Made available in DSpace on 2015-03-26T13:28:20Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 3946937 bytes, checksum: a1d71f36faebfa651715bafa3ad0ddbd (MD5) Previous issue date: 2013-07-26 / Fundação de Amparo a Pesquisa do Estado de Minas Gerais / This study conducted an array of tests to characterize the physic-mechanical and hydraulic properties of mixtures of iron ore tailings from the processing of iron ore, with and without addition of CP II-E-32 Portland cement with slag, aiming the application in layers of road pavements and construction of embankments. Tailing samples were obtained from specific points of iron ore processing by flotation and magnetic concentration. Tailings were termed flotation and concentration and collected from the processing plant Alegria, owned by Companhia Vale S.A. To meet the proposed goals were evaluated geotechnical parameters used in the characterization of pavement layers by means of an experimental program that included the following laboratory tests: (i) particle size tests, (ii) Atterberg limits (LL and LP), (iii) solid unit weight (iv) compaction, (v) CBR, (vi) compressive strength, (vii) analysis of immersion of specimens, (viii) durability by wetting and drying, (ix) permeability (x) application of the MCT methodology (Mini-MCV compaction and weight loss by immersion). The mixture with highest CBR value, with 60% flotation + 40% concentration, was identified by the TRB classification system and classified as A-4(1) and exhibited particle size composition compatible for use as a sub-base material according to DNIT specifications (2006). Nevertheless, it has a coefficient of uniformity between 5 and 6, which indicates a uniform grain size, reflecting negatively on the hydromechanical behavior. For application as a pavement base, the mixture should be studied with an increase of 8.5% cement, percentage determined by this work, to meet the average strength of 2.1 MPa, required for soil-cement mixtures according to ABCP (1980). / Neste trabalho, foi realizada uma campanha de ensaios de caracterização das propriedades físico-mecânicas e hidráulicas de misturas de rejeitos provenientes do beneficiamento de minério de ferro, com e sem adição de cimento Portland composto com escória, tipo CP II-E-32, visando à aplicação em camadas de pavimentos rodoviários e à construção de aterros. As amostras de rejeito foram obtidas de pontos específicos dos processos de beneficiamento do minério de ferro pelos processos de flotação e concentração magnética. Os rejeitos foram denominados de flotação e concentração e coletados na usina de beneficiamento Alegria, pertencente à Companhia Vale S.A. Para atender aos objetivos propostos, foram avaliados parâmetros geotécnicos utilizados na caracterização de camadas de pavimentos por meio de um programa experimental que abrangeu os seguintes ensaios de laboratório: (i) granulometria conjunta, (ii) limites de Atterberg (LL e LP), (iii) massa específica dos sólidos, (iv) compactação, (v) CBR, (vi) resistência à compressão simples, (vii) análise da imersão de corpos de prova em água, (viii) durabilidade por molhagem e secagem, (ix) permeabilidade e (x) aplicação da metodologia MCT (compactação Mini-MCV e perda de massa por imersão). A mistura que apresentou maior valor de CBR, com 60 % flotação + 40 % de concentração, foi identificada pelo sistema de classificação TRB, e classificada como A-4(1) e apresentou composição granulométrica compatível para utilização como material de sub-base conforme especificações do DNIT (2006). No entanto, possui um coeficiente de uniformidade entre 5 e 6, o que denota uma granulometria uniforme, refletindo negativamente no comportamento hidromecânico. Para aplicação como base de pavimentos, a mistura deverá ser estudada com um acréscimo de 8,5 % de cimento, porcentagem determinada por este trabalho, para atender à resistência mecânica média de 2,1 MPa, requerida para misturas de solo- cimento conforme ABCP (1980).

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.

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.

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.

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.

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.

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.

Submitted by Pedro Barros (pedro.silvabarros@ufpe.br) on 2018-07-31T19:58:00Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 811 bytes, checksum: e39d27027a6cc9cb039ad269a5db8e34 (MD5) DISSERTAÇÃO Alessandro da Silva Simão.pdf: 1748249 bytes, checksum: 26a81e46a0366089ca679e925e21388d (MD5) / Approved for entry into archive by Alice Araujo (alice.caraujo@ufpe.br) on 2018-08-01T21:48:43Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 811 bytes, checksum: e39d27027a6cc9cb039ad269a5db8e34 (MD5) DISSERTAÇÃO Alessandro da Silva Simão.pdf: 1748249 bytes, checksum: 26a81e46a0366089ca679e925e21388d (MD5) / Made available in DSpace on 2018-08-01T21:48:43Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 811 bytes, checksum: e39d27027a6cc9cb039ad269a5db8e34 (MD5) DISSERTAÇÃO Alessandro da Silva Simão.pdf: 1748249 bytes, checksum: 26a81e46a0366089ca679e925e21388d (MD5) Previous issue date: 2017-03-09 / Esta pesquisa investiga a possibilidade de transporte do minério de ferro na região Norte, com utilização de modais alternativos (ex. rodoviário e aquaviário), devido a contingências na Estrada de Ferro Carajás geralmente causadas por grupos étnicos e sociais. Inicialmente é entendido o cenário atual em questão, que mostra de um lado as jazidas da Província Mineral de Carajás, considerada como origem da matéria-prima e o porto Ponta da Madeira como o destino do minério de ferro. Em seguida, faz-se um levantamento das ligações alternativas entre esses pontos envolvendo rodovias, ferrovias e vias aquáticas levando-se em conta infraestrutura existente, porém não necessariamente utilizada, bem como planejada para entrar em operação nos próximos anos. A modelagem da rede de transporte tanto com infraestrutura atual como planejada é realizada por meio do problema do caminho mínimo. São utilizadas métricas de distância, tempo e custo para caracterizar a rede e diversos cenários de contingência são analisados. O algoritmo de Dijkstra é empregado como método de resolução em cada cenário e os caminhos ótimos são obtidos em termos de distância, tempo ou custo. / This research investigates the possibility of transportation of iron ore in the North region, using alternative modes (eg road and waterway), due to contingencies on the Carajás Railroad generally caused by ethnic and social groups. Initially the present scenario is understood, which shows, on the one hand, the deposits of the Carajás Mineral Province, considered as the source of the raw material and the port of Ponta da Madeira as the destination of the iron ore. Next, a survey is made of the alternative connections between these points involving highways, railways and waterways taking into account existing infrastructure, but not necessarily used, as well as planned to start operating in the coming years. The modeling of the transport network with both current and planned infrastructure is performed through the minimum path problem. Distance, time and cost metrics are used to characterize the network and several contingency scenarios are analyzed. The Dijkstra algorithm is used as the resolution method in each scenario and optimal paths are obtained in terms of distance, time or cost.

Submitted by Cássia Santos (cassia.bcufg@gmail.com) on 2016-12-15T11:54:43Z No. of bitstreams: 2 Dissertação - Débora Nascimento Sousa - 2016.pdf: 4367047 bytes, checksum: 35c38302a78c568610631ef86cddb6c3 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) / Approved for entry into archive by Jaqueline Silva (jtas29@gmail.com) on 2016-12-15T17:17:55Z (GMT) No. of bitstreams: 2 Dissertação - Débora Nascimento Sousa - 2016.pdf: 4367047 bytes, checksum: 35c38302a78c568610631ef86cddb6c3 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) / Made available in DSpace on 2016-12-15T17:17:55Z (GMT). No. of bitstreams: 2 Dissertação - Débora Nascimento Sousa - 2016.pdf: 4367047 bytes, checksum: 35c38302a78c568610631ef86cddb6c3 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Previous issue date: 2016-10-10 / The depressant used in the iron ore flotation are starches, basically made up of amylose and amylopectin, and the most widely used corn because of its availability and economic viability. The objective was to study the performance of seven starches from different botanical sources in reverse flotation cation of iron ore through Microflotation and flotation test bench cell. We evaluated the influence of different dosage depressants in the buoyancy of the minerals quartz and hematite, the tests used to passing particle size of 180 m and held 75 micrometre (-80 + # 200 #). Any material used in the present study was completely released, ie without the presence of mixed particles. The samples were analyzed chemically and physically by Scanning Electron Microscopy, Energy Dispersive X-ray (EDS) and chemical analysis. In the modified Hallimond tube, we used the following depressants: Conventional corn starch, cassava starch, potato flour, cassava flour HIPIX®100, HIPIX®101 and HIPIX®102, the dosages 400, 800, 1600, 3200 , 4800 and 6400 (g / t) maintaining fixed collector dosage Flotigam EDA Clariant at a dosage of 70 g / t was observed to influence the dosing of depressant tested in floatability of minerals. There was better efficiency in depressant HIPIX®100, HIPIX®101 and cassava starch. In the flotation cell counter, model engendering power was used with 60% hematite and 40% quartz with high purity. is homogenized and the following pre-depressant was tested: Cassava flour, cassava starch, HIPIX®100, HIPIX®101 and normal corn starch (using it as a comparison), the measurements 400, 800 and 1600 (g / t). This single step in flotation cell bench worked as a rougher stage compared to mining companies. The results of Microflotation and flotation bench were statistically analyzed by analysis of variance (ANOVA), checking variation of doses of depressants are factors that influence the recovery of the mineral compared to conventional corn starch. At this stage, the results prove to be technically possible to replace the corn starch in the flotation cation reverse iron ore, apart from replacing the conventional corn starch was noticed that the performance of some starches leads to a lower specific consumption reagent, which can result in economic and environmental gains. / Os depressores utilizados na flotação de minério de ferro são os amidos, constituídos basicamente de amilose e amilopectina, sendo o de milho mais utilizado devido à sua disponibilidade e viabilidade econômica. O objetivo do trabalho foi estudar o desempenho de sete amidos provenientes de diferentes fontes botânicas na flotação catiônica reversa de minério de ferro, através de ensaios de microflotação e flotação em célula de bancada. Foram avaliados a influência da dosagem de diferentes depressores na flotabilidade dos minerais de quartzo e hematita, nos testes utilizou-se granulometria passante em 180 µm e retido 75 µm (-80# + 200#). Todo material utilizado no presente trabalho estava totalmente liberado, ou seja, sem presença de partículas mistas. As amostras foram analisados química e fisicamente por meio de Microscopia Eletrônica de Varredura, Energia Dispersiva de Raios-X (EDS) e análises químicas. No tubo de Hallimond modificado, utilizou-se os seguintes depressores: amidos milho convencional, amido de mandioca, féculas de batata, fécula de mandioca, HIPIX®100, HIPIX®101 e HIPIX®102, nas dosagens 400, 800, 1600, 3200, 4800 e 6400 (g/t) mantendo fixa dosagem de coletor Flotigam EDA da Clariant, na dosagem de 70 g/t, observou-se a influência da dosagem dos depressores testados na flotabilidade dos minerais. Observou-se melhor eficiência nos depressores HIPIX®100, HIPIX®101 e fécula de mandioca. Já na célula de flotação de bancada, modelo ENGENDRAR utilizou-se alimentação com 60% de hematita e 40% de quartzo com alta pureza. Homogeneizou-se previamente e testou-se os seguintes depressores: Fécula de mandioca, amido de mandioca, HIPIX®100, HIPIX®101 e amido de milho convencional (utilizando-o como comparação), nas dosagens 400, 800 e 1600 (g/t). Esta única etapa em célula de flotação em bancada funcionou como uma etapa rougher comparado à empresas de mineração. Os resultados da microflotação e da flotação por bancada foram analisados estatisticamente através da análise de variância (ANOVA), verificando se variação das dosagens dos depressores são fatores que influenciaram na recuperação do mineral comparado ao amido de milho convencional. Nesta etapa os resultados mostram-se possibilidades técnicas para a substituição do amido de milho na flotação catiônica reversa de minérios de ferro, além da substituição do amido de milho convencional, percebeu-se que o desempenho de alguns amidos leva a um menor consumo específico de reagente, o que pode acarretar em ganhos econômicos e ambientais.