Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Materiais. Rede Temática em Engenharia de Materiais, Pró-Reitoria de Pesquisa e Pós-Graduação, Universidade Federal de Ouro Preto. / Submitted by Maurílio Figueiredo (maurilioafigueiredo@yahoo.com.br) on 2014-07-29T19:48:06Z No. of bitstreams: 1 TESE_ObtençãoPigmentosÓxido.pdf: 4259800 bytes, checksum: 8a801615b2a9083c381f599a2a3a99d9 (MD5) / Approved for entry into archive by Gracilene Carvalho (gracilene@sisbin.ufop.br) on 2014-08-01T13:58:32Z (GMT) No. of bitstreams: 1 TESE_ObtençãoPigmentosÓxido.pdf: 4259800 bytes, checksum: 8a801615b2a9083c381f599a2a3a99d9 (MD5) / Made available in DSpace on 2014-08-01T13:58:32Z (GMT). No. of bitstreams: 1 TESE_ObtençãoPigmentosÓxido.pdf: 4259800 bytes, checksum: 8a801615b2a9083c381f599a2a3a99d9 (MD5) Previous issue date: 2012 / O reaproveitamento do resíduo fino da etapa de deslamagem do itabirito (lama) a base de óxidos de ferro (75%m/m) foi realizado através da sua incorporação como pigmento em tintas alquídicas e blocos intertravados de concreto (BITs). As propriedades da lama (pigmento L) foram avaliadas pelos métodos: FRX, DRX, MEV, TG/DTG, ATD, granulometria à laser, espectroscopia Mössbauer e espectrometria no visível. Além do pigmento L, dois outros pigmentos de diferentes tonalidades foram obtidos. Um de tonalidade avermelhada (LC), formado pelo tratamento térmico da lama a 1000oC, e outro azulado (LC+Co), formado pela dopagem com Co2O3 (5%m/m) e o mesmo tratamento térmico. O principal problema encontrado na formulação das tintas foi o baixo poder de cobertura, atribuído ao grande tamanho médio de partículas e teor de impurezas dos pigmentos. A flotação catiônica reversa e a hidrociclonagem foram testadas, porém não acarretaram em uma melhoria significativa nessas propriedades. Aumentar a quantidade de pigmento na formulação ou misturá-lo com pequenas quantidades (20%m/m) do pigmento comercial foram as melhores soluções. As tintas obtidas apresentaram trabalhabilidade, cobertura, aderência, secagem e acabamento equivalentes aos obtidos por tintas comerciais. A pigmentação dos BITs foi realizada através de um experimento fatorial 2x4. Foram usados dois tipos de pigmentos (L e LC) em quatro níveis de concentração (4, 8, 12 e 16%m/m) e os resultados analisados através de ferramentas estatísticas paramétricas e não paramétricas. As respostas avaliadas foram: densidade, viscosidade, tempo de pega (TP), resistência à compressão (RC), índice de vazios e cor. A viscosidade, densidade e RC (28 dias) aumentaram com a elevação no teor de pigmento. O aumento da densidade e RC foi atribuído ao fenômeno de autoadensamento das partículas da lama, que tende a diminuir o tamanho dos poros. O TP e a densidade do produto dependeram do tipo de pigmento. O pigmento LC apresentou maior tempo de pega por retardar as reações iniciais de hidratação do cimento. Ele também acarretou na maior densidade do produto. O tratamento térmico diminuiu a aglomeração das partículas, aumentando o autoadensamento e a RC. A resistência mecânica dos blocos pigmentados foi superior à observada para aqueles sem pigmentação de formulação equivalente. Os oito blocos preparados apresentaram diferença significativa de cor entre si (E>1). Portanto, a incorporação da lama como pigmento em tintas alquídicas e BITs se mostrou viável e capaz de consumir parte desse resíduo gerado pela Samarco. __________________________________________________________________________________________ / ABSTRACT: The processing of a banded iron formation produces a tailing (mud) composed mainly by iron oxides (75wt%). It was used as pigment in alkyd paints and interlocking blocks of concrete (IBC). The mud (L pigment) properties were studied by the following methods: XRF, XRD, SEM, TG/DTG, DTA, laser granulometry, Mössbauer spectroscopy, and visible spectrometry. Besides the L pigment (brown), a red (LC) and a blue (LC+Co) pigments were formed by heating the “as produced” mud at 1000oC. The LC+Co also took a 5wt% addition of Co2O3. The paints presented a hiding power problem due to the higher particles size and impurities content in the pigment when compared with the commercial one. The reverse cationic flotation and hydrocycloning were carried out without any significant improvement in these properties. The hiding problem was solved raising the pigment content or blending it with a commercial pigment (20wt%). The workability, hiding, adhesion, drying, and finishing were similar to those observed in commercial paints. The IBC pigmentation was carried out by a 2x4 factorial design. Two pigments were used (L and LC) in four content levels (4, 8, 12 and 16wt%) and the results had been analyzed by parametric and nonparametric statistical tools. The following responses were evaluated: specific gravity (SG), viscosity, setting time (ST), compressive strength (CS), and empty porosity (EP). The viscosity, SG and CS (28-day) were higher when raising the pigment content. The self-densification phenomena increased the SG and CS by filling the concrete pores with the pigment particles. The ST and SG of the product depended on the pigment type. The LC pigment showed longer ST because it retards the initial hydration reactions of cement. It also increased the product SG. The heating decreased the particles agglomeration, rising the self-densification and CS. The mechanical strength of the pigmented blocks was greater than that observed for blocks without pigmentation and equivalent composition. All blocks had been tested and showed significant difference in color between them (E>1). Therefore, the use of mud as pigment in alkyd paints and IBC was feasible and able to consume part of the tailing formed in the banded iron formation processing.

Submitted by Stéfany Moreira (stemellra@yahoo.com.br) on 2013-02-28T16:02:54Z No. of bitstreams: 1 DISSERTAÇÃO_EstudoNuméricoComportamento.pdf: 27938888 bytes, checksum: 5b2329c94a69e16145d8d44fcca64390 (MD5) / Approved for entry into archive by Neide Nativa (neide@sisbin.ufop.br) on 2013-03-01T17:37:47Z (GMT) No. of bitstreams: 1 DISSERTAÇÃO_EstudoNuméricoComportamento.pdf: 27938888 bytes, checksum: 5b2329c94a69e16145d8d44fcca64390 (MD5) / Made available in DSpace on 2013-03-01T17:37:47Z (GMT). No. of bitstreams: 1 DISSERTAÇÃO_EstudoNuméricoComportamento.pdf: 27938888 bytes, checksum: 5b2329c94a69e16145d8d44fcca64390 (MD5) Previous issue date: 2011 / O objetivo desta dissertação consiste na aplicação do método dos elementos finitos (MEF), através da utilização do programa computacional ANLOG (Análise Não Linear de Obras Geotécnicas), para análise do comportamento mecânico, sob condição de equilíbrio estático e deformação plana, de pilhas de estéril de mineração, realçando os aspectos relacionados à geometria, às condições de contorno, às propriedades constitutivas (tanto do material da pilha quanto do terreno de fundação) e ao processo construtivo. Este trabalho visa contribuir para o maior entendimento do comportamento mecânico das pilhas de estéril (aterros) de modo a colaborar para a elaboração de projetos mais seguros e viáveis. Para representação do comportamento constitutivo foram adotados os modelos: linear-elástico e elástico perfeitamente plástico adotando o critério de Mohr-Coulomb modificado. No que diz respeito à simulação do processo construtivo adota-se a técnica de “ligar a gravidade” juntamente com o procedimento da malha dinâmica. Algumas análises preliminares são apresentadas com o objetivo de verificar a utilização do programa computacional ANLOG na análise tensão- deformação deste tipo de obra geotécnica. Neste caso, optou-se por apresentar situações as quais possuíam solução analítica e/ou numérica conhecida e disponível na literatura. Em seguida, considerando as normas reguladoras de mineração no que diz respeito à elaboração e apresentação de projeto de disposição de estéril em pilha, várias configurações geométricas de pilhas de estéril, dispostas em encostas e construídas pelo método ascendente, foram analisadas com o intuito de avaliar a aplicação destas normas reguladoras e verificar o comportamento das pilhas á luz da análise elastoplástica de equilíbrio estático. Por fim, um estudo de caso da pilha de estéril de Mont Jardin da Nickel SLN em New Caledonia é apresentado e os resultados desta análise numérica são comparados com os resultados obtidos por Omraci et al. (2002). __________________________________________________________________________________________ / ABSTRACT: The objective of this dissertation is the application of the finite element method (FEM), by using the computer program ANLOG (Nonlinear Analysis Geotecnhical Constructions) for static analysis of mechanical behavior of mining sterile piles under plane strain condition, highlighting tha aspects of geometry boundary conditions, the constitutive properties (both material, pile and foundation) and the construction process. This work aims to contribute to better understanding of the mechanical behavior of mining sterile piles leading to the development of safer and reliable projects. The constitutive behavior of materials was represented by linear elastic model and elasticperfectly plastic model adopting the Modified Mohr-Coulomb criterion. Regarding the simulation of the construction process adopts the technique of "gravity turn" along with the dynamic mesh procedure. Some preliminary analysis is presented in order to verify the use of computer program ANLOG for stress-strain analysis of this type of geotchnical work. In this case, it was presented situations in wwhich analytical or numerical solution were known and available in the literature. Then, considering the regulatory standards formining regarding to elaboration and presentation of mining waste dump's project, several geometric configurations of hillside piles built by the ascending method, were analyzed in order to verify the regulatory standards and the behavior of these piles in the light of the elastoplastic analysis of static equilibrium. Finally, a case study of Mont Jardin's waste dump of Nickel SLN in New Caledonia is presented and the results of this numerical analysis are compared with results obtained by Omraci et al. (2002).