Realizou-se um estudo dos efeitos das variáveis de moagem e dos moinhos de alta energia sobre a síntese do composto intermetálico NiAl. A influência do poder de moagem, tamanho de partícula inicial de Ni, agente controlador de processo e dimensões dos corpos moedores durante a síntese do composto NiAl no moinho Spex foi quantificada utilizando-se um planejamento fatorial. Verificou-se uma significativa influência do poder de moagem no tempo de ignição da reação exotérmica de formação do composto NiAl, além da influência da interação entre o poder de moagem, agente controlador de processo e dimensões dos corpos moedores no tamanho médio de partículas dos produtos das moagens. O rendimento no moinho Attritor demonstrou-se dependente do poder de moagem e também da quantidade de agente controlador do processo durante a moagem de misturas de pós de Ni e Al. A síntese por combustão de pós mecanicamente ativados no moinho Attritor levou à formação de NiAl3, Ni2Al3 e NiAl ou somente NiAl, dependendo da temperatura de síntese. Conduziu-se a tentativa de determinação experimental, através da técnica de calorimetria diferencial de varredura, das entalpias de formação dos compostos intermetálicos NiAl3, Ni2Al3, NiAl e Ni3Al; os valores encontrados para Ni2Al3 e Ni3Al foram, respectivamente, 167 kJ/mol e 93 kJ/mol. A formação de NiAl no moinho planetário, ao contrário do verificado nos moinhos Spex e Attritor, ocorreu de maneira gradual e o tempo necessário para a formação do composto foi dependente da quantidade de agente controlador de processo. Para os moinhos planetário e Attritor estimaram-se as respectivas energias de moagens transferidas ao longo do processo e o composto NiAl obtido nestes moinhos foi parcialmente ordenado. O método de Rietveld foi utilizado para a determinação da quantidade de NiAl formado após a moagem nos moinhos planetário e Attritor e também para a estimativa dos tamanhos de cristalitos e da deformação da rede. Amostras particuladas obtidas nos moinhos planetário e Attritor foram consolidadas, sinterizadas a 1300ºC e caracterizadas por ensaios de flexão e microdureza Vickers; as amostras apresentaram um comportamento frágil em flexão e microdureza Vickers inferior em comparação ao valor encontrado na literatura. / A study on the effect of milling variables and high-energy mills on the NiAl intermetallic compound synthesis was performed. The effect of ball-to-powder ratio, Ni particle initial size, the use of process control agent and milling media size on NiAl synthesis in a Spex mill was evaluated using a factorial design. It was shown that ball-to-powder ratio plays an important role in the ignition time of the mechanically induced reaction of NiAl intermetallic formation; moreover, an interaction of ball-to-powder ratio, process control agent and milling media size was found to affect the particle size of milling products. During milling of Ni and Al powder, the yield of an Attritor mill was found dependent on ball-to-powder ratio and the process control agent quantity. After combustion synthesis of powders, which were previously mechanically activated in the Attritor mill, monophasic NiAl or a mixture of NiAl3, Ni2Al3 and NiAl were obtained depending on synthesis temperature; however, swelling of samples was verified in both situations. The enthalpy of formation of Ni2Al3 and Ni3Al was measured using differential scanning calorimetry and the experimental values were, respectively, 167 kJ/mol and 93 kJ/mol. NiAl compound formation occurred through an exothermic reaction in Spex and Attritor mills, on the other hand, this intermetallic was gradually formed during milling in the planetary mill, and, in this milling device, the time for compound formation was dependent on process control agent quantity. Furthermore, the energy transferred to the powder during milling in planetary and Attritor mills was estimated, and the NiAl synthesized in these devices was partially disordered. Also, the Rietveld method was employed to determine the amount of NiAl synthesized in planetary and Attritor mills, and, also, estimate crystallite size and lattice strain of milling products. Finally, milling products of planetary and Attritor mills were consolidated and sintered at 1300ºC so that Vickers microhardness and flexion tests could be performed; these tests indicated a fragile behavior, and hardness lower than the value found on literature.

Este trabalho analisou, comparativamente, os aspectos operacionais entre as configurações de circuito fechado de moagem em moinhos de bolas, quais sejam, os circuitos direto e inverso. Foram realizadas amostragens no circuito industrial de prémoagem e moagem primária do Concentrador I de Germano, da Samarco Mineração, ora operando sob a configuração inversa, ora sob a configuração direta. Os históricos de dados industriais entre os circuitos dos Concentradores I e II de Germano foram também comparados, para complementação desta análise. Por fim, foram realizados ensaios de moagem em escala de laboratório, simulando ambas as condições. As comparações entre diferentes índices de desempenho selecionou o consumo de energia por tonelada de material gerado abaixo da malha de controle como o mais adequado para avaliar o desempenho dos circuitos. A comparação entre os históricos dos dados industriais dos Concentradores I (operando sob circuito inverso) e do Concentrador II (operando sob circuito direto) mostrou um histórico consistente em que o circuito do Concentrador II apresenta menor consumo energético por tonelada de material gerado abaixo da malha de controle do circuito. Estes resultados foram diferentes daqueles obtidos a partir das amostragens realizadas no circuito industrial da Samarco, os quais indicaram melhor desempenho do circuito inverso. A diferença foi atribuída à etapa de classificação, cujo desempenho determina a alteração ou até mesmo anula os benefícios, conforme demonstram os resultados de simulação posteriores. / This work compared the performance associated to both direct and reverse ball mill closed circuit configurations. Survey campaigns were carried out in both Samarco Mineração industrial plants ie. Concentrator I and Concentrator II. The former includes reverse configured ball mill closed grinding circuit, while the latter is equipped with ball mills under a direct closed configuration. The study comprised laboratory jar tests as well as comparisons between historical data obtained for both industrial plants. The energy consumption per ton of generated product was selected as the most adequate parameter to access the circuit performance. Comparisons based on historical data indicated that the Concentrator II, configured in a direct mode, showed a better performance than Concentrator I. Such a conclusion contrasts with the results obtained from the survey campaign which indicated a better performance for the reverse configuration. Such a difference was associated to the performance of the classification, carried out in cyclones, as demonstrated by simulations conducted on the basis of previously calibrated models.

A demanda mundial de minério de ferro tem aumentado consideravelmente nos últimos anos e mais recentemente tem sofrido queda do valor de venda, provocando a necessidade de melhoria de desempenho das instalações de beneficiamento mineral. A automação de processos é uma das áreas que promove esta melhoria de desempenho, uma vez que as estratégias de controle automatizadas reduzem a variabilidade dos processos a partir da minimização da interferência do operador. A automação mantém o sistema sobre vigília todo o tempo reproduzindo as ações do operador, padronizando-as em uma frequência que não seria possível para seres humanos. Estas estratégias, normalmente, são definidas empiricamente a partir de experiência e do conhecimento dos técnicos de operação. O objetivo geral do trabalho é propor um método científico para definição de estratégia de controle automático para um circuito de moagem, desenvolvido através da utilização de tecnologia de simulação de processos e análise multivariada. Objetivos específicos visam a obtenção de balanço de massas, granulométrico e de água do circuito de moagem (i) e de modelos matemáticos que descrevam o comportamento do circuito de moagem considerando as variáveis críticas (ii) e determinação estruturada de estratégia de controle automatizada de processo (iii). A otimização permitiu atingir a produtividade esperada, acima de 680t/h, a meta para a especificação granulométrica do produto, 50,0m, e atingir a meta de recuperação em massa, próxima de 90%. A sequência utilizada neste trabalho pode ser considerada como uma metodologia científica para definição de estratégias de controle automatizadas para processamento mineral. Este método poderá ser empregado em sistemas de grande importância como, neste caso, a moagem de minério de ferro. / The world demand for iron ore has increased considerably in the past years and most recently the sale value has decreased, causing the need for performance improvement of mineral processing facilities. Process automation is one of the areas that promote this performance improvement since the automated control strategies reduce process variability by minimizing the operator interference keeping the system under constant surveillance all the while reproducing the operators’ actions, standardizing them in a frequency that would not be possible for humans. These strategies are usually defined empirically from experience and knowledge of operating technicians. The overall objective of this study is to propose a scientific method to define an automatic control strategy for a grinding circuit, developed through the use of processes simulation technology and multivariate analysis. Specific objectives aim to obtaining mass balance, particle size distribution and water in the grinding circuit (i), and mathematical models describing the grinding circuit behavior considering the critical variables (ii) and the structured determination of process's automated control strategy (iii). The optimization was able to achieve the expected productivity, above 680th, the target for particle size specification of the product, 50,0m, and achieve mass recovery target, close to 90%.The sequence used in this work can be considered as a scientific methodology to define automated control strategies for mineral processing. This method can be used in systems of great importance as, in this case, the iron ore grinding.

Este trabalho de pesquisa foi desenvolvido numa fábrica de cimento, situada no Sul do Brasil, Candiota, no circuito de moagem de clinquer de cimento. O principal objetivo foi descrever o desempenho do moinho de bolas, usando o MBP e do classificador dinâmico usando curvas de partição, a fim de que, num futuro próximo, possa ser otimizado o processo de moagem de cimento, reduzindo gastos com energia e substituição de peças, além de agregar maior qualidade ao produto. O clinquer, a cinza e o gesso constituem a alimentação do moinho de bolas a ser modelado; a cominuição desses três materiais a uma granulometria de aproximadamente 98%, em média, passante em 25 µm, vem a ser o cimento que é embalado e vendido no comércio do estado do Rio Grande do Sul. Para modelar o moinho foi necessário obter os parâmetros essências das funções seleção (Si), função quebra (Bij) e função de classificação (Ci), bem como da função de distribuição de tempo de residência (DTR). Para tanto, foi utilizada a técnica do retrocálculo, baseando-se nas amostras coletadas na fábrica de cimento, tratando o material como algo homogêneo, que é o habitual nestes casos. Acredita-se que existindo um modelo ajustado para escala industrial, ainda que inicial (não validado), neste caso, o mesmo fornece mais informações do que se fossem realizados apenas ensaios de laboratório. Foi utilizado o modelo do balanço populacional (MBP) para prever a granulometria do produto, a partir da granulometria de alimentação (e vice-versa), modificando as condições operacionais do circuito, tais como, flap e rotação do separador, grau de enchimento e taxa de alimentação. Como conseqüência prática deste trabalho, cita-se, por exemplo, a determinação das faixas "ideais" de operação para o separador, em função da umidade, e a recomendação para modificar a situação de moagem atual (sobremoagem), para uma de menor consumo enregético, sem prejuízo da qualidade do produto, com base numa argumentação coerente com as amostragens realizadas, que por sua vez, ilucidaram o mecanismo de funcionamento do sistema e estabeleceram alternativas melhores no modo de operação do mesmo. / This research work was developed in a cement works, placed in South of Brazil, Candiota, in the circuit clinker grinding. The main objective was to analyse the performance of the mill and the separator through the population balance model (PBM) and partition curves, in order to, in the next future, the cement griding process to get optimmum performance, reducing costs with energy and wear of the parts, beyond adding quality to the cement. The clinker, the ash and the gypsum constitute the ball mill feed, the cominution of these materials (98% less than 25 µm) resulting the cement that is saled in trade of the Rio Grande do Sul. To analyse the mill was necessary obtain the essencial parameter of the selection function (Si), breakage function (Bij), and classification function (Ci), as well as residence time distribution function (DTR). It was utilized back-caculation technic, based in the samples collected in the cement works, considering the material homogeneous, calculating the size distribution of the conbined mill feed through individual size distribution and tonnages of the componentes. One think that existing one model adjusted to industrial scale, not validated yet, in this case, it provide more information than only laboratory studies. Simulation studies were carried out to verify the model structure by predicting the mill product for a different operating condition of feed size distribution, feed rate, mill filling, flap and rotation of the separator. As pratical consequence of this work, one cite, for example, the determination of the better operation ranges to the separator, in agreement with humidity, and recommendation to modify presente situation of overgriding, reducing the consumption of energy, without harms to the product quality.

Submitted by Fernanda Rodrigues de Lima (fernanda.rlima@ufpe.br) on 2018-08-23T19:41:46Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 811 bytes, checksum: e39d27027a6cc9cb039ad269a5db8e34 (MD5) DISSERTAÇÃO Audennille de Almeida.pdf: 2499852 bytes, checksum: b31b969f0b52983f31b2e06741a929e4 (MD5) / Rejected by Alice Araujo (alice.caraujo@ufpe.br), reason: Fernanda, bem-vinda! Por favor, altere o PDF para o que está no banco, pois modificamos a ficha catalográfica. O título será "Tratamentos térmicos...", no plural. on 2018-09-14T17:41:56Z (GMT) / Submitted by Fernanda Rodrigues de Lima (fernanda.rlima@ufpe.br) on 2018-09-20T19:25:10Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 811 bytes, checksum: e39d27027a6cc9cb039ad269a5db8e34 (MD5) DISSERTAÇÃO Audennille Marinho de Almeida.pdf: 2530000 bytes, checksum: fb0de8194fd3bb7bb93633cf3510e195 (MD5) / Approved for entry into archive by Alice Araujo (alice.caraujo@ufpe.br) on 2018-09-21T21:16:25Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 811 bytes, checksum: e39d27027a6cc9cb039ad269a5db8e34 (MD5) DISSERTAÇÃO Audennille Marinho de Almeida.pdf: 2530000 bytes, checksum: fb0de8194fd3bb7bb93633cf3510e195 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-09-21T21:16:25Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 811 bytes, checksum: e39d27027a6cc9cb039ad269a5db8e34 (MD5) DISSERTAÇÃO Audennille Marinho de Almeida.pdf: 2530000 bytes, checksum: fb0de8194fd3bb7bb93633cf3510e195 (MD5) Previous issue date: 2017-06-09 / CAPES / Os minerais de pegmatitos, entre eles os feldspatos, são muito utilizados nas indústrias cerâmicas, tintas e construção civil. Os feldspatos são silicatos de alumínio, sendo um dos principais constituintes dos pegmatitos. Em geral, os minerais de feldspatos de pegmatitos são liberados por fragmentação e concentrados por meio de peneiramento ou classificação. O tratamento térmico, sem destruição da estrutura cristalina, poderá ser uma ferramenta auxiliar na liberação de minerais de interesse econômico, uma vez que os materiais sofrem dilatação volumétrica diferenciada com o aumento da temperatura. Este trabalho teve como principal objetivo empregar o tratamento térmico, associado à energia de ação da moagem, para liberar o feldspato potássico de um pegmatito e elevar o teor de álcalis nos produtos concentrados. Neste sentido, uma amostra foi coletada, de uma pilha de minério de feldspato potássico, lavrado seletivamente de pegmatitos graníticos, do Estado do Rio Grande do Norte. Uma amostra da pilha de minério foi caracterizada por análises granulométricas, térmicas, fluorescência e difração de raios X. Alíquotas da pilha de minério foram aquecidas nas temperaturas de 200, 400 e 800 °C e depois, foram fragmentadas, cada uma, num moinho de bolas, para os tempos de 20, 40, 80 minutos. O tratamento térmico da pilha de minério, nas alíquotas moídas por 80 minutos, passou da cor branca, na temperatura ambiente, para um tom pastel, a 800 °C. Nas análises de ATD e TG, uma alíquota da pilha de minério perdeu uma pequena quantidade de massa, da ordem de 0,1 %, durante o aquecimento entre as temperaturas ambiente e 1.100 °C. Uma transformação de fase ocorreu na temperatura de 571 °C, quando o quartzo α mudou para β. Os resultados mostraram que o tratamento térmico não contribuiu para a liberação dos minerais de feldspatos potássicos. A moagem contribuiu para a redução de tamanho das partículas, porém não foi observada a elevação no teor de álcalis. Os concentrados obtidos por peneiramento na fração inferior a 65 malhas, após moagem em diversos tempos e temperaturas, ficaram um pouco superior ao da pilha de minério. O resultado desfavorável do tratamento foi atribuído aos seguintes fatores: a pilha de minério estava com um teor de álcalis elevado e; a moagem privilegiou a fragmentação por atrito e foi realizada sem um prévio choque térmico. / Pegmatite minerals including feldspars are widely used in ceramics, paint and construction industries. Feldspars are aluminum silicates and the main constituents of pegmatites. In general, feldspar pegmatites are released by fragmentation and concentrated by sieving or screening. Thermal treatment without crystalline structure destruction could be an auxiliary tool to release economic interest minerals since materials presents differentiated volumetric dilation with the temperature increase. The main aim of this work was to use thermal treatment associated with grinding action energy, to release the potassic feldspar from a pegmatite and increase the alkali content in the concentrated products. Therefore, a sample was randomly collected from a potassium feldspar ore, selectively washed of granitic pegmatites from the Rio Grande do Norte, Brazil. An ore pile was characterized by granulometric, thermal, fluorescence and X-ray diffraction analyzes. Aliquots from this ore pile were heated at 200, 400 and 800°C and then each aliquot was milled in a ball mill at 20, 40 and 80 minutes. The aliquots in heat treatment milled at 80 minutes changed from white, at room temperature, to a pastel tone at 800°C. In ATG e TG analysis, an ore pile aliquot lost a small mass amount of the order of 0,1%, during the heating between room temperatures and 1,100°C. A phase transformation occurred at the temperature of 571°C, when the quartz α changed to β. The results showed that the thermal treatment did not contribute to release the feldspar potassic minerals. The milling contributed to reduce the particles size, however the alkalis content was not increased. The concentrates obtained by sieving in fraction less then 65 mesh, after milling in various times and temperatures, were a little higher than ore pile. Unfavorable result of the treatment was attributed to the following factors: the ore pile was with a high alkalis content and; the grinding privileged the fragmentation by friction and accomplished without a previous thermal shock.

Submitted by Divisão de Documentação/BC Biblioteca Central (ddbc@ufam.edu.br) on 2017-12-04T14:35:59Z No. of bitstreams: 2 Dissertação_Mitsuo.L.Takeno.pdf: 2642036 bytes, checksum: ce4a14aed9debfdd28277de393856839 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) / Approved for entry into archive by Divisão de Documentação/BC Biblioteca Central (ddbc@ufam.edu.br) on 2017-12-04T14:36:11Z (GMT) No. of bitstreams: 2 Dissertação_Mitsuo.L.Takeno.pdf: 2642036 bytes, checksum: ce4a14aed9debfdd28277de393856839 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) / Made available in DSpace on 2017-12-04T14:36:11Z (GMT). No. of bitstreams: 2 Dissertação_Mitsuo.L.Takeno.pdf: 2642036 bytes, checksum: ce4a14aed9debfdd28277de393856839 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Previous issue date: 2017-09-21 / CAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / In this work the SnSe was produced by two routes of synthesis, by mechanical alloying and simple melting technique. For both SnSe synthesis processes, the Sn and Se elementary powders were used in the nominal composition of Sn-50%Se in mols. Through the X-ray analysis of the sample synthesized by the mechanical alloying technique, a very fast nucleation of the alloy was observed in orthorhombic layers of SnSe with remarkable structural stability during the milling process however, the SnSe alloy that was milled up to 46 h showed a strong dependence with the milling's atmosphere. By the fusion technique of the elementary powders of Sn and Se, the SnSe was obtained in very oriented layers. The analysis of the crystallite size and microstrain of the alloys produced showed the efficiency of mechanical alloying in the production of nanostructured powders with a high degree of defects in their structure, on the other hand, the sample produced by melting process presented a low percentage of defects in their structure with crystallite size in the order of micrometers. / Neste trabalho foi produzido o SnSe por duas rotas de síntese, por moagem de alta energia e por fusão. Para ambos os processos de síntese do SnSe foram utilizados os pós elementares de Sn e Se na composição nominal de Sn-50%Se em mols. Através da análise de raios X da amostra sintetizada pela técnica de moagem, foi observado uma nucleação muito rápida da liga em camadas ortorrõmbicas de SnSe com uma notável estabilidade estrutural durante o processo de moagem, entretanto, a liga de SnSe que foi moída até 46h apresentou uma forte dependência com a atmosfera de moagem. Pela técnica de fusão dos pós elementares de Sn e Se foi obtido o SnSe em camadas muito orientadas. A análise do tamanho de cristalito e microdeformação das ligas produzidas mostrou a eficiência da moagem de alta energia na produção de pós nanoestruturados com um alto grau de defeitos em sua estrutura, por outro lado a amostra produzida por fusão apresentou uma baixa porcentagem de defeitos em sua estrutura com tamanho de cristalitos na ordem dos micrometros.

Submitted by Elaine Lucia (lucia.elaine@live.com) on 2015-07-10T19:29:47Z No. of bitstreams: 1 Dissertação - Marcílio da Costa Ramos.pdf: 2135224 bytes, checksum: a81700794bd619c878d3fdbc31e88b1e (MD5) / Approved for entry into archive by Divisão de Documentação/BC Biblioteca Central (ddbc@ufam.edu.br) on 2015-07-10T20:08:09Z (GMT) No. of bitstreams: 1 Dissertação - Marcílio da Costa Ramos.pdf: 2135224 bytes, checksum: a81700794bd619c878d3fdbc31e88b1e (MD5) / Approved for entry into archive by Divisão de Documentação/BC Biblioteca Central (ddbc@ufam.edu.br) on 2015-07-10T20:11:51Z (GMT) No. of bitstreams: 1 Dissertação - Marcílio da Costa Ramos.pdf: 2135224 bytes, checksum: a81700794bd619c878d3fdbc31e88b1e (MD5) / Made available in DSpace on 2015-07-10T20:11:51Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Dissertação - Marcílio da Costa Ramos.pdf: 2135224 bytes, checksum: a81700794bd619c878d3fdbc31e88b1e (MD5) Previous issue date: 2014-07-29 / CAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Using a sample of metallic copper Cu2O, was produced by mechanical alloying. The evolution of the structural properties of the sample was studied by x-ray diffraction (XRD), by making one XRD measurement after every two hours of milling during twenty four hours, in a step by step process. The final sample was analyzed by micro-Raman spectroscopy ( ). The time evolution of the structural properties of the samples was observed by refining the XRD diffractograms using the Rietveld method. The Williamson-Hall method was used in order to obtain the values of the microstrain and the crystallite size for the phases present in the sample. The nucleation dynamics of the phase was studied and described by the method of Johnson-Mehl-Avrami. After some time, the sample continued oxidation, making the phase of cupric oxide (CuO ) to appear. / A partir de uma amostra de cobre metálico, foi produzido (Cu2O) através de mecano-síntese. A evolução das propriedades estruturais da amostra foi estudada através de difração de raios X (DRX), fazendo-se uma medida de DRX da amostra para cada duas horas de moagem durante vinte e quatro horas, em um processo passo a passo. A amostra final foi também analisada por espectroscopia micro-Raman. A evolução das propriedades estruturais da amostra com o tempo foi observada refinando-se os difratogramas pelo método de Rietveld. O método Williamson-Hall foi utilizado para obter a microdeformação e o tamanho de cristalito das fases presentes na amostra. A dinâmica de nucleação da fase Cu2O de foi estudada e descrita com o método de Johnson-Mehl-Avrami. Após um tempo, a amostra guardada continuou o processo de oxidação, fazendo surgir a fase de óxido cúprico (CuO).

A simulação computacional de processos de beneficiamento mineral encontra- se totalmente consolidada como recurso confiável para as etapas de projeto e otimização de circuitos industriais. Programas computacionais de simulação e a representação matemática da operação de sistemas reais tem auxiliado profissionais da área de Tratamento de Minérios no projeto de novas instalações e na otimização do desempenho de circuitos industriais já implantados, permitindo a redução ou até a suspensão dos onerosos testes em escala piloto ou industrial. Este trabalho, após revisão da literatura sobre o assunto, descreve em detalhe a aplicação de conceitos de modelagem matemática utilizando o simulador JKSimMet aos equipamentos do circuito industrial de moagem e classificação de minério fosfático da Vale Fertilizantes em Araxá, MG. Com base em dados obtidos em amostragem do circuito de moagem, foram executados procedimentos de balanço de massas e ajuste de modelos individuais representativos das condições de operação dos equipamentos de processo envolvidos. Os ajustes envolveram modelos de moinhos de barras, moinho de bolas e ciclones. Os modelos individuais foram posteriormente integrados de forma a constituir plataformas robustas para simulações de processo (moagem primária e secundária). Tais simulações visaram à melhoria dos índices de desempenho do circuito de moagem da Vale Fertilizantes e a produção de um concentrado mais fino, dentro das especificações do chamado FCA Concentrado Apatítico Fino. Os resultados relacionados no trabalho indicaram potencial de melhoras significativas, quer seja em aspectos como incrementos de capacidade ou obtenção de produto mais fino por meio da moagem. As simulações permitiram também investigar ganhos potenciais com o aumento da eficiência de classificação e detectar a existência de gargalos no circuito. As conclusões do trabalho indicam os benefícios do emprego dos recursos de modelagem e simulação tanto no diagnóstico dos circuitos industriais como na investigação de alternativas de melhorias. / Computer simulation of mineral processing operations is fully consolidated as a reliable means for the project and performance improvement stages of industrial circuits. Computer programs for simulation and a mathematical representation of the operation of real system has helped mineral processing professionals to project new plants and to optimize the performance of industrial circuits already installed, allowing, therefore, a substantial reduction or suppression in the expensive testing in pilot and industrial scale. This work, based on a review of the literature on the subject, describes in detail the application of the concepts of mathematical modeling to using the JKSimMet to equipments for the industrial circuits of grinding and classification of phosphate ore of Vale Fertilizers, a company located in Araxá, MG. After one complete survey of the grinding circuit mass balance proceedings were performed and individual models representing the conditions of operation of the process equipment involved were adjusted. The above mentioned adjustment involved rod mills, ball mills and cyclones models. Such individuals models were integrated afterwards in order to make a solid platform for process simulations aiming the improvement of the performance figures of the grinding circuit of Vale Fertilizers and the production of the one concentrated thinner within the specifications of the call FCA Phosphate apatite Fine. The results presented in this work indicate a potential for potential improvements, whether in aspects such as capacity increase or improvement in energy utilization. The simulations also allowed the investigation of potential gains with the increase in the efficiency to classify and detect bottlenecks in the circuits. The conclusion broght to by the work clearly shows the benefits of employing modeling resources in the detailed diagnosis of the operation of industrial circuits as well as in the search for alternatives for performance improvement.

Moinhos tubulares frequentemente são tomados como objetos de estudos de otimização, pois são equipamentos que consomem grande quantidade de energia. Dentre os recursos disponíveis para realizar tais estudos, a modelagem matemática se mostra bastante eficiente por apresentar baixo custo, rapidez e confiabilidade. O volume da carga total e de corpos moedores são variáveis importantes para realizar os exercícios de modelagem que objetivam a previsão do consumo de potencia e distribuição de tamanhos de produtos. Contudo os métodos tradicionais para a medição de cargas requerem o ingresso de pessoas no interior dos equipamentos, o que traz consigo uma serie de condições adversas, relacionadas a espaços confinados. Neste contexto, este trabalho apresenta o desenvolvimento de um método e de um dispositivo capaz de medir cargas de moinhos tubulares de forma rápida, precisa, com baixo custo e, sobretudo, segura. O resultado do trabalho aqui apresentado e, portanto, um método com precisão igual ou superior aos existentes, porem o principal aspecto e eliminar a necessidade de entrada de pessoas em um ambiente altamente perigoso, como a câmara de moagem de moinhos tubulares de carga cadente. / Tumbling mills are often taken as object of optimization studies because they are equipment that consume large amounts of energy. Among the current available resources to conduct such studies, mathematic modelling presents great efficiency due to its low cost, fastness and reliability. The total charge and grinding media charge are very important variables to conduct modelling exercises that aims power draw and product size distribution forecasting. However, the traditional measurement methods require people entering into equipment, which carries a number of adversities related to confined spaces. In this regard, this thesis presents the development of a method and the prototype of a device able to measure tumbling mill charges, quickly, precisely, with low cost and, above all, ensuring safety. The result of this work is a method that allows equivalent or superior precision in comparison to the existing methods, which main aspect is to eliminate the requirement of people entering into dangerous environments such as tumbling mills.

Orientador: João Domingos Biagi / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Agricola / Made available in DSpace on 2018-07-24T06:21:11Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Martins_RicardoRamos_M.pdf: 5430707 bytes, checksum: 6f15be99e78c80dfc054ca9da6fffac4 (MD5) Previous issue date: 1997 / Resumo: A qualidade da matéria-prima, de acordo com o seu uso final, é muito dependente das etapas do pré-processamento, principalmente durante a secagem. Este trabalho teve como finalidade investigar a secagem intermitente com fluxo cruzado e altas temperaturas e sua influênciana qualidade do trigo duro (Triticum durum L.). O experimento foi desenvolvido no Laboratório de Secagem do Departamento de Pré-Processamento de Produtos Agropecuários- DPPPA da Faculdade de Engenharia Agricola-FEAGRI/UNICA MP/SP e no Laboratório de Ensino Zootécnico-LEZO, do Departamento de Zootecnia da Faculdade de AgronomialUFRGS/RS. Foi construído um protótipo de secador intermitente em escala de laboratório com capacidade de 0,0182 m3na câmara de secagem e igual capacidade na câmara de repouso. Os tratamentos utilizados foram três temperaturas (80,100 e 120°C) e dois tempos de residência na câmara de secagem (5 e 10 minutos) e ainda uma secagem ao sol sobre lona. A matéria-prima utilizada foi o trigo duro IAC1002 sem qualidade para a indústria de farinha, conforme testes realizados (farinografia, alveografia, teste de panificação, teste de cozimento do macarrão, etc). Os resultados indicam que os tratamentos com temperaturas de secagem mais elevadas e maior tempo de residência na câmara de secagem, apresentam melhor rendimento térmico, menor tempo de secagem e conseqüentemente maior taxa de secagem e menor consumo específico de calor. Temperaturas do ar de secagem mais baixas e tempo de residência menor foram menos eficientes do que a secagem ao sol portanto desaconselhados para este tipo de equipamento. As secagens artificiais apresentaram taxas decrescentes de perda de umidade praticamente ao longo de todo o processo de secagem. O trigo seco foi avaliado ainda quanto a sua granulometria na moagem e na nutrição de ftangos de corte machos sexados da linhagem ROSS na fase inicial de crescimento (1 aos 21 dias). A granulometria do trigo indica que a secagem a altas temperaturas reduz o Módulo de Finura (MF), o Diâmetro Geométrico Médio (DGM) e altera o Índice de Uniformidade (lU), quando comparados com o produto seco ao sol. Quanto à nutrição dos ftangos nota-se que existe uma tendência a um maior peso final aos 21 dias (P=0,20) para os tratamentos que utilizaram temperaturas mais altas e maior tempo de residência na câmara de secagem / Abstract: Product quality depend on the processing methods used and also on the end use of the product. Of alI commomly used processes drying is one of the most important steps to assure grain quality. The objective of this work was to verify the influence of intermittent cross flow drying and high temperatures on IACI002 durum wheat (Triticum durum L.) final quality. A laboratory scale intermittent drier was used, with a drying and tempering chambers with capacity ofO.0182 m3.The temperatures were set to 80, 100 and 120°C with residence time of 5 and 10 minutes. Also a solar drying test was conducted. Results showed that treatments with high temperatures and high residence time in the drying chamber were the most efficients, showing lower drying times and higher drying rates. Lower drying air temperatures and residence time were less efficient even when compared to the solar drying. The drying with high temperatures ground wheat showed lower fineness modulus (FM) and partic1esaverage size (D) when compared to the solar drying. The dried wheat was ground and used as feed meal ingredient ofmale ROSS chicks. Eighty chicks aged fTomI to 21 days, were selected for a feeding testoThe chicks final weigths were higher when feeded with ground dried wheat with high drying air temperature and high residence time / Mestrado / Pre-Processamento de Produtos Agropecuarios / Mestre em Engenharia Agrícola