Existe uma preocupação crescente com a extinção dos recursos não-renováveis e o impacto ambiental causado pela geração de grandes volumes de resíduos. Para sanar estes problemas, os resíduos estão sendo encaminhados para utilização em outros processos industriais, tal como na indústria do cimento. Isto leva a uma economia significativa de energia e dos recursos naturais, reduzindo o risco ambiental por dispor resíduos de uma forma inadequada. A adição de co-produtos em fornos de cimento, tais como PCbs (polychlorinated biphenyls), solventes, borras oleosas e pneus, tem modificado as propriedades dos cimentos e de seu principal constituinte, o clínquer. Diferentes matérias-primas e co-produtos são adicionados também durante a moagem, última etapa de fabricação. Isto reduz a quantidade de clínquer a ser produzido e, especialmente, a quantidade de emissões de gases tóxicos. Os efeitos do co-processamento sobre o meio ambiente e sobre a qualidade do cimento têm sido muito envestigados, no entanto pouca atenção tem sido dada a moabilidade dos clínqueres e seu consumo de energia nesta etapa do processo. São raros os esforços para otimizar os processos de cominuição no Brasil, embora este processo seja extremamente ineficiente. Técnicas matemáticas, tais como modelagem e simulação de moinhos e classificadores, poderiam ser utilizados com sucesso na indústria do cimento. Países como Austrália, França e Estados Unidos aplicam estes métodos com freqüência. O processo de cominuição é responsável por cerca de 40 % dos custos totais na manufatura do cimento e sua eficiência chega a apenas 1 %. Portanto, este trabalho visou investigar as relações entre as propriedades mineralógicas, químicas e físicas do clínquer e suas propriedades de quebra (comportamento na cominuição) para otimização da planta de cimento. Para isto foram desenvolvidas metodologias específicas capazes de correlacionar os parâmetros de quebra com as demais propriedades relevantes. O trabalho forneceu informações importantes na busca constante por melhorias nos processos de fabricação de clínquer e, em especial, nos processos de moagem. / There is an increasing concerned about the extinction of resources extinction and the environmental impact caused by residues generation. A solution to this is to make use of the residues in other industrials process, such as the cement manufacture. This leads to energy and natural resources savings, thus decreasing the environmental risk of inadequate waste disposal way. The addition of by-products in cement kilns, such as PCBs (polychlorinated biphenyls), solvents, waste oil and tyres/hubber have modified the properties of clinkers and cement. Different raw materials and by-products are also added during the cement milling. This reduces the clinker production and the toxic gases emissions, resulting in great energy savings. The co-processing effects on the environment and on cement quality have been investigated. However little attention has been given to clinkers grindability and its energy consumption. The efforts for optimizing the comminution process are rare in Brazil, although is a so inefficient process. Mathematical techniques, such as modelling and simulation of mills and classifiers, could be used in cement manufacture. Countries, like Australia, France and USA apply these methods often. Comminution process are responsible for about forty percent from total costs in cement manufacture and its efficiency approaches only one percent. Therefore, this work aims to investigate links between clinker mineralogical, chemical and physical properties and its breakage properties in cominnution for plant cement optimization. For that, specific methodologies able to correlate the clinker breakage parameters and other relevant properties were developed. The work supplies important informations for improving the clinker manufacture and grinding.

O presente trabalho aborda o problema relacionado a gestão para controle de drenagem ácida gerada em uma mineração de carvão, assim como as principais ações ambientais tomadas para o controle deste efluente no âmbito da unidade mineira pertencente a Carbonífera Criciúma S.A., identificada como UM II – Verdinho. Conduziram-se estudos de caracterização dos rejeitos da mineração e da qualidade da água gerada nas diferentes localidades do empreendimento, tendo sido desenvolvido um sistema capaz de tratar tanto as águas drenadas de subsolo quanto as águas captadas na superfície ou aquelas geradas pela lixívia verificada nos depósitos de rejeitos sulfetados. Ensaios para determinação dos potenciais de neutralização e de acidificação demonstram que os rejeitos do beneficiamento do carvão nda UM II – Verdinho, apresentam alto poder de acidificação. Neste contexto, é avaliada a flexibilidade operacional do sistema implantado para tratamento da drenagem ácida em termos de concentração da acidez tratada, bem como do tipo de reagente a ser empregado, enfocando neste caso o emprego de reagentes alternativos provenientes do descarte de diferentes industrias como agente neutralizante da drenagem ácida de mina. Por fim, avaliou-se o desempenho e custos do sistema de tratamento de efluentes. As principais águas ácidas identificadas no complexo mineiro foram os efluentes de galerias inativas e a drenagem dos depósitos de rejeitos. As ações empregadas na mitigação do impacto ambiental consistiram na redução do número de vazios nas pilhas de rejeitos, implementação de procedimentos de impermeabilização do topo e taludes laterais das pilhas de rejeitos com argila e cobertura vegetal e manutenção dos fluxos de água do complexo em circuitos fechado, com descarte somente após o tratamento do efluente. O tratamento do efluente foi eficientemente realizado com dois resíduos alcalinos, a cal extinta, gerada a partir da produção de acetileno, e a soda aluminizada, provenientes da produção de peças de alumínio. O processo de tratamento de efluentes pela adição dos agentes alcalinizantes na entrada da usina de beneficiamento apresenta como vantagens o uso das operações de bombeamento para promover a homogeneização do reagente, o aproveitamento das bacias de decantação de finos de minério para a remoção do lodo e melhoria das taxas de sedimentação dos finos pela presença dos hidróxidos de ferro e alumínio. O tratamento do efluente permite a neutralização do pH, redução da acidez e remoção de grande parte dos metais pesados, atingindo todos os padrões de lançamento exigidos pela legislação. A relação entre a produção de carvão e o volume de efluentes líquidos tratados e a produção de carvão foi de 2,5 m3 de efluente por tonelada de minério ROM, o que representou em 2005 um custo total equivalente a R$ 1,07/ton bruta, ou, R$ 0,44/m3 de efluente tratado. / The aim of this work was to control de environmental problems of the Coal Mine named UM II – Verdinho, of Carbonífera Criciúma, located in Santa Catarina, Brazil. It was carried out studies of tailings and waters characterization in different parts of the mine. It was developed a managing plan to treat the effluents, where alkaline industrial wastes were applied in the control of the acid mine drainage. After, the efficiency and costs of the wastewater treatment system were estimates. The results show that the coal tails on UM II – Verdinho are huge generator of acidity. The main acidic waters identified were the drainage collected from inactive galleries and tailing piles. The actions applied to the environmental impact mitigation consisted of reduction of the porosity in tailing deposits, clay impermeabilization of tailing deposits and the maintenance of the water flows in close circuited in the mine, with discharge conditioned to the effluent treatment. The treatment of acid mine drainage was efficiently conducted with two alkaline wastes, “extinct lime” provided by acetylene production and “sodium hydroxide” from aluminum production. The effluent treatment process by alkaline reagents in the inflow o the coal preparation plant presents the following advantages: the use o the same pumping system for coal preparation and effluent treatment, the use of the same ponds to promote solid-liquid separation and improvement of the settling rates of particles. This effluent treatment system allows pH neutralization, acidity reduction and metals removal, reaching the emission standards. The relationship among coal production and the volume of treated effluent was calculated to be 2.5 m3 of effluent by metric tones of ROM, witch represents on the year of 2005 the equivalent of R$ 1,07 / t ROM. The cost of the treated effluent process is of about R$ 0,44 / m3.

Vários estudos apontam para a importância do uso da densidade na regularização de amostras, como variável acumulada nas estimativas de teores e na determinação de um modelo de densidade para a conversão volume-massa. Porém, o impacto do uso da densidade nesses casos ainda não foi analisado por meio de reconciliação de teores. A avaliação das consequências desse uso em planos de lavra mensais baseados em estimativas de longo prazo também é raramente encontrada na literatura. Nesse sentido, este estudo visa relatar os impactos de se desconsiderar o uso da densidade nesses casos específicos. Para tanto, esse estudo considerou a abordagem tradicional e uma abordagem alternativa. A abordagem tradicional desconsidera a densidade como um fator de ponderação na regularização das amostras e na realização das estimativas. Essa prática é denominada método direto (MD). A abordagem proposta regulariza amostras ponderando-as pelos respectivos comprimentos e densidades e ainda estima teor indiretamente a partir da relação entre as estimativas das variáveis acumuladas TCD (Teor x Comprimento x Densidade) e CD (Comprimento x Densidade). Essa metodologia é denominada método indireto (MI). Ambas as metodologias foram usadas para estimar os teores de cobre no longo prazo e avaliar a qualidade dessas estimativas por meio de reconciliação com estimativas de curto prazo. Essa reconciliação foi feita no intervalo de três anos de produção. Em seguida, o desempenho das duas metodologias foi testado em polígonos de lavra desenhados com base nas estimativas de curto prazo. A intenção é verificar se o destino dos blocos dentro desses polígonos seria os mesmos para as duas metodologias e para as estimativas de curto prazo quando aplicado um teor de corte. Por fim, foram associadas a esses polígonos duas densidades: uma obtida pela densidade média condicionada a intervalos de teores, e outra determinada pela densidade média do polígono obtida pela média das densidades estimadas em cada bloco. Os resultados mostraram uma melhor reconciliação obtida pela aplicação do método indireto e diferenças relativamente grandes nas massas desses polígonos quando associados a eles essas duas formas de aplicar a densidades. / Many studies indicate the importance of using density when compositing assay grades as accumulated variable in grade estimates, and in determining one density model to transform the resources from volume into tonnage. However, the impact of using density in these cases has not yet been analyzed through grade reconciliation. The consequences of the employment of such models in monthly planning, based on the long-term estimates, are scarcely found in the literature. For this reason, this study aims at reporting the impacts of disregarding the use of density in these specific cases. In order to evaluate that, this study considered a traditional approach and proposed a new one. The traditional approach disregards the density as a weighting factor for assays grades compositing and for grades estimation. This practice is known as direct method (DM). The proposed approach composites assay grades considering length and density as weighting factors and then estimate grades indirectly through the ratio between the estimates of the accumulated variables GLD (Grade x Length x Density) and LD (Length x Density). This method is called indirect method (IM). Both methodologies were used to estimate the copper grades in long-term block model and evaluate the effect of these estimates through reconciliation with short-term planning estimates. This reconciliation was carried out during a three-year period. After that, the performance of the two methodologies was tested comparing the results to the ones obtained by polygons defined by the short-term estimates. It was checked whether the destinations of the blocks inside the polygons were the same for the two methodologies as well as for the short-term estimates when applying a cut-off grade to them. Finally, two densities were applied to those polygons: one determined by the average density conditioned by grade intervals and the other one determined by the average density of the polygon obtained by the average of the densities estimated in each block. The results showed a better reconciliation obtained by the indirect method and relatively large differences in tones within those polygons mass when the two densities approaches were applied.

Existe uma preocupação crescente com a extinção dos recursos não-renováveis e o impacto ambiental causado pela geração de grandes volumes de resíduos. Para sanar estes problemas, os resíduos estão sendo encaminhados para utilização em outros processos industriais, tal como na indústria do cimento. Isto leva a uma economia significativa de energia e dos recursos naturais, reduzindo o risco ambiental por dispor resíduos de uma forma inadequada. A adição de co-produtos em fornos de cimento, tais como PCbs (polychlorinated biphenyls), solventes, borras oleosas e pneus, tem modificado as propriedades dos cimentos e de seu principal constituinte, o clínquer. Diferentes matérias-primas e co-produtos são adicionados também durante a moagem, última etapa de fabricação. Isto reduz a quantidade de clínquer a ser produzido e, especialmente, a quantidade de emissões de gases tóxicos. Os efeitos do co-processamento sobre o meio ambiente e sobre a qualidade do cimento têm sido muito envestigados, no entanto pouca atenção tem sido dada a moabilidade dos clínqueres e seu consumo de energia nesta etapa do processo. São raros os esforços para otimizar os processos de cominuição no Brasil, embora este processo seja extremamente ineficiente. Técnicas matemáticas, tais como modelagem e simulação de moinhos e classificadores, poderiam ser utilizados com sucesso na indústria do cimento. Países como Austrália, França e Estados Unidos aplicam estes métodos com freqüência. O processo de cominuição é responsável por cerca de 40 % dos custos totais na manufatura do cimento e sua eficiência chega a apenas 1 %. Portanto, este trabalho visou investigar as relações entre as propriedades mineralógicas, químicas e físicas do clínquer e suas propriedades de quebra (comportamento na cominuição) para otimização da planta de cimento. Para isto foram desenvolvidas metodologias específicas capazes de correlacionar os parâmetros de quebra com as demais propriedades relevantes. O trabalho forneceu informações importantes na busca constante por melhorias nos processos de fabricação de clínquer e, em especial, nos processos de moagem. / There is an increasing concerned about the extinction of resources extinction and the environmental impact caused by residues generation. A solution to this is to make use of the residues in other industrials process, such as the cement manufacture. This leads to energy and natural resources savings, thus decreasing the environmental risk of inadequate waste disposal way. The addition of by-products in cement kilns, such as PCBs (polychlorinated biphenyls), solvents, waste oil and tyres/hubber have modified the properties of clinkers and cement. Different raw materials and by-products are also added during the cement milling. This reduces the clinker production and the toxic gases emissions, resulting in great energy savings. The co-processing effects on the environment and on cement quality have been investigated. However little attention has been given to clinkers grindability and its energy consumption. The efforts for optimizing the comminution process are rare in Brazil, although is a so inefficient process. Mathematical techniques, such as modelling and simulation of mills and classifiers, could be used in cement manufacture. Countries, like Australia, France and USA apply these methods often. Comminution process are responsible for about forty percent from total costs in cement manufacture and its efficiency approaches only one percent. Therefore, this work aims to investigate links between clinker mineralogical, chemical and physical properties and its breakage properties in cominnution for plant cement optimization. For that, specific methodologies able to correlate the clinker breakage parameters and other relevant properties were developed. The work supplies important informations for improving the clinker manufacture and grinding.

O presente trabalho aborda o problema relacionado a gestão para controle de drenagem ácida gerada em uma mineração de carvão, assim como as principais ações ambientais tomadas para o controle deste efluente no âmbito da unidade mineira pertencente a Carbonífera Criciúma S.A., identificada como UM II – Verdinho. Conduziram-se estudos de caracterização dos rejeitos da mineração e da qualidade da água gerada nas diferentes localidades do empreendimento, tendo sido desenvolvido um sistema capaz de tratar tanto as águas drenadas de subsolo quanto as águas captadas na superfície ou aquelas geradas pela lixívia verificada nos depósitos de rejeitos sulfetados. Ensaios para determinação dos potenciais de neutralização e de acidificação demonstram que os rejeitos do beneficiamento do carvão nda UM II – Verdinho, apresentam alto poder de acidificação. Neste contexto, é avaliada a flexibilidade operacional do sistema implantado para tratamento da drenagem ácida em termos de concentração da acidez tratada, bem como do tipo de reagente a ser empregado, enfocando neste caso o emprego de reagentes alternativos provenientes do descarte de diferentes industrias como agente neutralizante da drenagem ácida de mina. Por fim, avaliou-se o desempenho e custos do sistema de tratamento de efluentes. As principais águas ácidas identificadas no complexo mineiro foram os efluentes de galerias inativas e a drenagem dos depósitos de rejeitos. As ações empregadas na mitigação do impacto ambiental consistiram na redução do número de vazios nas pilhas de rejeitos, implementação de procedimentos de impermeabilização do topo e taludes laterais das pilhas de rejeitos com argila e cobertura vegetal e manutenção dos fluxos de água do complexo em circuitos fechado, com descarte somente após o tratamento do efluente. O tratamento do efluente foi eficientemente realizado com dois resíduos alcalinos, a cal extinta, gerada a partir da produção de acetileno, e a soda aluminizada, provenientes da produção de peças de alumínio. O processo de tratamento de efluentes pela adição dos agentes alcalinizantes na entrada da usina de beneficiamento apresenta como vantagens o uso das operações de bombeamento para promover a homogeneização do reagente, o aproveitamento das bacias de decantação de finos de minério para a remoção do lodo e melhoria das taxas de sedimentação dos finos pela presença dos hidróxidos de ferro e alumínio. O tratamento do efluente permite a neutralização do pH, redução da acidez e remoção de grande parte dos metais pesados, atingindo todos os padrões de lançamento exigidos pela legislação. A relação entre a produção de carvão e o volume de efluentes líquidos tratados e a produção de carvão foi de 2,5 m3 de efluente por tonelada de minério ROM, o que representou em 2005 um custo total equivalente a R$ 1,07/ton bruta, ou, R$ 0,44/m3 de efluente tratado. / The aim of this work was to control de environmental problems of the Coal Mine named UM II – Verdinho, of Carbonífera Criciúma, located in Santa Catarina, Brazil. It was carried out studies of tailings and waters characterization in different parts of the mine. It was developed a managing plan to treat the effluents, where alkaline industrial wastes were applied in the control of the acid mine drainage. After, the efficiency and costs of the wastewater treatment system were estimates. The results show that the coal tails on UM II – Verdinho are huge generator of acidity. The main acidic waters identified were the drainage collected from inactive galleries and tailing piles. The actions applied to the environmental impact mitigation consisted of reduction of the porosity in tailing deposits, clay impermeabilization of tailing deposits and the maintenance of the water flows in close circuited in the mine, with discharge conditioned to the effluent treatment. The treatment of acid mine drainage was efficiently conducted with two alkaline wastes, “extinct lime” provided by acetylene production and “sodium hydroxide” from aluminum production. The effluent treatment process by alkaline reagents in the inflow o the coal preparation plant presents the following advantages: the use o the same pumping system for coal preparation and effluent treatment, the use of the same ponds to promote solid-liquid separation and improvement of the settling rates of particles. This effluent treatment system allows pH neutralization, acidity reduction and metals removal, reaching the emission standards. The relationship among coal production and the volume of treated effluent was calculated to be 2.5 m3 of effluent by metric tones of ROM, witch represents on the year of 2005 the equivalent of R$ 1,07 / t ROM. The cost of the treated effluent process is of about R$ 0,44 / m3.

Vários estudos apontam para a importância do uso da densidade na regularização de amostras, como variável acumulada nas estimativas de teores e na determinação de um modelo de densidade para a conversão volume-massa. Porém, o impacto do uso da densidade nesses casos ainda não foi analisado por meio de reconciliação de teores. A avaliação das consequências desse uso em planos de lavra mensais baseados em estimativas de longo prazo também é raramente encontrada na literatura. Nesse sentido, este estudo visa relatar os impactos de se desconsiderar o uso da densidade nesses casos específicos. Para tanto, esse estudo considerou a abordagem tradicional e uma abordagem alternativa. A abordagem tradicional desconsidera a densidade como um fator de ponderação na regularização das amostras e na realização das estimativas. Essa prática é denominada método direto (MD). A abordagem proposta regulariza amostras ponderando-as pelos respectivos comprimentos e densidades e ainda estima teor indiretamente a partir da relação entre as estimativas das variáveis acumuladas TCD (Teor x Comprimento x Densidade) e CD (Comprimento x Densidade). Essa metodologia é denominada método indireto (MI). Ambas as metodologias foram usadas para estimar os teores de cobre no longo prazo e avaliar a qualidade dessas estimativas por meio de reconciliação com estimativas de curto prazo. Essa reconciliação foi feita no intervalo de três anos de produção. Em seguida, o desempenho das duas metodologias foi testado em polígonos de lavra desenhados com base nas estimativas de curto prazo. A intenção é verificar se o destino dos blocos dentro desses polígonos seria os mesmos para as duas metodologias e para as estimativas de curto prazo quando aplicado um teor de corte. Por fim, foram associadas a esses polígonos duas densidades: uma obtida pela densidade média condicionada a intervalos de teores, e outra determinada pela densidade média do polígono obtida pela média das densidades estimadas em cada bloco. Os resultados mostraram uma melhor reconciliação obtida pela aplicação do método indireto e diferenças relativamente grandes nas massas desses polígonos quando associados a eles essas duas formas de aplicar a densidades. / Many studies indicate the importance of using density when compositing assay grades as accumulated variable in grade estimates, and in determining one density model to transform the resources from volume into tonnage. However, the impact of using density in these cases has not yet been analyzed through grade reconciliation. The consequences of the employment of such models in monthly planning, based on the long-term estimates, are scarcely found in the literature. For this reason, this study aims at reporting the impacts of disregarding the use of density in these specific cases. In order to evaluate that, this study considered a traditional approach and proposed a new one. The traditional approach disregards the density as a weighting factor for assays grades compositing and for grades estimation. This practice is known as direct method (DM). The proposed approach composites assay grades considering length and density as weighting factors and then estimate grades indirectly through the ratio between the estimates of the accumulated variables GLD (Grade x Length x Density) and LD (Length x Density). This method is called indirect method (IM). Both methodologies were used to estimate the copper grades in long-term block model and evaluate the effect of these estimates through reconciliation with short-term planning estimates. This reconciliation was carried out during a three-year period. After that, the performance of the two methodologies was tested comparing the results to the ones obtained by polygons defined by the short-term estimates. It was checked whether the destinations of the blocks inside the polygons were the same for the two methodologies as well as for the short-term estimates when applying a cut-off grade to them. Finally, two densities were applied to those polygons: one determined by the average density conditioned by grade intervals and the other one determined by the average density of the polygon obtained by the average of the densities estimated in each block. The results showed a better reconciliation obtained by the indirect method and relatively large differences in tones within those polygons mass when the two densities approaches were applied.

Existe uma preocupação crescente com a extinção dos recursos não-renováveis e o impacto ambiental causado pela geração de grandes volumes de resíduos. Para sanar estes problemas, os resíduos estão sendo encaminhados para utilização em outros processos industriais, tal como na indústria do cimento. Isto leva a uma economia significativa de energia e dos recursos naturais, reduzindo o risco ambiental por dispor resíduos de uma forma inadequada. A adição de co-produtos em fornos de cimento, tais como PCbs (polychlorinated biphenyls), solventes, borras oleosas e pneus, tem modificado as propriedades dos cimentos e de seu principal constituinte, o clínquer. Diferentes matérias-primas e co-produtos são adicionados também durante a moagem, última etapa de fabricação. Isto reduz a quantidade de clínquer a ser produzido e, especialmente, a quantidade de emissões de gases tóxicos. Os efeitos do co-processamento sobre o meio ambiente e sobre a qualidade do cimento têm sido muito envestigados, no entanto pouca atenção tem sido dada a moabilidade dos clínqueres e seu consumo de energia nesta etapa do processo. São raros os esforços para otimizar os processos de cominuição no Brasil, embora este processo seja extremamente ineficiente. Técnicas matemáticas, tais como modelagem e simulação de moinhos e classificadores, poderiam ser utilizados com sucesso na indústria do cimento. Países como Austrália, França e Estados Unidos aplicam estes métodos com freqüência. O processo de cominuição é responsável por cerca de 40 % dos custos totais na manufatura do cimento e sua eficiência chega a apenas 1 %. Portanto, este trabalho visou investigar as relações entre as propriedades mineralógicas, químicas e físicas do clínquer e suas propriedades de quebra (comportamento na cominuição) para otimização da planta de cimento. Para isto foram desenvolvidas metodologias específicas capazes de correlacionar os parâmetros de quebra com as demais propriedades relevantes. O trabalho forneceu informações importantes na busca constante por melhorias nos processos de fabricação de clínquer e, em especial, nos processos de moagem. / There is an increasing concerned about the extinction of resources extinction and the environmental impact caused by residues generation. A solution to this is to make use of the residues in other industrials process, such as the cement manufacture. This leads to energy and natural resources savings, thus decreasing the environmental risk of inadequate waste disposal way. The addition of by-products in cement kilns, such as PCBs (polychlorinated biphenyls), solvents, waste oil and tyres/hubber have modified the properties of clinkers and cement. Different raw materials and by-products are also added during the cement milling. This reduces the clinker production and the toxic gases emissions, resulting in great energy savings. The co-processing effects on the environment and on cement quality have been investigated. However little attention has been given to clinkers grindability and its energy consumption. The efforts for optimizing the comminution process are rare in Brazil, although is a so inefficient process. Mathematical techniques, such as modelling and simulation of mills and classifiers, could be used in cement manufacture. Countries, like Australia, France and USA apply these methods often. Comminution process are responsible for about forty percent from total costs in cement manufacture and its efficiency approaches only one percent. Therefore, this work aims to investigate links between clinker mineralogical, chemical and physical properties and its breakage properties in cominnution for plant cement optimization. For that, specific methodologies able to correlate the clinker breakage parameters and other relevant properties were developed. The work supplies important informations for improving the clinker manufacture and grinding.

O presente trabalho aborda o problema relacionado a gestão para controle de drenagem ácida gerada em uma mineração de carvão, assim como as principais ações ambientais tomadas para o controle deste efluente no âmbito da unidade mineira pertencente a Carbonífera Criciúma S.A., identificada como UM II – Verdinho. Conduziram-se estudos de caracterização dos rejeitos da mineração e da qualidade da água gerada nas diferentes localidades do empreendimento, tendo sido desenvolvido um sistema capaz de tratar tanto as águas drenadas de subsolo quanto as águas captadas na superfície ou aquelas geradas pela lixívia verificada nos depósitos de rejeitos sulfetados. Ensaios para determinação dos potenciais de neutralização e de acidificação demonstram que os rejeitos do beneficiamento do carvão nda UM II – Verdinho, apresentam alto poder de acidificação. Neste contexto, é avaliada a flexibilidade operacional do sistema implantado para tratamento da drenagem ácida em termos de concentração da acidez tratada, bem como do tipo de reagente a ser empregado, enfocando neste caso o emprego de reagentes alternativos provenientes do descarte de diferentes industrias como agente neutralizante da drenagem ácida de mina. Por fim, avaliou-se o desempenho e custos do sistema de tratamento de efluentes. As principais águas ácidas identificadas no complexo mineiro foram os efluentes de galerias inativas e a drenagem dos depósitos de rejeitos. As ações empregadas na mitigação do impacto ambiental consistiram na redução do número de vazios nas pilhas de rejeitos, implementação de procedimentos de impermeabilização do topo e taludes laterais das pilhas de rejeitos com argila e cobertura vegetal e manutenção dos fluxos de água do complexo em circuitos fechado, com descarte somente após o tratamento do efluente. O tratamento do efluente foi eficientemente realizado com dois resíduos alcalinos, a cal extinta, gerada a partir da produção de acetileno, e a soda aluminizada, provenientes da produção de peças de alumínio. O processo de tratamento de efluentes pela adição dos agentes alcalinizantes na entrada da usina de beneficiamento apresenta como vantagens o uso das operações de bombeamento para promover a homogeneização do reagente, o aproveitamento das bacias de decantação de finos de minério para a remoção do lodo e melhoria das taxas de sedimentação dos finos pela presença dos hidróxidos de ferro e alumínio. O tratamento do efluente permite a neutralização do pH, redução da acidez e remoção de grande parte dos metais pesados, atingindo todos os padrões de lançamento exigidos pela legislação. A relação entre a produção de carvão e o volume de efluentes líquidos tratados e a produção de carvão foi de 2,5 m3 de efluente por tonelada de minério ROM, o que representou em 2005 um custo total equivalente a R$ 1,07/ton bruta, ou, R$ 0,44/m3 de efluente tratado. / The aim of this work was to control de environmental problems of the Coal Mine named UM II – Verdinho, of Carbonífera Criciúma, located in Santa Catarina, Brazil. It was carried out studies of tailings and waters characterization in different parts of the mine. It was developed a managing plan to treat the effluents, where alkaline industrial wastes were applied in the control of the acid mine drainage. After, the efficiency and costs of the wastewater treatment system were estimates. The results show that the coal tails on UM II – Verdinho are huge generator of acidity. The main acidic waters identified were the drainage collected from inactive galleries and tailing piles. The actions applied to the environmental impact mitigation consisted of reduction of the porosity in tailing deposits, clay impermeabilization of tailing deposits and the maintenance of the water flows in close circuited in the mine, with discharge conditioned to the effluent treatment. The treatment of acid mine drainage was efficiently conducted with two alkaline wastes, “extinct lime” provided by acetylene production and “sodium hydroxide” from aluminum production. The effluent treatment process by alkaline reagents in the inflow o the coal preparation plant presents the following advantages: the use o the same pumping system for coal preparation and effluent treatment, the use of the same ponds to promote solid-liquid separation and improvement of the settling rates of particles. This effluent treatment system allows pH neutralization, acidity reduction and metals removal, reaching the emission standards. The relationship among coal production and the volume of treated effluent was calculated to be 2.5 m3 of effluent by metric tones of ROM, witch represents on the year of 2005 the equivalent of R$ 1,07 / t ROM. The cost of the treated effluent process is of about R$ 0,44 / m3.

Vários estudos apontam para a importância do uso da densidade na regularização de amostras, como variável acumulada nas estimativas de teores e na determinação de um modelo de densidade para a conversão volume-massa. Porém, o impacto do uso da densidade nesses casos ainda não foi analisado por meio de reconciliação de teores. A avaliação das consequências desse uso em planos de lavra mensais baseados em estimativas de longo prazo também é raramente encontrada na literatura. Nesse sentido, este estudo visa relatar os impactos de se desconsiderar o uso da densidade nesses casos específicos. Para tanto, esse estudo considerou a abordagem tradicional e uma abordagem alternativa. A abordagem tradicional desconsidera a densidade como um fator de ponderação na regularização das amostras e na realização das estimativas. Essa prática é denominada método direto (MD). A abordagem proposta regulariza amostras ponderando-as pelos respectivos comprimentos e densidades e ainda estima teor indiretamente a partir da relação entre as estimativas das variáveis acumuladas TCD (Teor x Comprimento x Densidade) e CD (Comprimento x Densidade). Essa metodologia é denominada método indireto (MI). Ambas as metodologias foram usadas para estimar os teores de cobre no longo prazo e avaliar a qualidade dessas estimativas por meio de reconciliação com estimativas de curto prazo. Essa reconciliação foi feita no intervalo de três anos de produção. Em seguida, o desempenho das duas metodologias foi testado em polígonos de lavra desenhados com base nas estimativas de curto prazo. A intenção é verificar se o destino dos blocos dentro desses polígonos seria os mesmos para as duas metodologias e para as estimativas de curto prazo quando aplicado um teor de corte. Por fim, foram associadas a esses polígonos duas densidades: uma obtida pela densidade média condicionada a intervalos de teores, e outra determinada pela densidade média do polígono obtida pela média das densidades estimadas em cada bloco. Os resultados mostraram uma melhor reconciliação obtida pela aplicação do método indireto e diferenças relativamente grandes nas massas desses polígonos quando associados a eles essas duas formas de aplicar a densidades. / Many studies indicate the importance of using density when compositing assay grades as accumulated variable in grade estimates, and in determining one density model to transform the resources from volume into tonnage. However, the impact of using density in these cases has not yet been analyzed through grade reconciliation. The consequences of the employment of such models in monthly planning, based on the long-term estimates, are scarcely found in the literature. For this reason, this study aims at reporting the impacts of disregarding the use of density in these specific cases. In order to evaluate that, this study considered a traditional approach and proposed a new one. The traditional approach disregards the density as a weighting factor for assays grades compositing and for grades estimation. This practice is known as direct method (DM). The proposed approach composites assay grades considering length and density as weighting factors and then estimate grades indirectly through the ratio between the estimates of the accumulated variables GLD (Grade x Length x Density) and LD (Length x Density). This method is called indirect method (IM). Both methodologies were used to estimate the copper grades in long-term block model and evaluate the effect of these estimates through reconciliation with short-term planning estimates. This reconciliation was carried out during a three-year period. After that, the performance of the two methodologies was tested comparing the results to the ones obtained by polygons defined by the short-term estimates. It was checked whether the destinations of the blocks inside the polygons were the same for the two methodologies as well as for the short-term estimates when applying a cut-off grade to them. Finally, two densities were applied to those polygons: one determined by the average density conditioned by grade intervals and the other one determined by the average density of the polygon obtained by the average of the densities estimated in each block. The results showed a better reconciliation obtained by the indirect method and relatively large differences in tones within those polygons mass when the two densities approaches were applied.

O trabalho apresenta resultados comparativos, em escala de laboratório, de recuperação de sulfetos de cobre e molibdênio e inclui uma análise detalhada do estado da arte na flotação de partículas minerais finas (“F” 40 a 13 μm) e ultrafinas (“UF” < 13 μm) utilizando a técnica de flotação extensora (“extender flotation”) com diferentes tipos de óleos minerais. Os estudos foram realizados utilizando minério da usina concentradora da Mina Chuquicamata – Chile / Divisão Codelco Norte e visaram o aumento da recuperação de Cu e MO nas frações F-UF sem comprometer a recuperação das outras frações nem a qualidade do concentrado. No processo de flotação extensora, óleos não polares são utilizados na forma não emulsificada ou emulsificada (para aumentar sua difusão em solução aquosa) em concentrações da ordem de 20-120 g×t-1 juntamente com os coletores tradicionais. A palavra “extensora” refere-se ao fenômeno de espalhamento do óleo em superfícies hidrofóbicas, causando um aumento significativo na hidrofobicidade das partículas, e tem o sentido de extensão de uma película superficial sobre as partículas. Foram avaliados parâmetros químicos (tipo e concentração de óleo adicionado juntamente com os coletores convencionais), físicos (diâmetro de gotas dos óleos emulsificados), e operacionais (aspectos na geração de emulsões). Os resultados foram comparados com ensaio que simula o comportamento da flotação Rougher primária da empresa que processa os sulfetos (ensaio Standard - STD) e avaliados em termos de recuperações metalúrgicas, teores totais de Cu e Mo (concentrados e rejeitos), recuperação real (true flotation), constante cinética de flotação (K - modelo Klimpel) e grau de arraste hidrodinâmico das partículas de valor. Os melhores resultados foram encontrados na flotação extensora usando óleo Diesel emulsificado (> 60 g×t-1). As recuperações de Cu variaram entre 85 - 90 % (84 % no STD), com teores de Cu de 14 - 17 % (15 % Cu no STD) e 3,5 - 4,5 min-1 para a constante cinética de flotação comparada com 3 min-1 no Standard. Para a molibdenita (MoS2) os resultados apresentaram recuperações superiores a 78 % (72,6 % no STD) e ganho de recuperação real superior a 7 %. A adição de querosene emulsificado apresentou menores ganhos em relação ao óleo Diesel, que foram explicados pela interação existente entre os grupos naftênicos do Diesel e os sítios hidrofóbicos dos sulfetos. A flotação extensora com injeção de óleo Diesel não emulsificado mostrou redução significativa na constante cinética de flotação e não apresentou ganhos significativos na recuperação de Cu e Mo em comparação com o STD e resultados inferiores quando comparados com os ensaios EXT com o mesmo óleo emulsificado. Os estudospermitiram concluir que a técnica de flotação extensora com óleos contendo grupos naftênicos como o óleo Diesel e derivados, na forma emulsificada, aumenta a recuperação das partículas finas e ultrafinas de sulfetos de cobre e molibdênio. A interação das gotículas de óleo com as partículas dos sulfetos, com os coletores já adsorvidos, é caracterizada pela existência de etapas sucessivas de colisão, adesão, formação de lentes, espalhamento das lentes de óleo e agregação entre as partículas. Os resultados são discutidos em termos do aumento da hidrofobicidade e agregação das partículas F-UF por forças de efeito hidrofóbico. / The aim of this work was to evaluate, at laboratory scale, the effect of the extender flotation in the recovery by flotation of fines (“F” 40-13 μm) and ultrafines (“UF” < 13 μm) mineral particles of a copper/molybdenum sulphide ore, and compared with a standard mill laboratory procedure (STD). The sulphide ore correspond to the feed in the Rougher flotation stage from the Chuquicamata concentrator plant, of the “Corporación Nacional del cobre del Chile”, Codelco S.A, (Chuquicamata mine – Codelco North Division). Chemical parameters (type and oil concentration added with conventional collectors), physical parameters (emulsified oil drops diameter), and operational (aspects in the emulsion) were evaluated. Results were compared with the mill test that simulates the behaviour of the Rougher flotation of the plant that dresses the sulphide ore (Standard – STD). The main parameters were evaluated through metallurgical recoveries and grades of Cu and Mo (concentrates and tailings), “true” flotation values, process rate constant (Klimpel model) and the degree of hydrodynamic drag. Both oils yielded higher metallurgical efficiencies than the mill standard but better results were obtained with the extender flotation, with emulsified diesel oil (> 60 gt-1) and concentrate recoveries were in the order of 85-90 % (84 % in the STD), 14-17 % Cu grade (15 % Cu in the STD) and 3.5-4.5 min-1 for the Klimpel rate constant (compared to 3 min-1 in the STD). Compared with the molybdenyte (MoS2) the results yielded recoveries higher than 78 % (72,6 % in the STD) and a true flotation gain higher than 7 %. The emulsified kerosene oil yielded lesser gains compared to the Diesel oil, that may be explained by the interaction between the Diesel naftenic groups and the sulphide hydrophobic sites. The extender flotation with the non emulsified Diesel oil injection did not yielded significative gains in the recovery of Cu and Mo and it did not presented a significative reduction in the rate constant, with a thicker foam zone compared with the extender mill tests with the same emulsified oil. The studies allow to conclude that the extender flotation technique with oils containing naftenic groups as the Diesel oil, in the emulsified form, increases the recovery of F-UF particles of copper/molybdenum sulphide. Results are discussed in terms of the increase of the hydrophobicity and the aggregation of the F-UF particles by hydrophobic forces effect. The interaction of the oil drops with the sulphide particles, with adsorbed collector, is characterized by the existence of the steps of collision, adhesion, lenses formation, oil lenses spread and aggregation among particles.