O depósito de níquel laterítico de Niquelândia, GO, Brasil, é considerado um dos mais importantes depósitos desta natureza no país, em razão de sua dimensão, seus teores ligeiramente mais elevados e associação com argilominerais. Desde a década de 70, autores como Trescases e Santos já estudavam seus argilominerais detentores de níquel. Este depósito difere dos cubanos e australianos, pois os primeiros têm o níquel associado aos minérios oxidados e os segundos à serpentina. Em Niquelândia, o níquel está associado principalmente às esmectitas e vermiculitas. A existência destes argilominerais ricos em níquel torna o processo hidrometalúrgico aplicado em Niquelândia o menos recomendado, o que pode ser verificado através de perdas significativas de níquel no rejeito, principalmente no que se refere ao minério silicatado. Estas perdas estão relacionadas com a formação de silicatos de magnésio, como piroxênios, anfibólios e olivinas ainda durante o processo de moagem do minério, isto ocorre devido à técnica aplicada para a redução da umidade. A formação destes minerais retém o níquel em suas estruturas, não permitindo que este seja solubilizado na etapa de lixiviação amoniacal. Em Niquelândia, o principal portador de níquel é a esmectita, no entanto, são identificadas esmectitas di e trioctaédricas, quase sempre associadas. Estas variam desde um extremo trioctaédrico rico em níquel, praticamente refratário ao processo Caron, à esmectitas dioctaédricas de ferro, de baixos teores de níquel, mas com boa recuperação junto ao processo. Contudo, predominam no depósito esmectitas di e trioctaédricas de composições variadas de Fe-Mg-Ni, classificadas como montmorillonitas/stevensitas. Uma maneira de minimizar as perdas de recuperação de níquel seria exercer maior controle sobre a alimentação da usina, de forma a reduzir a proporção de minério silicatado do tipo esmectita trioctaédrica, aumentando a proporção de minério oxidado+minério silicatado de esmectitas dioctaédricas. / The nickel lateritic ore from Niquelândia Goiás - is one of the most important and well known Ni lateritic deposits in Brazil. High nickel contents, the deposit dimension and also, their associations with clay minerals are the main reasons for researchers, such as Trescases and Santos, to have studied it in the 1970s. The Cuban and Australian deposits have nickel associated to oxidized ores and serpentine, respectively, but at Niquelandia, nickel is specially associated to smectites and vermiculites. The Caron Process is not the most suitable for treating Ni-bearing clay minerals, as those present in Niquelândia. Consequently, there are many losses related to silicated ore. The reduction temperature used in the Caron process in the reduction step can form minerals, such as pyroxene, amphibole and olivine. These minerals trap Ni inside their structure; hence, the ammoniacal solution can not access this element and solubilize it. The main Ni-bearing clay mineral observed in Niquelândia is smectite. Actually, the silicated ore is composed by a mixture of smectites. One of them is a Ni-trioctahedral one, which is not affected by ammoniacal leaching; however, it has a significant amount of nickel. On the other hand, a dioctahedral Fe-rich smectite, has high Ni recoveries, but its nickel content is lower. Samples composed by a mixture of di and trioctahedrals smectites - Fe-Mg-Ni montmorillonite/stevensite are the most common. Considering all these factors, the losses related to Ni-recoveries can be avoided by a better feed control. The ideal feed should be an oxidized ore + silicate ore composed by dioctahedrals smectites. The Ni trioctahedral smectite should be avoided.

Les matières en suspension (MES) sont constituées de colloïdes et particules et sont couramment décrites comme des agrégats hétérogènes formées de phases minérales, organiques et biologiques et possédant une forte réactivité de surface. Cette étude vise à étudier l’évolution de composition spatiale et temporelle des MES de la rivière Moselle (Lorraine, France) et également d’étudier la réactivité des MES vis-à-vis de contaminants métalliques. Les MES ont été collectées à différentes stations le long de la rivière Moselle et selon différents régimes hydriques. Des études microscopiques et macroscopiques ont été réalisées dans le but de caractériser les MES. Les résultats ont montré que la composition minérale des MES était relativement constante (1) le long de la Moselle (2) durant différents régimes hydriques et que la géologie du bassin versant contribuait grandement à la composition des MES. Les affluents de la Fensch et de l’Orne, deux rivières impactées par l’héritage industriel ont cependant montré la présence de particules d’origine anthropique. Cette étude a également montré le rôle majeur des MES dans le transport des TMEs et REEs quel que soit le débit. La caractérisation organique des MES a également montré des variations atténuées révélant l’aspect intégrateur d’un bassin versant de cette taille. Des variations saisonnières ont tout de même été observées avec une production autochtone plus élevée durant l’été. L’augmentation du débit a engendré une diminution de la teneur en matière organique ainsi que la présence d’une matière organique plus dégradée. Hormis les stations sur la Fensch et l’Orne, les propriétés de surface des MES sont homogènes, en relation avec la composition des particules. Les études ont également montré que le zinc s’associait de manière différente selon la quantité de zinc en solution. Enfin, l’étude comparée du mode d’association du zinc sur les composés modèles et les MES naturelles a montré la contribution des phyllosilicates dans le transport du zinc / Suspended Particulate Matter (SPM) in rivers, are constituted of colloidal and particulate matter, and described as heterogeneous aggregates of mineral, organic and biological phases which display high and reactive surface area. This study aimed to investigate the spatial and temporal composition evolution (Mineral and organic) of SPM along the Moselle River (Lorraine, France). SPM were collected at different stations along the river and at different regime flow. Macroscopic and microscopic studies were performed in order to characterize natural SPM. The second objective was to investigate the reactivity of SPM toward metallic contaminants. The results showed that the grain size distribution, elemental composition and mineralogy of SPM along the Moselle River and during different regime flow showed only slight variations, except for the Fensch and Orne tributaries, two rivers that were impacted by inherited steel making industrialization and different land use. The results also revealed that the catchment geology greatly contributed to the SPM composition in the river and highlighted the fact that SPM play a high contribution in TMEs and REEs transportation. The SPM organic matter characterization also showed slight variations through the catchment revealing the diffuse pollution in a catchment of this size. Seasonal variations were observed with strong autochthonous production during low flow level in summer. Regime flow increase resulted in the decrease of TOC content and in the presence of more degraded OM. Except for Fensch and Orne stations, surface properties of SPM are similar in relation with SPM composition. This study also showed that Zn association mode differed with different Zn concentrations. The comparison between Zn association mode on lab controlled particles and natural SPM revealed the contribution of phyllosilicates in zinc transport

O depósito de níquel laterítico de Niquelândia, GO, Brasil, é considerado um dos mais importantes depósitos desta natureza no país, em razão de sua dimensão, seus teores ligeiramente mais elevados e associação com argilominerais. Desde a década de 70, autores como Trescases e Santos já estudavam seus argilominerais detentores de níquel. Este depósito difere dos cubanos e australianos, pois os primeiros têm o níquel associado aos minérios oxidados e os segundos à serpentina. Em Niquelândia, o níquel está associado principalmente às esmectitas e vermiculitas. A existência destes argilominerais ricos em níquel torna o processo hidrometalúrgico aplicado em Niquelândia o menos recomendado, o que pode ser verificado através de perdas significativas de níquel no rejeito, principalmente no que se refere ao minério silicatado. Estas perdas estão relacionadas com a formação de silicatos de magnésio, como piroxênios, anfibólios e olivinas ainda durante o processo de moagem do minério, isto ocorre devido à técnica aplicada para a redução da umidade. A formação destes minerais retém o níquel em suas estruturas, não permitindo que este seja solubilizado na etapa de lixiviação amoniacal. Em Niquelândia, o principal portador de níquel é a esmectita, no entanto, são identificadas esmectitas di e trioctaédricas, quase sempre associadas. Estas variam desde um extremo trioctaédrico rico em níquel, praticamente refratário ao processo Caron, à esmectitas dioctaédricas de ferro, de baixos teores de níquel, mas com boa recuperação junto ao processo. Contudo, predominam no depósito esmectitas di e trioctaédricas de composições variadas de Fe-Mg-Ni, classificadas como montmorillonitas/stevensitas. Uma maneira de minimizar as perdas de recuperação de níquel seria exercer maior controle sobre a alimentação da usina, de forma a reduzir a proporção de minério silicatado do tipo esmectita trioctaédrica, aumentando a proporção de minério oxidado+minério silicatado de esmectitas dioctaédricas. / The nickel lateritic ore from Niquelândia Goiás - is one of the most important and well known Ni lateritic deposits in Brazil. High nickel contents, the deposit dimension and also, their associations with clay minerals are the main reasons for researchers, such as Trescases and Santos, to have studied it in the 1970s. The Cuban and Australian deposits have nickel associated to oxidized ores and serpentine, respectively, but at Niquelandia, nickel is specially associated to smectites and vermiculites. The Caron Process is not the most suitable for treating Ni-bearing clay minerals, as those present in Niquelândia. Consequently, there are many losses related to silicated ore. The reduction temperature used in the Caron process in the reduction step can form minerals, such as pyroxene, amphibole and olivine. These minerals trap Ni inside their structure; hence, the ammoniacal solution can not access this element and solubilize it. The main Ni-bearing clay mineral observed in Niquelândia is smectite. Actually, the silicated ore is composed by a mixture of smectites. One of them is a Ni-trioctahedral one, which is not affected by ammoniacal leaching; however, it has a significant amount of nickel. On the other hand, a dioctahedral Fe-rich smectite, has high Ni recoveries, but its nickel content is lower. Samples composed by a mixture of di and trioctahedrals smectites - Fe-Mg-Ni montmorillonite/stevensite are the most common. Considering all these factors, the losses related to Ni-recoveries can be avoided by a better feed control. The ideal feed should be an oxidized ore + silicate ore composed by dioctahedrals smectites. The Ni trioctahedral smectite should be avoided.

It is undoubtable that the geological path followed by a bentonite natural occurrence, will set a birthmark in terms of grade and quality, the former being expressed in terms of mineralogical composition, smectite content and other aspects derived from the bulk sample characterization, and the latter being expressed in terms of the crystal chemistry of smectite species present and derived from the clay size fraction observations. The influence of parent rock composition, genesis mode, burial history and preservation conditions after alteration, would set the fingerprint on bentonite and inherent structural features in smectites species, which determines potential industrial and scientific uses. The following thesis aims to evaluate physicochemical properties of 12 bentonite samples, coming from the six most relevant bentonite bearing geological areas located in the Mercosur economic block (Argentina, Brazil and Uruguay)1; in order to stablish possible correlations between distinctive geological contexts, and observed characteristics from whole rock providing information regarding grade and the clay size fraction will provide information regarding quality. Mineralogical composition corroborated the tendency to be influenced by the geochemical signature of parent rock firstly, and secondly genesis mode (probably due to lack of information in this aspect). Age, on the other hand, could on the contrary, be a misleading parameter; in the sense that preservation is not necessarily time dependent. Poor grade and the presence of mixed layers and accessory clay mineral phases (mostly kaolinite but also I/S, illite and pyrophyllite) appear to be associated with hydrothermal to sedimentary alteration modes, higher grade bentonites with tendency to yield extreme relative values of physical properties, measured in layer charge, swelling and organic sorption, were found in association to diagenetic bentonites. In terms of smectite species, all members found belong to the montmorillonite-beidellite series, and rhyolitic to dacitic volcanic source, tends to alter into the montmorillonite end member of the series; and accordingly, basic precursors (basalt) to intermediary (andesite), show a tendency to alter into transitional up to beidellite Fe-rich end members of the series respectively. To evaluate implications on possible applications, crystal chemistry was evaluated over the <1 µm size fractions by XRD and XRF along with other accessory techniques (FTIR, SEM-EDS and size distribution analysis), finding a clear trend, between layer charge relative magnitude, as a function organo-sorption behavior; by simply evaluating the d-001 XRD reflections on oriented slides after first K-saturation and sequential ethylene glycol solvation, against (CTAC)-montmorillonite d001 basal reflection , being inversely proportional and resulting in a broad variety Organophilic XRD patterns, showing distinctive expandability behavior ranging from 15,2 Å To 21,68 Å. As a function of alkyl chain size and the known sorption isotherm, basically all patterns of organo-compound sorption where observed, going from lateral monolayer to paraffin type sorption behavior. / É inquestionável que o caminho geológico seguido pela ocorrência natural de bentonitas, irá indicar suas características em termos de teor e qualidade, o primeiro expressado em termos da composição mineralógica, conteúdo de esmectitas e outros aspectos derivados da caracterização da amostra cabeça, e o Segundo expressado em termos da química cristalina das espécies esmectiticas presentes e derivado das observações na fracção de tamanho de argilas. A influência da composição da rocha parental, sua gênese, o histórico de soterramento e das condições de preservação após processo de alteração, determinaria a \"impressão digital\" da bentonita e as características estruturais inerentes as espécies de esmectitas, que determina os usos potenciais e industriais. O objetivo deste trabalho é avaliar propriedades físico-químicas de 12 amostras de bentonitas, provenientes de seis áreas geológicas mais relevantes localizadas no bloco econômico do Mercosul (Argentina, Brasil e Uruguai)2; o intuito é estabelecer possíveis correlações entre contextos geológicos distintos e características observadas em rochas (teor) e fração de tamanho de argila (qualidade). A composição mineralógica corroborou a tendência de ser influenciada pela assinatura geoquímica da rocha parental em primeiro lugar, e em segundo lugar, por sua gênese (provavelmente devido à falta de informação neste aspecto). A idade, por outro lado, poderia, pelo contrário, ser um parâmetro ilusório, no sentido de que a conservação não é necessariamente dependente do tempo. Baixo teor e baixo conteúdo de esmectita, assim como a presença de camadas mistas e fases argilosas acessórias (principalmente caulinita, mas também I/S, ilita e pirofilita) parecem estar associadas aos modos de alteração hidrotermal a sedimentar, bentonita de alto teor, com tendência a produzir valores relativos extremos de propriedades físicas, medidas em carga foliar, inchamento e sorção orgânica, foram encontradas em associação com bentonitas diagenéticas. Em termos de espécies de esmectitas, todos os membros identificados como pertencentes a série montmorilonita-beidellita, e a fonte vulcânica riolítica a dacítica, tendem a se alterar para membro final da série montmorilonita, e consequentemente, os precursores básicos (basalto) e intermediário (andesito), mostram tendência a se alterar em membros transitórios e beidellita ricos em ferro, respectivamente. Para avaliar as implicações nas possíveis aplicações, a química cristalina foi avaliada nas frações abaixo de 1 µm por DRX e FRX, juntamente de outras técnicas de apoio (FTIR, MEV/EDS e distribuição granulométrica), encontrando uma tendência clara entre a magnitude relativa da carga da camada, como uma função do comportamento da organo-absorção, simplesmente avaliando as reflexões basais em d-001 a partir de lâminas orientadas após a primeira saturação em potássio e solvatação sequencial de etileno glicol, contra reflexão em d-001 da (CTAC)-montmorilonita, sendo inversamente proporcional e resultando em uma ampla variedade de padrões de DRX organofílico, mostrando um comportamento de expansibilidade distinto, variando de 15,2 Å a 21,68 Å. Como função do tamanho da cadeia carbônica e da isoterma de sorção conhecida, basicamente todos os padrões de sorção de organo-compostos foram observados, partindo do comportamento de sorção do tipo monocamada lateral para sorção tipo parafina.

It is undoubtable that the geological path followed by a bentonite natural occurrence, will set a birthmark in terms of grade and quality, the former being expressed in terms of mineralogical composition, smectite content and other aspects derived from the bulk sample characterization, and the latter being expressed in terms of the crystal chemistry of smectite species present and derived from the clay size fraction observations. The influence of parent rock composition, genesis mode, burial history and preservation conditions after alteration, would set the fingerprint on bentonite and inherent structural features in smectites species, which determines potential industrial and scientific uses. The following thesis aims to evaluate physicochemical properties of 12 bentonite samples, coming from the six most relevant bentonite bearing geological areas located in the Mercosur economic block (Argentina, Brazil and Uruguay)1; in order to stablish possible correlations between distinctive geological contexts, and observed characteristics from whole rock providing information regarding grade and the clay size fraction will provide information regarding quality. Mineralogical composition corroborated the tendency to be influenced by the geochemical signature of parent rock firstly, and secondly genesis mode (probably due to lack of information in this aspect). Age, on the other hand, could on the contrary, be a misleading parameter; in the sense that preservation is not necessarily time dependent. Poor grade and the presence of mixed layers and accessory clay mineral phases (mostly kaolinite but also I/S, illite and pyrophyllite) appear to be associated with hydrothermal to sedimentary alteration modes, higher grade bentonites with tendency to yield extreme relative values of physical properties, measured in layer charge, swelling and organic sorption, were found in association to diagenetic bentonites. In terms of smectite species, all members found belong to the montmorillonite-beidellite series, and rhyolitic to dacitic volcanic source, tends to alter into the montmorillonite end member of the series; and accordingly, basic precursors (basalt) to intermediary (andesite), show a tendency to alter into transitional up to beidellite Fe-rich end members of the series respectively. To evaluate implications on possible applications, crystal chemistry was evaluated over the <1 µm size fractions by XRD and XRF along with other accessory techniques (FTIR, SEM-EDS and size distribution analysis), finding a clear trend, between layer charge relative magnitude, as a function organo-sorption behavior; by simply evaluating the d-001 XRD reflections on oriented slides after first K-saturation and sequential ethylene glycol solvation, against (CTAC)-montmorillonite d001 basal reflection , being inversely proportional and resulting in a broad variety Organophilic XRD patterns, showing distinctive expandability behavior ranging from 15,2 Å To 21,68 Å. As a function of alkyl chain size and the known sorption isotherm, basically all patterns of organo-compound sorption where observed, going from lateral monolayer to paraffin type sorption behavior. / É inquestionável que o caminho geológico seguido pela ocorrência natural de bentonitas, irá indicar suas características em termos de teor e qualidade, o primeiro expressado em termos da composição mineralógica, conteúdo de esmectitas e outros aspectos derivados da caracterização da amostra cabeça, e o Segundo expressado em termos da química cristalina das espécies esmectiticas presentes e derivado das observações na fracção de tamanho de argilas. A influência da composição da rocha parental, sua gênese, o histórico de soterramento e das condições de preservação após processo de alteração, determinaria a \"impressão digital\" da bentonita e as características estruturais inerentes as espécies de esmectitas, que determina os usos potenciais e industriais. O objetivo deste trabalho é avaliar propriedades físico-químicas de 12 amostras de bentonitas, provenientes de seis áreas geológicas mais relevantes localizadas no bloco econômico do Mercosul (Argentina, Brasil e Uruguai)2; o intuito é estabelecer possíveis correlações entre contextos geológicos distintos e características observadas em rochas (teor) e fração de tamanho de argila (qualidade). A composição mineralógica corroborou a tendência de ser influenciada pela assinatura geoquímica da rocha parental em primeiro lugar, e em segundo lugar, por sua gênese (provavelmente devido à falta de informação neste aspecto). A idade, por outro lado, poderia, pelo contrário, ser um parâmetro ilusório, no sentido de que a conservação não é necessariamente dependente do tempo. Baixo teor e baixo conteúdo de esmectita, assim como a presença de camadas mistas e fases argilosas acessórias (principalmente caulinita, mas também I/S, ilita e pirofilita) parecem estar associadas aos modos de alteração hidrotermal a sedimentar, bentonita de alto teor, com tendência a produzir valores relativos extremos de propriedades físicas, medidas em carga foliar, inchamento e sorção orgânica, foram encontradas em associação com bentonitas diagenéticas. Em termos de espécies de esmectitas, todos os membros identificados como pertencentes a série montmorilonita-beidellita, e a fonte vulcânica riolítica a dacítica, tendem a se alterar para membro final da série montmorilonita, e consequentemente, os precursores básicos (basalto) e intermediário (andesito), mostram tendência a se alterar em membros transitórios e beidellita ricos em ferro, respectivamente. Para avaliar as implicações nas possíveis aplicações, a química cristalina foi avaliada nas frações abaixo de 1 µm por DRX e FRX, juntamente de outras técnicas de apoio (FTIR, MEV/EDS e distribuição granulométrica), encontrando uma tendência clara entre a magnitude relativa da carga da camada, como uma função do comportamento da organo-absorção, simplesmente avaliando as reflexões basais em d-001 a partir de lâminas orientadas após a primeira saturação em potássio e solvatação sequencial de etileno glicol, contra reflexão em d-001 da (CTAC)-montmorilonita, sendo inversamente proporcional e resultando em uma ampla variedade de padrões de DRX organofílico, mostrando um comportamento de expansibilidade distinto, variando de 15,2 Å a 21,68 Å. Como função do tamanho da cadeia carbônica e da isoterma de sorção conhecida, basicamente todos os padrões de sorção de organo-compostos foram observados, partindo do comportamento de sorção do tipo monocamada lateral para sorção tipo parafina.

Submitted by Marcos Wanderley (marcos.wanderley@ufcg.edu.br) on 2018-07-19T21:46:31Z No. of bitstreams: 1 FABRÍCIO FERNANDES VIEIRA - DISSERTAÇÃO(PPGEPM) 2017.pdf: 2744244 bytes, checksum: c3940283d95c033e09e2e8fc64643fa8 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-07-19T21:46:31Z (GMT). No. of bitstreams: 1 FABRÍCIO FERNANDES VIEIRA - DISSERTAÇÃO(PPGEPM) 2017.pdf: 2744244 bytes, checksum: c3940283d95c033e09e2e8fc64643fa8 (MD5) Previous issue date: 2017-07-20 / As apatitas da região de Sumé, cidade localizada no Cariri paraibano, estão inseridas nos skarnitos da Província Borborema, mais precisamente no Complexo Sumé do terreno geotectônico Alto Moxotó, correlacionado à orogênese Brasiliana. As apatitas da região já foram alvo de pesquisas para exploração do minério fosfato e atualmente é estudada para fins gemológicos. Após tratamento térmico, a apatita apresenta cor azul neon, que tem grande aceitação no mercado e, consequentemente, valor agregado. O objetivo deste trabalho é caracterizar a apatita verde bruta e a apatita azul tratada, através de análises laboratoriais físicas e/ou químicas. As análises físicas apresentaram índice de refração e densidade compatível com a literatura que são 1,635 a 1,641 e 3,16 e 3,23g/cm3 respectivamente. Para o tratamento térmico da apatita verde natural, a faixa de temperatura de 700ºC é a que resulta na cor azul artificial mais intensa. Os resultados das análises químicas de fluorescência e microfluorescência mostraram que se trata de uma fluorapatita, apresentando concentrações de Neodímio e Praseodímio e alta anomalia de Tório. As análises de UV-Visível constataram as bandas dos terras raras Neodímio e Praseodímio. Os espectros de Infravermelho evidenciaram nas amostras tratadas a perda de agua e os carbonatos de substituição. A mudança de cor após tratamento térmico das apatitas verdes naturais para as apatitas azuis artificiais é creditada à substituição do íon (PO4)3, pelo íon Mn5+. As apatitas azuis tratadas apresentam coloração violeta quando estão submetidas à radiação UV, enquanto as apatitas verdes naturais não alteram sua cor. / Apatite crystals of the Sumé region, occur in the Cariri region, inserted in skarns of the Sumé Complex, of the Alto Moxotó Terrane, Borborema Province, which is correlated to the Brasiliano orogeny. Such minerals, has already been focus of exploitation research, being currently studied for gemological purposes. After the heat treatment, the apatite show blue neon color, which has great acceptance in the market and, consequently, economic value. The objective of this work is to characterize the crude green apatite and the treated blue apatite, through physical and / or chemical laboratory analyzes. The physical analyses presented refractive index and density compatible with the literature data that are 1,635 to 1,641 and 3,16, besides 3,23 g/cm³, respectively. For the heat treatment of natural green apatite, the temperature range of 700ºC resulted in the most intense artificial blue color. The results of the chemical analyses of fluorescence and microfluorescence showed that it corresponds to a fluorapatite, presenting considerable concentrations of Neodymium and Praseodymium and high thorium anomaly. UV-Visible analyses showed the rare earth bands neodymium and praseodymium. Infrared spectra revealed in loss of water and carbonate replacement in the treated samples. Color changing after heat treatment of the natural green apatites to the artificial blue ones is credited to the substitution of the ion (PO4)3 by the ion Mn5+. Treated blue apatites showed violet coloration when subjected to UV radiation, while natural green apatites do not alter their color.

Most of the high-grade ores have been depleted globally, thus the effective processing of the low-grade and complex ores require a comprehensive mineral characterization through the process mineralogy/ geometallurgical approaches. 30-70 % of the total energy consumption in mining comes from the comminution step in mineral processing. This study, is aimed to investigate how different mineral domains in Lappberget, Garpenberg affect the grinding energy and throughput of an autogenous grinding mill (AG) and how blending different mineralogical domains will have an effect on throughput. The results were obtained through automated mineralogy using a Zeiss Sigma 300 VP at the QANTMIN scanning electron microscope (SEM) laboratory (Luleå University of Technology) and an in-house grindability test developed by Boliden Mineral AB. There is approximately a multiple of three times differences in the amount of energy consumption and throughput between the hardest and softest mineralogical domains. This difference is attributed to mineral composition of the individual domains and mineral characteristics. Blending different samples indicate that a higher throughput can be achieved and one possible hypothesis is that the harder minerals act as grinding media.

[pt] A indústria mineral vem presenciando, ao longo das últimas décadas, uma redução da qualidade de minério de ferro extraído e o surgimento de novas demandas ambientais. Esta conjuntura fortalece a busca por produtos provenientes do minério de ferro que atendam aos requisitos da indústria siderúrgica, como é o caso de novos aglomerados de minério de ferro. A Microtomografia de Raios-X (microCT) permite a caracterização da estrutura tridimensional de uma amostra, com resolução micrométrica, de forma não-destrutiva. Entretanto, tal técnica apresenta diversas limitações. Quanto melhor a resolução, maior o tempo de análise e menor o volume de amostra adquirido. Modelos de Super Resolução (SR), baseados em Deep Learning, são uma poderosa ferramenta para aprimorar digitalmente a resolução de imagens tomográficas adquiridas em pior resolução. Este trabalho propõe o desenvolvimento de uma metodologia para treinar três modelos de SR, baseados na arquitetura EDSR, a partir de imagens tomográficas de briquetes de redução direta: Um modelo para aumento de resolução de 16 um para 6 um, outro para aumento de 6 um para 2 um, e o terceiro para aumento de 4 um para 2 um. Esta proposta tem como objetivo mitigar as limitações do microCT, auxiliando o desenvolvimento de novas metodologias de Processamento Digital de Imagens para os aglomerados. A metodologia inclui diferentes propostas para avaliação do desempenho da SR, como comparação de PSNR e segmentação de poros. Os resultados apontam que a SR foi capaz de aprimorar a resolução das imagens tomográficas e mitigar ruídos habituais da tomografia. / [en] The mining industry has been witnessing a reduction of extracted iron ore s quality and the advent of new environmental demands. This situation reinforces a search for iron ore products that meet the requirements of the steel industry, such as new iron ore agglomerates. X-ray microtomography (microCT) allows the characterization of a sample s three-dimensional structure, with micrometer resolution, in a non-destructive analysis. However, this technique presents several limitations. Better resolutions greatly increase analysis time and decrease the acquired sample’s volume. Super-Resolution (SR) models, based on Deep Learning, are a powerful tool to digitally enhance the resolution of tomographic images acquired at lower resolutions. This work proposes the development of a methodology to train three SR models, based on EDSR architecture, using tomographic images of direct reduction briquettes: A model for enhancing the resolution from 16 um to 6 um, another for enhancing from 6 um to 2 um, and the third for enhancing 4 um to 2 um. This proposal aims to mitigate the limitations of microCT, assisting the development and implementation of new Digital Image Processing methodologies for agglomerates. The methodology includes different proposals for SR s performance evaluation, such as PSNR comparison and pore segmentation. The results indicate that SR can improve the resolution of tomographic images and reduce common tomography noise.