sendo a curva de granulado a mais próxima. As maiores variações ocorreram nos maiores tamanhos, acima de 80mm para granulado e de 50mm para friável. Também, foi observada a mesma quantidade de material entre APA e APF, porém 100% do material granulado alimentado nesta etapa estava retido em APF, indicando impactos nesta operação. As análises das curvas permite a identificação de um cenário sobre mudanças na granulometria do ROM para os próximos anos. As metodologias foram desenvolvidas para proceder no futuro com a análise de materiais mais resistentes e se tornam de grande valia, pois a tendência do material é se tornar cada vez mais compacto. Desta forma, os resultados defendem este tipo de amostragem como uma técnica viável e sugerem sua utilização para controle de produtividade em outros depósitos. / Feed size distribution curves in crushing stages allows modeling and predict performance of crushers. This research was based on particle size’s distribution curves determination with start on studies about sampling theory from Gy, Napier-Munn, Minnitt e Pittard, however, the sampling was developed with image analysis techniques and not by conventional granulometry analysis (screening). The importance of this research is related to the necessity of knowing ore that feeds plant because, in this study, with increased pit ore is becoming stronger and resistant. One of the essential objective is to use sampling with image analysis techniques as a tool for determining ROM’s particle size that feeds the first stage of crushing plant and apply that techniques in other stages. It was defined two methodologies, one was developed to sample in situ the ROM granulometry that feeds the first crushing stage and the other one was developed specially to knows the particle size (granulometry) that feeds the third crushing stage. Initially, on sampling ROM (friable itabirite), it was identified the workbench to dump a mass of 259t. Big blocks were segregated. In order to measure big blocks were applied image analysis techniques. Smaller material than 2.5cm was screened. Data were processed and analyzed, generating the size distribution curves. The methodology to sampling the third crushing stage (friable itabirite and compact itabirite) began with the sampling point identification followed by recordings and images determination simulating an automatic sampler. Data were processed and analyzed with statistical help to obtain curves. Both methodologies were considered valuable as they provided size distribution curves with reproducibility but were laborious. ROM granulometry that was evaluated has shown insignificant bias and reproducibility errors. The sampling protocol shows high reduction of mass rates. ROM curves shows that 65% of material is retained on APA, 4% is retained in size range between APA and APF and 5% is retained in 1m, showing that front sampled are attending the equipments specifications. With respect to tertiary crushing, two tests were performed. Each image generated one curve and each test generated four curves that generated a medium curve. The medium curve was compared with project curve and the compact curve was the curve that stays closer. The largest errors are, as expects, to blocks of larger size, more than 80mm for compact and 50mm for friable. Also was observed the same material quantity on APA and APF but 100% of compact itabirite was retained in APF, indicating impacts in this operation. The curves analysis allows the identification about changes in ROM’s particle size for the coming years. The methodologies have been developed to proceed in the future with the analysis of more resistant materials and become of great value, because the tendency of the material is becoming increasingly compact. Thus, the results defends this kind of sampling as a viable technique and suggest their use for control of productivity of other mineral deposits.

Submitted by Maykon Nascimento (maykon.albani@hotmail.com) on 2015-02-25T20:09:53Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 23148 bytes, checksum: 9da0b6dfac957114c6a7714714b86306 (MD5) Dissertação Renata Amorim Nogueira.pdf: 2858132 bytes, checksum: 07bbe89c036ad99a86dafbbd0004f88b (MD5) / Approved for entry into archive by Elizabete Silva (elizabete.silva@ufes.br) on 2015-03-05T20:53:33Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 23148 bytes, checksum: 9da0b6dfac957114c6a7714714b86306 (MD5) Dissertação Renata Amorim Nogueira.pdf: 2858132 bytes, checksum: 07bbe89c036ad99a86dafbbd0004f88b (MD5) / Made available in DSpace on 2015-03-05T20:53:33Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 23148 bytes, checksum: 9da0b6dfac957114c6a7714714b86306 (MD5) Dissertação Renata Amorim Nogueira.pdf: 2858132 bytes, checksum: 07bbe89c036ad99a86dafbbd0004f88b (MD5) Previous issue date: 2015-02-05 / O Brasil é um dos países que possuem as maiores jazidas de minério de ferro do mundo. Devido aos recursos financeiros envolvidos, mão-de-obra, arrecadação de impostos, envolvimento de atividades logísticas e comercialização exterior, a mineração é uma das principais atividades econômicas do país, envolvendo nesse contexto as plantas de pelotização de minério de ferro. As pelotas de minério de ferro são um dos insumos essenciais utilizados na produção mundial do aço. Compostas essencialmente de óxido de ferro (Fe2O3), são aglomerados com diâmetro que varia de 6,3 a 16 mm, cuja sua produção envolve a combustão para que obtenham a resistência mecânica necessária para serem utilizadas nos alto fornos siderúrgicos. Tal característica impede que as pelotas se quebrem e se transformem em finos, dificultando a permeação do ar através da carga do alto forno e consequentemente reduzindo a eficiência da queima e produção do ferro gusa, o qual é transformado em aço nas etapas posteriores de refino. Para garantir a produção de pelotas com a qualidade desejada, especialmente nos aspectos de composição e resistência mecânica, foi proposta queima controlada em reator de leito fixo simulando as características dos fornos utilizados na indústria. Com os resultados obtidos, foi possível correlacionar nível de temperatura, consumo de O2 e geração de CO2 e resistência à compressão, permitindo o aprimoramento do processo de combustão de pelotas, além de atestar a possibilidade de utilização de outros combustíveis sólidos como alternativas ao gás natural.

Submitted by Stéfany Moreira (stemellra@yahoo.com.br) on 2013-03-06T14:01:11Z No. of bitstreams: 1 DISSERTAÇÃO_InfluênciaTemperaturaPressão.pdf: 1137386 bytes, checksum: 20600a890a47762b3c753bc2e5660842 (MD5) / Approved for entry into archive by Neide Nativa (neide@sisbin.ufop.br) on 2013-03-12T21:09:16Z (GMT) No. of bitstreams: 1 DISSERTAÇÃO_InfluênciaTemperaturaPressão.pdf: 1137386 bytes, checksum: 20600a890a47762b3c753bc2e5660842 (MD5) / Made available in DSpace on 2013-03-12T21:09:16Z (GMT). No. of bitstreams: 1 DISSERTAÇÃO_InfluênciaTemperaturaPressão.pdf: 1137386 bytes, checksum: 20600a890a47762b3c753bc2e5660842 (MD5) Previous issue date: 2007 / Neste trabalho, investigou-se a capacidade de um modelo estatístico em evidenciar interações entre as variáveis e ajudar na compreensão do processo de secagem de pelotas de minério de ferro. As variáveis estudadas foram pressão, temperatura, produção e granulometria da pelota crua. Um projeto de experimento foi desenvolvido para determinar as interações entre as variáveis estudadas para a otimização do processo de secagem. O experimento foi dividido em duas etapas: secagem ascendente e secagem descendente. A secagem ascendente foi divida em dois blocos, com a granulometria das pelotas cruas avaliadas em separado. Depois de realizado e otimizado a etapa da secagem ascendente, o melhor resultado desta etapa serviu de base para a etapa de secagem descendente. A etapa de secagem descendente foi avaliada somente com pelotas na granulometria heterogênea. Foi constatado que alterações nas variáveis, pressão, temperatura, produção e granulometria das pelotas cruas causam um efeito significativo no processo de secagem ascendente e descendente. Por sua vez, algumas variáveis do processo de secagem como permeabilidade do leito e umidade ideal, que não foram consideradas como parâmetros neste estudo, também influenciam os resultados finais do experimento. Verificou-se também, que a variável pressão, exerce uma influência significativa na redução da umidade no processo de secagem ascendente pelotas homogêneas e heterogêneas. Em compensação, há um efeito negativo, que é a redução na resistência mecânica das pelotas cruas e secas. Foi ainda constatado que o fator produção exerce uma influência significativa na redução da umidade nas três camadas de pelotas cruas durante a secagem descendente de pelotas heterogêneas. __________________________________________________________________________________________ / ABSTRACT: In this work, the process of drying pellets was investigated using a statistical methodology. The factors studied were pressure, temperature, production and green pellet size. An experiment project was designed to determine the interactions between the factors and optimize the drying process. The experiment was divided in two stages: up draft drying and down draft drying. The up draft was divided in two blocks. In the first pellets as different sizes were used. After up draft drying optimization, the best test condition was chosen and down draft drying was investigated. The stage of down draft drying was evaluated with only pellets of same size. The factors pressure, temperature, production and green pellets size caused a significant effect in both up draft drying and down draft drying processes. Some variables of drying process, as permeability of the streambed and ideal moisture, which had not been considered as parameters in this study, had influenced in the final results of the experiment. Pressure has a significant influence in the moisture decrease in the process of up draught drying with homogeneous and heterogeneous pellets. However, it has a negative effect causing a decrease of green and fired pellets compression strength. Production has a significant influence in moisture decrease in the three layers of green pellets in the process of down draught drying with heterogeneous pellets.

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:32:21Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2006-01-30Bitstream added on 2014-06-13T20:43:24Z : No. of bitstreams: 1 oliveirajr_vt_dr_rcla.pdf: 9760804 bytes, checksum: d9da7a283e80e74c48d4bab2dced138d (MD5) / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP) / A grande variedade de microestruturas e texturas encontradas nos minérios de ferro do Quadrilátero Ferrífero no Brasil gera uma ampla diversidade de propriedades físicas com grandes implicações para o seu beneficiamento. O vínculo entre reologia, mecanismos de deformação que atuaram na formação de várias microestruturas e texturas ou orientações cristalográficas preferenciais (OCP), fornecem resultados que podem ser aplicados para uma explotação estratégica dos diferentes tipos de minérios, implicando na melhoria de áreas alvos. Este estudo foi focado na avaliação da correlação de microestruturas/texturas com parâmetros de flotação, visando otimizar o processo de flotação para aumentar a recuperação dos minérios pobres (ricos em sílica), que comumente contêm menos de 64% de Fe. Uma série de técnicas, incluindo difração por nêutrons, raios-X e elétrons retroespalhados (elétron backscattering difraction), bem como análises granulométricas e de imagens dos concentrados de flotação foram aplicados neste trabalho. Os resultados obtidos por meio das análises microestruturais e texturais, permitiram enquadrar os diferentes minérios no seu contexto tectônico, dentro do Quadrilátero Ferrífero. Adicionalmente, a diversidade reológica, obtida por várias técnicas resultou na definição de parâmetros de correlação com a flotação, que podem ser aplicados na indústria de beneficiamento, contribuindo para aumentar a recuperação do minério de ferro. / The wide range of minerals, microstructures and textures encountered in iron ores of the Quadrilátero Ferrífero region in Brazil, generates a diversity of physical properties with implications to its processing. The linking between rheology and deformation mechanisms which acted in microstructure and texture or crystallographic preferred orientations (CPO), formation provide results witch can be applied in strategic exploitation of different ore types, leading to the improvement of the selected targets. This study was focused in the evaluation and correlation of textures, microstructures with flotation parameters, aiming to optimize the flotation processing to increase the recovery of low-grade iron ores, which commonly contain less than 64% Fe. A series of techniques, including neutron diffraction, X-ray diffraction, electron backscattering diffraction as well as granulometric and imaging analysis of flotation concentrates were applied in this study. The results obtained through the textural and microstructural studies allow fitting different ores in your tectonic setting, into Quadrilátero Ferrífero. Additionally, the diversity of rheologic features defined by the different techniques led to define new correlation parameters with selectivity indices of flotation that can be applied to the iron ore processing industry, contributing to increase iron ore recovery.