Made available in DSpace on 2016-06-02T19:12:30Z (GMT). No. of bitstreams: 1 5393.pdf: 2722216 bytes, checksum: d2788bd2b07b206ff294cb0aafe73764 (MD5) Previous issue date: 2009-02-20 / Presently, a sustainable development is considered fundamental for the success and competitivity company s. Believing in such, the major Brazilian aluminum manufactures have invested, over the last two years, more than U$S 50 millions on programs focused at sustainability. With this in mind, the aluminum industry is not saving efforts to find applications ecologically and economically feasible for its main waste. Thus, the target of the present research work was to investigate the possibility of adding red mud (in natura and calcinated) and bottom ash, solid wastes resulting from the aluminum production on Portland cement, as pozzolanic additive to the cement. Additionally, was evaluated the use of red mud on the raw meal for the production of Portland cement clinker. In order to study the pozzolanic properties (according to NBR 5752/92 e NBR 5751/92) from these wastes, tests on determination of the pozzolanic activity were carried out and one further step were prepared Portland cement samples with 6%, 14%, 30% and 50% of residue. Besides that, clinkers Portland cement were produced with 5.9 and 12% by sintering the raw meals at 1450oC. The results of the pozzolanic activity and physical and mechanical essays (setting time, expansibility and compressive strength) showed the addition of up to 46% of bottom ash did not affect negatively the quality of the produced cement. However, the red mud couldn t be considered a pozzolanic material because it has presented pozzolanic activity below the demanded limits from the Brazilian Cement Standards. The clinkers produced with red mud presented chemical and mineralogical characteristics similar to the clinker from a cement plant industry. In addition, the mortar (clinker from red mud + gypsum) presented a good compressive strength after 7 and 28 days of curing. / Atualmente, o desenvolvimento sustentável é considerado fundamental para a competitividade e o sucesso do negócio de qualquer empresa. Acreditando nisso, as maiores empresas brasileiras produtoras de alumínio investiram, nos últimos 2 anos, mais de U$S 50 milhões em programas focados em sustentabilidade. Nesse contexto, a indústria do alumínio não está poupando esforços para encontrar aplicações economicamente e ambientalmente viáveis para os seus principais resíduos sólidos. Assim, o objetivo desse projeto de dissertação foi investigar a possibilidade de adicionar cinza pesada e resíduo de bauxita (in natura e calcinado), resíduos sólidos gerados durante o processo de produção do alumínio, em formulações de cimento Portland como aditivo pozolânico. Adicionalmente, avaliou-se o uso do resíduo de bauxita como matériaprima para o clinquer Portland. Para estudar as propriedades pozolânicas desses resíduos, os mesmos foram submetidos aos testes de atividade pozolânica com cimento e com cal, segundo as normas NBR 5752/92 e NBR 5751/92 respectivamente e numa etapa posterior, preparam-se cimentos CP II-Z e o CP IV (25 e 32 MPa) com 6%, 14%, 30% e 50% de resíduo. Já para a preparação do clinquer com resíduo de bauxita, adicionaram-se 5,9 e 12,0% desse co-produto na formulação da farinha e em seguida essa mistura foi sinterizada em temperatura de 1450oC. Os resultados de atividade pozolânica e dos ensaios físicosmecânicos (tempo de pega, expansibilidade e resistência á compressão) mostraram que ao adicionar até 46,0% de cinza, a qualidade dos cimentos Portland produzidos não foi afetada negativamente. Entretanto, o resíduo de bauxita não foi considerado um material pozolânico, pois apresentou atividade pozolânica (cal e cimento) abaixo das exigências das normas brasileiras. Os clinqueres produzidos com de resíduo de bauxita obtiveram características mineralógicas semelhantes aos clinqueres industriais. Adicionalmente, a argamassa (clinquer de RB + gesso) apresentou boa resistência mecânica aos 7 e 28 dias de cura.

Submitted by Cleide Dantas (cleidedantas@ufpa.br) on 2014-07-16T13:34:31Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 23898 bytes, checksum: e363e809996cf46ada20da1accfcd9c7 (MD5) Dissertacao_InfluenciaGranulometriaAditivos.pdf: 1690074 bytes, checksum: 85a7de8ad7e0bb0517ffd1115117b7de (MD5) / Approved for entry into archive by Ana Rosa Silva (arosa@ufpa.br) on 2014-09-01T16:54:13Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 23898 bytes, checksum: e363e809996cf46ada20da1accfcd9c7 (MD5) Dissertacao_InfluenciaGranulometriaAditivos.pdf: 1690074 bytes, checksum: 85a7de8ad7e0bb0517ffd1115117b7de (MD5) / Made available in DSpace on 2014-09-01T16:54:13Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 23898 bytes, checksum: e363e809996cf46ada20da1accfcd9c7 (MD5) Dissertacao_InfluenciaGranulometriaAditivos.pdf: 1690074 bytes, checksum: 85a7de8ad7e0bb0517ffd1115117b7de (MD5) Previous issue date: 2014 / Na mineração da bauxita no município de Paragominas-PA, são descartados no processo de beneficiamento rejeitos com teor de sólido de 33,5 % e granulometria muito fina com D50 abaixo de 5 μm. Esses fatores contribuem para que esta suspensão formada basicamente por silico aluminatos, com elevada concentração de argila caulinita, apresente alta viscosidade e alta tensão inicial de escoamento. Foi realizada análise granulométrica e determinadas as composições químicas e mineralógicas do material. A análise granulométrica foi feita por peneiramento a úmido e as frações finas foram determinadas pela técnica da difração a laser. A determinação da composição química foi feita por Espectrometria de Fluorescência de Raios-X, obtendo-se considerável teor de alumina aproveitável, 21, 28%. A composição mineralógica foi determinada por Difração de Raios-X (DRX), obtendo-se gibsita, hematita, quartzo e caulinita. Realizou-se a determinação dos fatores de atrito da polpa, utilizando equação para fluidos que seguem o modelo de Herschel-Bulkley e utilizando as correlações de Dodge e Metzner. Utilizou-se o viscosímetro VT550, com sensor tipo cilindros coaxiais SV1, para realizar testes de defloculação e floculação utilizando diferentes aditivos reológicos. Os aditivos utilizados foram: hexametafosfato de sódio, hidroxamato, sulfato de alumínio, poliacrilato de sódio e poliacrilamida 25% aniônica. A programação foi taxa de cisalhamento de 100 s-1, tempo de 20s e temperatura de 32ºC. Os defloculantes podem ser utilizados para melhorar o processo de bombeamento e os floculantes podem ser utilizados como auxiliadores no processo de sedimentação nos espessadores, auxiliando no processo de separação sólido-líquido. Foram realizadas ainda, análises de viscosidade em polpas com diferentes pH e em amostras passante a 400# Tyler, com o objetivo de avaliar se a granulometria e o pH influenciavam no comportamento dos aditivos. Pelo estudo observou-se que a granulometria e o pH influenciam no comportamento dos aditivos, pois quanto menor a granulometria mais eficiente é a atuação do aditivo e o seu comportamento como floculante ou defloculante está condicionado ao ajuste do pH. / In the bauxite mining in Parogominas-PA city, tailings are discarded in the processing with 33,5% of solids content and small granulometry with D50 below 5 μm. These factors contribute to this suspension basically formed by sílico aluminates, with high concentrations of kaolinite clay, have high viscosity and high initial tension flow. It was performed granulometric analysis and determined the chemical and mineralogical composition of the material. The granulometric analysis was made by wet sieving and the small particles were determined by laser diffraction. The determination of the chemical composition was made by Fluorescence Spectrometry X-ray, identifying considerable amounts of alumina available, 21,28%. The mineralogical composition was determined by X-ray diffraction (XRD), obtaining gibbsite, hematite, quartz and kaolinite. It was performed the determination of the friction factors pulp, using equation to fluids that have Herschel-Bulkley behavior and using the Dodge and Metzner correlations. It was used VT550 viscosimeter, with coaxial cylinder sensorSV1, to make defloculation and flocculation test using different rheological additives. The additives used were: sodium hexametaphosphate, hydroxamate, aluminum sulphate, sodium polyacrylate and 25% anionic polyacrylamide. The trials were realized in shear rate of 100 s-1, time 20s and temperature of 32ºC.It was performed also, analysis of viscosity of pulps with different pH and in samples less 38μm (400# Tyler), with the objective of evaluate how the particle size and pH influenced in the behavior of additives. The study showed that particle size and pH influence on the behavior of additives, because if the particle size is very small better is the behavior of the additive. The behaviors of the additives as flocculation or defloculation depend of the pH.

Made available in DSpace on 2015-03-26T13:53:16Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 1693328 bytes, checksum: 9905b10816789bbd9a402bcb57696f47 (MD5) Previous issue date: 2010-07-27 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / The tailings from bauxite washing presents chemical, physical and biological characteristics unsuitable for revegetation, which complicates the environmental reclamation of the deposition ponds. This study was conducted in the National Forest Saracá-Taquera (ICMBio), Porto Trombetas, Oriximiná-PA, and aimed to evaluate physical changes, the content of organic matter and microbial respiration of a substrate formed by the disposal of tailing from bauxite beneficiation at Porto Trombetas - PA, after ten years of environmental reclamation. The experiment was installed in 1999 in randomized block design with three replications. Three treatments were evaluated: T1 - without seedlings planting and without application of lime and fertilizer, T2 - planting of native species and lower level of fertilization; T3 - planting of native species and higher level of fertilization. In the field were determined the penetration resistance (RP) and substrate moisture (&#952;) until 60 cm depth. In the laboratory were determined: Limiting Water Range (IHO), S index, pore distribution by diameter classes, whose classes were: > 50, 50 to 10, 10 to 0.2 and < 0.2 &#956;m; bulk density (Ds); macro (Pma) and microporosity (Pmi); total porosity (Pt); water dispersible clay (ADA); organic matter (MO) and microbial respiration (RM). The results were statistically analyzed using orthogonal contrasts and simple linear correlation. RP values for treatments T1, T2 and T3 ranged from 2.15 to 4.61, 2.29 to 4.15 and from 2.79 to 4.02 MPa, respectively. Only at a depth of 55 to 60 cm is that there was treatments significant effect, where T3 had a higher average value of RP. Treatments T2 and T3 had higher &#952; at depths of 0 to 10, 20 to 30 and 30 to 40 cm. There was no significant difference between treatments T2 and T3 for these depths. The correlation coefficient between &#952; and RP was -0.73, which demonstrates the importance of water in the attenuation of the RP. Starting from treatment T1 to treatment T3 there is displacement of the IHO to left, in other words the lowest Ds values were obtained on treatment T3. The RP value used in the calculation as limiting the IHO (3.5 MPa) was adequate for the present study, and also is recommended not only for substrates formed by tailings of beneficiation of bauxite, but also to areas in process of environmental recovery. The S index values for treatments T1, T2 and T3 were 0.059, 0.053 e 0.044, respectively. The results of the remaining physical analysis indicated that the substrate on treatment T3 showed better physical quality, especially when compared to treatment T1 contesting the S index results. So the S index was not efficient to represent the physical changes in the substrate, after ten years of reclamation. In the study of pore distribution by diameter classes, the higher contribution was due to pores with diameters less than 0.2 &#956;m where water is strongly retained. The effect of treatments T2 and T3 resulted in an increased in the pore volume in the diameter class > 50 &#956;m. These treatments differed significantly only for the class of diameter > 50 &#956;m, in which the treatment T2 presented higher volume. The average values of Ds for the substrate in treatments T1, T2 and T3 were 1.38, 1.31 and 1.13 kg dm-3, respectively. Treatments T2 and T3, compared to T1, favored an increase of Pmi, Pt, RM and MO, and reduction of Ds and ADA in the substrate. The treatment T3 showed increased on the Pmi and decreased on the Ds and Pma, compared with treatment T2. Significant effect was observed on treatment T3 on the reduction of Ds and increased Pmi, Pt, RM and MO, compared to treatment T1. The lowest values obtained for ADA in treatments T2 and T3 may be associated with higher levels of flocculant character cations associated with the effect of MO on the aggregates stabilization, reducing the clay dispersion. The MO showed significant correlation with Pmi (r = 0.80), Pt (r = 0.85) and Ds (r = -0.74). The RM showed significant correlation with Pmi (r = 0.73), Pt (r = 0.81), MO (r = 0.961) and Ds (r = -0.63). The substrate chemistry correction and the planting of tree species were fundamental to the establishment of vegetation and environmental reclamation of the tailing ponds in Porto Trombetas. The planting of native species and the application of lime and fertilizer provided higher biomass production, resulting in improvement of the substrate physical attributes, especially in the substrate that received the highest level of fertilization. New characterizations should be conducted to identify the ecological balance level that can be achieved in these areas. / O rejeito da lavagem de bauxita apresenta características químicas, físicas e biológicas inadequadas para a revegetação, o que dificulta a recuperação ambiental dos tanques de deposição. Este trabalho foi realizado na Floresta Nacional Saracá-Taquera (ICMBio), Porto Trombetas, Oriximiná - PA, e teve como objetivo avaliar as alterações físicas, o teor de matéria orgânica e a respiração microbiana de um substrato formado pela disposição de rejeito de lavagem de bauxita em Porto Trombetas - PA, após dez anos de recuperação ambiental. O experimento foi instalado no ano de 1999, em delineamento experimental em blocos casualizados, com três repetições. Três tratamentos foram avaliados: T1 - sem plantio e sem aplicação de calcário e fertilizantes; T2 - com plantio de espécies nativas e menor nível de adubação; T3 - com plantio de espécies nativas e maior nível de adubação. Em campo foram determinados a resistência à penetração (RP) e a umidade do substrato (&#952;), até 60 cm de profundidade. Foram determinados em laboratório: Intervalo Hídrico Ótimo (IHO); índice S; distribuição de poros por classes de diâmetro, cujas classes foram: > 50, 50 a 10, 10 a 0,2 e < 0,2 &#956;m; densidade do substrato (Ds); macro (Pma) e microporosidade (Pmi); porosidade total (Pt), argila dispersa em água (ADA), matéria orgânica (MO) e respiração microbiana (RM). Os resultados foram analisados estatisticamente por meio de contrastes ortogonais e correlação linear simples. Os valores de RP para os tratamentos T1, T2 e T3 variaram de 2,15 a 4,61, 2,29 a 4,15 e 2,79 a 4,02 MPa, respectivamente. Apenas na profundidade de 55 a 60 cm é que houve efeito significativo dos tratamentos, em que o tratamento T3 apresentou maior valor médio de RP. Os tratamentos T2 e T3 apresentaram maiores &#952; nas profundidades de 0 a 10, 20 a 30 e 30 a 40 cm. Não houve diferença significativa de &#952; entre os tratamentos T2 e T3 para essas profundidades. O coeficiente de correlação entre &#952; e RP foi de -0,73, o que demonstra o importante papel da água como atenuadora da RP. Partindo do tratamento T1 para o tratamento T3, nota-se deslocamento dos IHO para a esquerda, ou seja, os menores valores de Ds foram obtidos no tratamento T3. O valor de RP utilizado como limitante no cálculo do IHO (3,5 MPa) mostrou-se adequado para o presente estudo, sendo recomendado não apenas para substratos formados de rejeito de beneficiamento de bauxita, mas também para áreas em processo de recuperação ambiental. Os valores do índice S para os tratamentos T1, T2 e T3 foram de 0,059, 0,053 e 0,044, respectivamente. Os resultados das demais análises físicas mostraram que o substrato no tratamento T3 apresentou melhor qualidade física, sobretudo quando comparado ao tratamento T1, contestando os resultados do índice S. Dessa forma, o índice S não foi eficiente para representar as alterações físicas que ocorreram no substrato após dez anos de revegetação. No estudo da distribuição de poros por classes de diâmetro, a maior contribuição foi decorrente de poros com diâmetros inferiores a 0,2 &#956;m, nos quais a água é fortemente retida. O efeito dos tratamentos T2 e T3 resultou em aumento do volume de poros na classe de diâmetro > 50 &#956;m. Esses tratamentos diferiram significativamente apenas para a classe de diâmetro > 50 &#956;m, em que o tratamento T2 apresentou maior volume. Os valores médios de Ds para o substrato nos tratamentos T1, T2 e T3 foram de 1,38, 1,31 e 1,13 kg dm-3, respectivamente. Os tratamentos T2 e T3, em relação ao tratamento T1, favoreceram o aumento de Pmi, Pt, RM e MO, e a redução da Ds e da ADA no substrato. Comparado ao tratamento T2, o tratamento T3 apresentou significativo aumento na Pmi e redução na Ds e a Pma. Foi observado efeito significativo do tratamento T3 sobre a redução da Ds e aumento da Pmi, Pt, RM e MO, comparado ao tratamento T1. Os menores valores de ADA obtidos para os tratamentos T2 e T3 podem estar associados aos maiores teores de cátions de caráter floculante, associados ao efeito da MO sobre a estabilização de agregados, reduzindo a dispersão da argila. A MO apresentou correlação significativa com a Pmi (r = 0,80), Pt (r = 0,85) e Ds (r = -0,74). A RM apresentou correlação significativa com a Pmi (r = 0,73), Pt (r = 0,81), MO (r = 0,96) e Ds (r = -0,63). A correção química do substrato e o plantio de espécies arbóreas foram fundamentais para o estabelecimento de vegetação e recuperação ambiental dos tanques de rejeito em Porto Trombetas. O plantio de espécies nativas e a aplicação de calcário e fertilizantes proporcionaram maior produção de biomassa, resultando em melhoria dos atributos físicos do substrato, sobretudo no que recebeu o maior nível de adubação. Novas caracterizações deverão ser realizadas a fim de identificar o nível de equilíbrio ecológico que pode ser alcançado nessas áreas.

[pt] O gerenciamento e estocagem dos residuos de mineração apresentam desafios constantes devido às crescentes demandas do setor, dessa forma, o aperfeiçoamento dos processos de gestão dos rejeitos e a otimização da capacidade de estocagem dos reservatórios são fundamentais para a viabilidade de um empreendimento de exploração de recursos minerais. O presente trabalho apresenta a metodologia utilizada para avaliação do processo de ressecamento de rejeito da lavagem de bauxita da Mineração Rio do Norte, sendo proposta a execução de dois reservatórios experimentais, em escala piloto, possibilitando o monitoramento do comportamento de ressecamento do rejeito in loco e a cxecução de ensaios em laboratório. A proposta do estudo é avaliar o comportamento do rejeito quando disposto em diferentes espessuras de camadas, incluindo aspectos de condições climáticas e tempo de secagem. O objetivo foi calibrar o modelo de enchimento e otimizar a área dos reservatórios contidos no sistema de contenção de rejeitos da MRN, aperfeiçoando a previsibilidade do final da vida útil das estruturas e maior assertividade do balanço de massas no longo prazo. Os estudos de campo e laboratório consistiram na disposição e monitoramento de camadas com 0,50 m e 0,80 m. Dessa forma, foi possível a avaliacão dos teores de sólidos ao final do periodo de secagem das camadas dispostas, avaliar as curvas de enchimento e recalque do rejeito, medir os ângulos de repouso no momento da disposição e após periodo de ressecamento e analisar a morfologia e desenvolvimento das trincas de contração. Com base nos resultados laboratoriais e de campo obtidos nesse trabalho, conclui-se que o comportamento do processo de ressecamento do rejeito é influenciado por uma série de fatores, podendo citar a permeabilidade do fiundo dos reservatórios as condições climáticas (incidência pluviométrica e taxa de evaporação) como os mais impactantes ao processo. No trabalho não foi observado uma grande diferença do comportamento de rejeito para as camadas de 0,50 cm e 0.80 cm. / [en] The management and storage of mining waste present constant challenges due tothe increasing demands of the sector. Therefore, improving waste managementprocesses and optimizing the storage capacity of reservoirs are fundamental to theviability of a mineral resource exploration project. This study presents themethodology used to evaluate the desiccation process of washed bauxite tailings atMineração Rio do Norte (MRN). The implementation of two experimentalreservoirs at a pilot scale is proposed, allowing on-site monitoring and laboratorytests for the tailings desiccation behavior. The objective of the study is to assess thetailings behavior when disposed in different layer thicknesses, considering aspectssuch as weather conditions and drying time. The aim was to calibrate the fillingmodel and optimize the area of the reservoirs within MRN s tailings storage facility,thus improving the predictability of the structures end-of-life and enhancing theaccuracy of long-term mass balance. Field and laboratory studies involved thedeposition and monitoring of layers with thicknesses of 0.50 m and 0.80 m. Thisenabled the evaluation of the solids content at the end of the drying period.assessment of filling and settlement curves, measurement of the angle of repose atthe time of deposition and after the drying period, and analysis of crack morphologyand development. Based on the field and laboratory results obtained in this study,it can be concluded that the behavior of the tailings desiccation process is influencedby several factors. The permeability of the reservoir bottom and weather conditions(rainfall and evaporation rate) are identified as the most impactful to the process.No significant difference in the behavior of the waste was observed between the 0.50 cm and 0.80 cm layers.