As cinzas de carvão podem ser convertidas em produtos zeolíticos por tratamento hidrotérmico alcalino. No presente estudo, a capacidade de zeólitas sintetizadas a partir de cinzas de carvão brasileiras (6 amostras da cinza volante do filtro de mangas e 6 amostras da cinza leve do filtro ciclone) na remoção de Zn2+ e Cd2+ de soluções aquosas foi investigada. O tempo de equilíbrio alcançado pela maioria das zeólitas foi de 24 horas. Os dados de equilíbrio obtidos se ajustaram à isoterma de adsorção de Langmuir. As capacidades de troca catiônica máximas estavam entre 25,9 e 39,5 mg g-1 para o Zn2+ e entre 49,5 e 72,3 mg g-1 para o Cd2+. A zeólita sintética (ZM1) apresentou área superficial no valor de 66,38 m2 g-1, baixa relação Si/Al (1,65) e a formação de zeólitas sodalita e faujasita, que contribuíram para seu melhor desempenho. Estudos de adsorção de íons metálicos com a ZM1 indicaram a seguinte seqüência de seletividade: Pb2+ > Cd2+ > Cu2+ > Zn2+ > Ni2+. Para a ZM1, a maior porcentagem de remoção de Zn2+ e Cd2+ foi obtida em pH 5 e a recuperação de metais foi efetivamente realizada com solução de NaCl 2 mol L-1. Comparou-se o desempenho das zeólitas sintetizadas a partir das cinzas de carvão com as zeólitas sintéticas comerciais, bem como o custo de ambas. As zeólitas sintetizadas com cinza de carvão apresentaram melhor eficiência de retenção do zinco e do cádmio do que as zeólitas comerciais. / Coal ashes may be converted into zeolitic products by alkaline hydrothermal treatment. In the present study, the capacity of synthesized zeolites from Brazilian coal ashes (6 samples of baghouse filter fly ash and 6 samples of cyclone filter fly ash) for the removal of Zn2+ and Cd2+ from aqueous solutions has been investigated. The equilibrium time achieved by most of zeolites was 24 hours. The equilibrium data obtained fit the Langmuir adsorption isotherm. The maximum cation exchange capacities were between 25.9 and 39.5 mg g-1 for Zn2+ and between 49.5 and 72.3 mg g-1 for Cd2+. The synthetic zeolite (ZM1) presented a surface area of 66.38 m2 g-1, a low Si/Al ratio (1.65) and the formation of sodalite and faujasite zeolites, which contributed to its better performance. Adsoption studies of metal ions by ZM1 indicated the following sequence of selectivity: Pb2+ > Cd2+ > Cu2+ > Zn2+ > Ni2+. For ZM1, the highest removal percentage of Zn2+ and Cd2+ was obtained in pH 5 and recovery of metal was effectively carried out with NaCl 2 mol L-1 solution. The performance of zeolites synthesized from coal ashes with commercial synthetic zeolites was compared, as well as the cost of both. The zeolites synthesized with coal ash had better presented efficiency of retention of zinc and the cadmium than the commercial zeolites.

Neste trabalho, fez-se uma avaliação da reatividade do carvão gaúcho da mina de Faxinal com 17% de cinzas, de dois carvões importados, bem como das misturas destes carvões em diferentes proporções mássicas. Além disso, quantificou-se outros parâmetros importantes para o processo de injeção do carvão pulverizado (PCI) na fabricação do gusa via alto-forno, como o teor de cinzas, teor de matéria volátil e composição química das cinzas. A reatividade foi avaliada em termos da reação de gaseificação com CO2, em termobalança, sob condições isotérmicas e pressão atmosférica. Os experimentos foram realizados na temperatura de 1050ºC com CO2 puro, utilizando amostras com granulometria menor que 75 mm. Avaliou-se o efeito da geometria do cadinho e vazão de gás sobre a taxa de reação para garantir uma situação de controle cinético na reação de gaseificação. Os resultados experimentais revelaram que o carvão de Faxinal possui uma reatividade muito maior frente ao CO2 do que os carvões importados. O tempo para que se complete a reação, parâmetro importantíssimo no processo do alto-forno que utiliza PCI, é muitíssimo menor para o carvão de Faxinal do que para os carvões importados. As misturas de carvões revelaram um comportamento aditivo quanto à reatividade e aos demais parâmetros estudados. Observou-se que quanto maior o teor de carvão gaúcho presente na mistura, maior sua reatividade e menor é o tempo gasto para atingir a taxa máxima de reação. Em função dos resultados de reatividade, teor de cinzas e composição química das cinzas obtidos, permitiu-se indicar uma mistura com até 50% de carvão de Faxinal para ser testada na injeção de carvão pulverizado.

O presente estudo visa determinar as principais características tecnológicas das camadas de carvão não mineradas (camadas superiores e inferiores) da Jazida de Candiota para estudos futuros de beneficiamento gravimétrico, visando o uso energético. Tais camadas (S2, S3, S4, S5, S6, S8, S9, BL, I1, I2, I3, I4 e I5) correspondem a um grande percentual de carvão que não é minerado na jazida e ainda não haviam sido completamente caracterizadas para tal uso. Essa jazida está localizada no estado do Rio Grande do Sul e representa a maior reserva brasileira de carvão. A empresa Companhia Riograndense de Mineração – CRM possui os direitos de exploração e mineração de parte desta jazida e para esse estudo, forneceu amostras de tais camadas extraídas de furos de sondagem (testemunhos). De acordo com a proposta de trabalho, foi avaliada a distribuição granulométrica destes carvões, além das análises imediata, elementar e densimétrica. Ainda, a fim de avaliar um possível beneficiamento gravimétrico, foram elaboradas suas curvas de lavabilidade. Tais curvas forneceram informações determinantes para este beneficiamento. Os principais resultados mostram que as camadas BL, I3 e I4, em seu estado bruto, atendem aos requisitos máximos dos teores de cinzas (53%) e de enxofre total (2%) exigidos pela usina termelétrica Presidente Médici. Ainda, as camadas S2, S6 e I5 apresentam teor de cinzas abaixo de 53%, apesar de teor de enxofre total acima de 2%. Estas camadas demonstram, aparentemente, uma melhor qualidade em relação às demais camadas analisadas. Para as camadas com teores de cinzas e enxofre total acima do exigido pela termelétrica, o seu uso poderia ser viabilizado por beneficiamento gravimétrico. No entanto, o desempenho de tal beneficiamento dependerá principalmente do valor de NGM e da densidade de corte de cada camada. Além disso, tal estudo mostra altas recuperações mássicas teóricas destas camadas em todas as faixas granulométricas determinadas e com baixos valores de enxofre total em qualquer corte densimétrico. No entanto, para isso, as frações mais densas não seriam consideradas. Assim, os resultados destes estudos mostram que as camadas não mineradas de Candiota apresentam potencial para o uso energético. Desta forma, é interessante para a empresa estudar com mais detalhamento a viabilidade econômica de um futuro processo de beneficiamento, possibilitando uma melhoria na qualidade do produto final e um maior aproveitamento das reservas de carvão. / The present study has the objective of determining the main technological characteristics of coal seams (upper and lower seams) in Candiota Coalfield, for future gravimetric beneficiation studies, aiming at power consumption purposes. These seams (S2, S3, S4, S5, S6, S8, S9, BL, I1, I2, I3, I4 e I5) correspond to a great percentage of the coal reserve that are not mined and have as yet not been characterized for such purposes. This Coalfield is located in the state of Rio Grande do Sul and represents the largest coal reserve in Brazil. Companhia Riograndense de Mineração (CRM) holds the right of exploration and mining in part of this coalfield, and provided samples collected from boreholes (testimonies). According to the aim proposed here, besides proximate, elementary and densimetric analyses, the densimetric distribution of the coal was evaluated as well. In order to evaluate a possible gravimetric beneficiation, washability curves were performed. Such curves provide very important information for the coal beneficiation. The main results show that the seams of the raw coal, such as: BL, I3 and I4 correspond to the maximum requirements of ash (53%) and total sulfur contents (2%) of the Presidente Médici Thermoelectric Power Plant. The seams S2, S6 and I5 show the ash content under 53%, in spite of the high total sulfur content being over 2%. Apparently, such seams show a better quality in relation to the other seams analyzed. For the seams with ash and total sulfur contents higher than those required by the thermal electric power plant, its employment could be viable for gravimetric beneficiation. However, the performance of such beneficiation mainly depends on both the NGM value and separation density of each seam. Furthermore, the present study shows high theoretical mass yield of theses seams, in all determined grain size intervals, with low values of total sulfur in any separation density. However, the densest fractions were not taken into consideration. Thus, the results show that coal seams not mined in the Candiota Coalfield have a potential for power consumption purposes. Then, it could be advantageous to the Company a detailed study on the economic viability of a future beneficiation process, which would not only improve the quality of the final product, but also provide a better use of the coal reserves.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina. Centro Tecnologico / Made available in DSpace on 2016-01-08T17:51:05Z (GMT). No. of bitstreams: 1 88946.pdf: 2599613 bytes, checksum: 9e3e32cb892550b43c66c9cd97f577e1 (MD5) Previous issue date: 1992 / A dissertação aborda, num primeiro momento, a importância da análise custo-benefício enquanto técnica de seleção de projetos, bem como os conceitos e parâmetros básicos utilizados nesta avaliação. Posteriormente, de acordo com o método proposto por Little e Mirrlees (1974), adaptado por Serôa da Motta, (1988 b), efetua-se a estimativa dos custos e benefícios sociais do setor carbonífero de Santa Catarina, tomando-se como base a planilha de custos de um "pool" de empresas do setor, fornecida pelo CNP (Conselho Nacional do Petróleo) para os anos de 1987 e1988. Os custos referentes ao controle e degradação ambiental também são aqui estudados e, fazem parte do custo total de produção de carvão. Os resultados indicam que existe um benefício social derivado da produção de carvão em Santa Catarina.

Neste trabalho, fez-se uma avaliação da reatividade do carvão gaúcho da mina de Faxinal com 17% de cinzas, de dois carvões importados, bem como das misturas destes carvões em diferentes proporções mássicas. Além disso, quantificou-se outros parâmetros importantes para o processo de injeção do carvão pulverizado (PCI) na fabricação do gusa via alto-forno, como o teor de cinzas, teor de matéria volátil e composição química das cinzas. A reatividade foi avaliada em termos da reação de gaseificação com CO2, em termobalança, sob condições isotérmicas e pressão atmosférica. Os experimentos foram realizados na temperatura de 1050ºC com CO2 puro, utilizando amostras com granulometria menor que 75 mm. Avaliou-se o efeito da geometria do cadinho e vazão de gás sobre a taxa de reação para garantir uma situação de controle cinético na reação de gaseificação. Os resultados experimentais revelaram que o carvão de Faxinal possui uma reatividade muito maior frente ao CO2 do que os carvões importados. O tempo para que se complete a reação, parâmetro importantíssimo no processo do alto-forno que utiliza PCI, é muitíssimo menor para o carvão de Faxinal do que para os carvões importados. As misturas de carvões revelaram um comportamento aditivo quanto à reatividade e aos demais parâmetros estudados. Observou-se que quanto maior o teor de carvão gaúcho presente na mistura, maior sua reatividade e menor é o tempo gasto para atingir a taxa máxima de reação. Em função dos resultados de reatividade, teor de cinzas e composição química das cinzas obtidos, permitiu-se indicar uma mistura com até 50% de carvão de Faxinal para ser testada na injeção de carvão pulverizado.

Made available in DSpace on 2013-08-07T18:54:56Z (GMT). No. of bitstreams: 1 000412770-Texto+Completo-0.pdf: 8607993 bytes, checksum: eaaca4f9ccff55cd03431d166b800dd5 (MD5) Previous issue date: 2009 / Nowadays, environment contamination and waste management are among of the most worrisome problems. The large generation of solid waste is one of the biggest problems faced by modern society, which is using the recycling/reuse of waste as an alternative to minimize this effect. In this context, this work aimed to use coal fly ash, the largest industrial solid waste generation in South of Brazil (about 1. 7 million tons per year), as raw material for synthesis of zeolites. Zeolites are microporous material that has a wide range of industrial applications. In this study, coal fly ashes generated from units A and B of the Presidente Médici Thermeletric Power Plant, located in Candiota/RS, were used for hydrothermal synthesis of NaP1 zeolite in alkaline media. Physical, chemical and mineralogical analyses were used to characterize the coal fly ashes as well as the zeolites obtained from these materials. Several zeolitization tests were performed to optimize the synthesis of NaP1 zeolite with high yield. In the experimental conditions applied in this stydy, was obtained NaP1 zeolite, in some cases with traces of analcime zeolite, with conversion yields ranging from 40 to 77%. The zeolitic products showed values of cation exchange capacity (CEC) from 1. 9 to 3. 9 meq. g-1. These values of CTC indicate that these material can be an effective alternative for the removal of metals in acid mine drainage (AMD). / A contaminação do meio ambiente e a gestão de resíduos estão entre os problemas mais preocupantes da atualidade. A grande geração de resíduos sólidos é um dos maiores problemas enfrentados pela sociedade moderna, que vem utilizando a reciclagem/reuso de resíduos como uma alternativa para minimizar este efeito. Neste contexto, o presente trabalho teve como objetivo utilizar cinzas volantes de carvão, resíduo sólido industrial de maior geração no sul do Brasil (~1,7 milhões de toneladas/ano), como matéria-prima para síntese de zeólitas, material este que possui uma vasta gama de aplicações industriais. Neste estudo foi utilizado o processo hidrotérmico em meio alcalino para a síntese da zeólita NaP1 utilizando cinzas volantes geradas a partir das unidades de combustão do carvão (A e B) da Usina Termelétrica Presidente Médici (UTPM), localizada no município de Candiota (RS). Análises físicas, químicas e mineralógicas foram utilizadas para caracterizar as cinzas e zeólitas obtidas. Diversos testes de zeolitização foram realizados para otimizar a obtenção da zeólita NaP1 com elevado rendimento. Nas condições experimentais utilizadas foi obtido a zeólita NaP1, em alguns casos com traços de zeólita analcima, com rendimentos variando entre 40 a 77 % de conversão. Os produto zeolíticos apresentaram valores de capacidade de troca catiônica (CTC) de 1,9 a 3,9 meq. g-1. Estes valores de CTC encontrados para esta zeólita indicam que este material pode ser uma alternativa eficaz para a remoção de metais na drenagem ácida de mina (DAM).

O presente estudo visa determinar as principais características tecnológicas das camadas de carvão não mineradas (camadas superiores e inferiores) da Jazida de Candiota para estudos futuros de beneficiamento gravimétrico, visando o uso energético. Tais camadas (S2, S3, S4, S5, S6, S8, S9, BL, I1, I2, I3, I4 e I5) correspondem a um grande percentual de carvão que não é minerado na jazida e ainda não haviam sido completamente caracterizadas para tal uso. Essa jazida está localizada no estado do Rio Grande do Sul e representa a maior reserva brasileira de carvão. A empresa Companhia Riograndense de Mineração – CRM possui os direitos de exploração e mineração de parte desta jazida e para esse estudo, forneceu amostras de tais camadas extraídas de furos de sondagem (testemunhos). De acordo com a proposta de trabalho, foi avaliada a distribuição granulométrica destes carvões, além das análises imediata, elementar e densimétrica. Ainda, a fim de avaliar um possível beneficiamento gravimétrico, foram elaboradas suas curvas de lavabilidade. Tais curvas forneceram informações determinantes para este beneficiamento. Os principais resultados mostram que as camadas BL, I3 e I4, em seu estado bruto, atendem aos requisitos máximos dos teores de cinzas (53%) e de enxofre total (2%) exigidos pela usina termelétrica Presidente Médici. Ainda, as camadas S2, S6 e I5 apresentam teor de cinzas abaixo de 53%, apesar de teor de enxofre total acima de 2%. Estas camadas demonstram, aparentemente, uma melhor qualidade em relação às demais camadas analisadas. Para as camadas com teores de cinzas e enxofre total acima do exigido pela termelétrica, o seu uso poderia ser viabilizado por beneficiamento gravimétrico. No entanto, o desempenho de tal beneficiamento dependerá principalmente do valor de NGM e da densidade de corte de cada camada. Além disso, tal estudo mostra altas recuperações mássicas teóricas destas camadas em todas as faixas granulométricas determinadas e com baixos valores de enxofre total em qualquer corte densimétrico. No entanto, para isso, as frações mais densas não seriam consideradas. Assim, os resultados destes estudos mostram que as camadas não mineradas de Candiota apresentam potencial para o uso energético. Desta forma, é interessante para a empresa estudar com mais detalhamento a viabilidade econômica de um futuro processo de beneficiamento, possibilitando uma melhoria na qualidade do produto final e um maior aproveitamento das reservas de carvão. / The present study has the objective of determining the main technological characteristics of coal seams (upper and lower seams) in Candiota Coalfield, for future gravimetric beneficiation studies, aiming at power consumption purposes. These seams (S2, S3, S4, S5, S6, S8, S9, BL, I1, I2, I3, I4 e I5) correspond to a great percentage of the coal reserve that are not mined and have as yet not been characterized for such purposes. This Coalfield is located in the state of Rio Grande do Sul and represents the largest coal reserve in Brazil. Companhia Riograndense de Mineração (CRM) holds the right of exploration and mining in part of this coalfield, and provided samples collected from boreholes (testimonies). According to the aim proposed here, besides proximate, elementary and densimetric analyses, the densimetric distribution of the coal was evaluated as well. In order to evaluate a possible gravimetric beneficiation, washability curves were performed. Such curves provide very important information for the coal beneficiation. The main results show that the seams of the raw coal, such as: BL, I3 and I4 correspond to the maximum requirements of ash (53%) and total sulfur contents (2%) of the Presidente Médici Thermoelectric Power Plant. The seams S2, S6 and I5 show the ash content under 53%, in spite of the high total sulfur content being over 2%. Apparently, such seams show a better quality in relation to the other seams analyzed. For the seams with ash and total sulfur contents higher than those required by the thermal electric power plant, its employment could be viable for gravimetric beneficiation. However, the performance of such beneficiation mainly depends on both the NGM value and separation density of each seam. Furthermore, the present study shows high theoretical mass yield of theses seams, in all determined grain size intervals, with low values of total sulfur in any separation density. However, the densest fractions were not taken into consideration. Thus, the results show that coal seams not mined in the Candiota Coalfield have a potential for power consumption purposes. Then, it could be advantageous to the Company a detailed study on the economic viability of a future beneficiation process, which would not only improve the quality of the final product, but also provide a better use of the coal reserves.

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Mecânica, Brasília, 2013. / Submitted by Camila de Sousa (myla.sousa@hotmail.com) on 2014-07-17T15:02:57Z No. of bitstreams: 1 2014_JuanEstebanGarciaSierra.pdf: 2892573 bytes, checksum: 12a9b3a25921a9ffed8200d0e3f2ed94 (MD5) / Approved for entry into archive by Guimaraes Jacqueline(jacqueline.guimaraes@bce.unb.br) on 2014-07-18T12:16:27Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2014_JuanEstebanGarciaSierra.pdf: 2892573 bytes, checksum: 12a9b3a25921a9ffed8200d0e3f2ed94 (MD5) / Made available in DSpace on 2014-07-18T12:16:27Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2014_JuanEstebanGarciaSierra.pdf: 2892573 bytes, checksum: 12a9b3a25921a9ffed8200d0e3f2ed94 (MD5) / Confirmando-se as previsões de esgotamento das grandes reservas de petróleo e gás natural, o carvão poderá mais uma vez tornar-se a fonte principal de combustível fóssil no mundo. Mas, com seu emprego em larga escala será necessário o desenvolvimento de técnicas de captura e armazenamento de dióxido de carbono. Recentemente vem-se desenvolvendo pesquisas sobre novas tecnologias para a produção de energia mais limpa a base de carvão e uma delas é a oxi-combustão. Esta tecnologia é baseada na queima de combustíveis em uma atmosfera oxidante (livre de nitrogênio). A combustão de carvão com oxigênio puro produz um gás rico em CO2 e vapor de água, com substancialmente baixas concentrações de NOx. Permitindo assim, uma fácil separação e captura do CO2 para depois ser comprimido, transportado e armazenado. Dentro deste contexto, este trabalho apresenta um estudo detalhado da combustão de partículas de carvão colombiano betuminoso em atmosferas O2/NO2 (ar atmosférico) e O2/CO2 (oxi-combustão), através de simulações numéricas computacionais mostrando o efeito da substituição de N2 por CO2 na combustão de carvão em partículas. As equações de conservação de massa, energia, movimento e espécies (para uma geometria bidimensional), transiente, são resolvidas numericamente por um método de volumes finitos baseado em elementos. No equacionamento, considera-se a partícula como um meio poroso que pode se modificar devidos os processos de pirólise, combustão e gaseificação. A partir das simulações são analisadas temperatura, conversão de massa, reatividade, velocidade dos gases de combustão e fração mássica de O2, CO2, CO, H2O e N2, para todos os instantes de tempo da combustão da partícula. Todos esses parâmetros são apresentados para diferentes composições do gás oxidante (o ar atmosférico e varias concentrações de O2 na mistura O2/CO2). No final do trabalho se verifica que as predições numéricas mostraram excelente concordância com resultados experimentais e teóricos publicados na literatura especializada no assunto. _______________________________________________________________________________ ABSTRACT / Confirming the predictions about large oil and natural gas reserves depletion, coal may once again become a major source of fossil fuel in the world. The large-scale use of coal, will probably be associated with techniques for capturing and storing carbon dioxide. Recently it has been developing research about new technologies for cleaner energy production from coal, and one of them is oxy-fuel combustion. This technology is based on fuel combustion in an oxidizing atmosphere (free of nitrogen). The coal combustion with pure oxygen produces a rich gas of CO2 and water vapor, with substantially lower concentrations of NOx, allowing easy separation and CO2 capture, so then it can be compressed, transported and stored. Within this context, this work aims to present a detailed study of the combustion of bituminous Colombian coal particles in O2/N2 (atmospheric air) and O2/CO2 (oxy-fuel) atmospheres, through computational numerical simulations showing the effect of replacing N2 by CO2 in the coal combustion of coal particles. The equations of mass conservation, energy momentum and species (for a two-dimensional geometry), transient, are solved numerically by a finite volume method based on finite elements. In the equation, the particle is considered as a porous material that can change due to the pyrolysis, combustion and gasification processes. From the simulations are analyzed temperature, mass conversion, reactivity, combustion rate gases and mass fraction of O2, CO2, CO, H2O and N2, for all time instants of the particle combustion. All these parameters are presented for different compositions of the oxididant gas (atmospheric air and several concentrations of O2 in O2/CO2 mixture). At the end of the work it is found that the numerical predictions shows excellent agreement with experimental and theoretical results published in literature. _______________________________________________________________________________ RESUMEN / Confirmadas las previsiones de agotamiento de las grandes reservas de petróleo y gas natural, el carbón podrá convertirse nuevamente en la principal fuente de combustible fósil del mundo. Sin embargo, para el uso de éste a gran escala será necesario el desarrollo de técnicas de captura y almacenamiento de dióxido de carbono. Las investigaciones Recientes apuntan al desarrollo de nuevas tecnologías para la producción de energía limpia a base de carbón y una de ellas es la oxi-combustión. Esta tecnología se basa en la quema de combustibles en una atmósfera oxidante (libre de nitrógeno). La combustión de carbón con oxígeno puro genera un gas rico en CO2 y vapor de agua con bajas concentraciones de NOx, permitiendo así una fácil separación y captura de CO2 para después ser comprimido, transportado y almacenado. Dentro de este contexto, el presente trabajo exhibe un estudio detallado de la combustión de las partículas de carbón bituminoso colombiano en atmósferas de O2/NO2 (aire atmosférico) y O2/CO2 (oxi-combustión), a través de simulaciones numéricas computacionales mostrando el efecto de reemplazar N2 por CO2 en la combustión de las partículas de carbón. Las ecuaciones de conservación de masa, energía, movimiento y especies (para una geometría bidimensional), transitorio, son resueltas numéricamente por un método de volúmenes finitos basado en elementos. En las ecuaciones, la partícula es considerada como un medio poroso que puede cambiar debido a los procesos de pirólisis, gasificación y combustión. A partir de las simulaciones son analizadas temperatura, conversión de masas, reactividad, velocidad de los gases de combustión y fracción de masa de O2, CO2, CO, H2O y N2 para todos los instantes de tiempo de la partícula en combustión. Todos estos parámetros serán presentados para diferentes composiciones del gas oxidante (aire atmosférico y diversas concentraciones de O2 en la mezcla de O2/CO2). Al final del trabajo se encuentra que las predicciones numéricas mostraron una excelente concordancia con los resultados experimentales y teóricos publicados la literatura especializado en el asunto.

O presente estudo visa determinar as principais características tecnológicas das camadas de carvão não mineradas (camadas superiores e inferiores) da Jazida de Candiota para estudos futuros de beneficiamento gravimétrico, visando o uso energético. Tais camadas (S2, S3, S4, S5, S6, S8, S9, BL, I1, I2, I3, I4 e I5) correspondem a um grande percentual de carvão que não é minerado na jazida e ainda não haviam sido completamente caracterizadas para tal uso. Essa jazida está localizada no estado do Rio Grande do Sul e representa a maior reserva brasileira de carvão. A empresa Companhia Riograndense de Mineração – CRM possui os direitos de exploração e mineração de parte desta jazida e para esse estudo, forneceu amostras de tais camadas extraídas de furos de sondagem (testemunhos). De acordo com a proposta de trabalho, foi avaliada a distribuição granulométrica destes carvões, além das análises imediata, elementar e densimétrica. Ainda, a fim de avaliar um possível beneficiamento gravimétrico, foram elaboradas suas curvas de lavabilidade. Tais curvas forneceram informações determinantes para este beneficiamento. Os principais resultados mostram que as camadas BL, I3 e I4, em seu estado bruto, atendem aos requisitos máximos dos teores de cinzas (53%) e de enxofre total (2%) exigidos pela usina termelétrica Presidente Médici. Ainda, as camadas S2, S6 e I5 apresentam teor de cinzas abaixo de 53%, apesar de teor de enxofre total acima de 2%. Estas camadas demonstram, aparentemente, uma melhor qualidade em relação às demais camadas analisadas. Para as camadas com teores de cinzas e enxofre total acima do exigido pela termelétrica, o seu uso poderia ser viabilizado por beneficiamento gravimétrico. No entanto, o desempenho de tal beneficiamento dependerá principalmente do valor de NGM e da densidade de corte de cada camada. Além disso, tal estudo mostra altas recuperações mássicas teóricas destas camadas em todas as faixas granulométricas determinadas e com baixos valores de enxofre total em qualquer corte densimétrico. No entanto, para isso, as frações mais densas não seriam consideradas. Assim, os resultados destes estudos mostram que as camadas não mineradas de Candiota apresentam potencial para o uso energético. Desta forma, é interessante para a empresa estudar com mais detalhamento a viabilidade econômica de um futuro processo de beneficiamento, possibilitando uma melhoria na qualidade do produto final e um maior aproveitamento das reservas de carvão. / The present study has the objective of determining the main technological characteristics of coal seams (upper and lower seams) in Candiota Coalfield, for future gravimetric beneficiation studies, aiming at power consumption purposes. These seams (S2, S3, S4, S5, S6, S8, S9, BL, I1, I2, I3, I4 e I5) correspond to a great percentage of the coal reserve that are not mined and have as yet not been characterized for such purposes. This Coalfield is located in the state of Rio Grande do Sul and represents the largest coal reserve in Brazil. Companhia Riograndense de Mineração (CRM) holds the right of exploration and mining in part of this coalfield, and provided samples collected from boreholes (testimonies). According to the aim proposed here, besides proximate, elementary and densimetric analyses, the densimetric distribution of the coal was evaluated as well. In order to evaluate a possible gravimetric beneficiation, washability curves were performed. Such curves provide very important information for the coal beneficiation. The main results show that the seams of the raw coal, such as: BL, I3 and I4 correspond to the maximum requirements of ash (53%) and total sulfur contents (2%) of the Presidente Médici Thermoelectric Power Plant. The seams S2, S6 and I5 show the ash content under 53%, in spite of the high total sulfur content being over 2%. Apparently, such seams show a better quality in relation to the other seams analyzed. For the seams with ash and total sulfur contents higher than those required by the thermal electric power plant, its employment could be viable for gravimetric beneficiation. However, the performance of such beneficiation mainly depends on both the NGM value and separation density of each seam. Furthermore, the present study shows high theoretical mass yield of theses seams, in all determined grain size intervals, with low values of total sulfur in any separation density. However, the densest fractions were not taken into consideration. Thus, the results show that coal seams not mined in the Candiota Coalfield have a potential for power consumption purposes. Then, it could be advantageous to the Company a detailed study on the economic viability of a future beneficiation process, which would not only improve the quality of the final product, but also provide a better use of the coal reserves.

Neste trabalho, fez-se uma avaliação da reatividade do carvão gaúcho da mina de Faxinal com 17% de cinzas, de dois carvões importados, bem como das misturas destes carvões em diferentes proporções mássicas. Além disso, quantificou-se outros parâmetros importantes para o processo de injeção do carvão pulverizado (PCI) na fabricação do gusa via alto-forno, como o teor de cinzas, teor de matéria volátil e composição química das cinzas. A reatividade foi avaliada em termos da reação de gaseificação com CO2, em termobalança, sob condições isotérmicas e pressão atmosférica. Os experimentos foram realizados na temperatura de 1050ºC com CO2 puro, utilizando amostras com granulometria menor que 75 mm. Avaliou-se o efeito da geometria do cadinho e vazão de gás sobre a taxa de reação para garantir uma situação de controle cinético na reação de gaseificação. Os resultados experimentais revelaram que o carvão de Faxinal possui uma reatividade muito maior frente ao CO2 do que os carvões importados. O tempo para que se complete a reação, parâmetro importantíssimo no processo do alto-forno que utiliza PCI, é muitíssimo menor para o carvão de Faxinal do que para os carvões importados. As misturas de carvões revelaram um comportamento aditivo quanto à reatividade e aos demais parâmetros estudados. Observou-se que quanto maior o teor de carvão gaúcho presente na mistura, maior sua reatividade e menor é o tempo gasto para atingir a taxa máxima de reação. Em função dos resultados de reatividade, teor de cinzas e composição química das cinzas obtidos, permitiu-se indicar uma mistura com até 50% de carvão de Faxinal para ser testada na injeção de carvão pulverizado.