Programa de Pós Graduação em Engenharia de Minas - PPGEMIN

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    Aumento da produtividade da operação unitária de transporte através do uso de telemetria para uma mina na região do Alto Paranaíba - MG
    (Centro Federal de Educação Tecnológica de Minas Gerais, 2022-02-10) Oliveira, Patrick Teixeira; Fontes, Marcélio Prado; Felsch Junior, Walter Schmidt; http://lattes.cnpq.br/8686812526371195; http://lattes.cnpq.br/7780607681746333; http://lattes.cnpq.br/0305128942732055; Fontes, Marcélio Prado; Felsch Junior, Walter Schmidt; Oliveira, Michel Melo; Capponi, Luciano Nunes
    A competividade que as empresas enfrentam no mercado se torna cada dia mais intensa, por isso, é de grande importância que os processos sejam executados com eficiência, minimizando perdas. Na mineração a fase de explotação permite redução dos custos com uma boa gestão das operações de carregamento e transporte de minério e estéril para as etapas subsequentes do processo produtivo. O transporte desses materiais é feito em sua grande maioria por caminhões, os quais a produtividade é diretamente influenciada pela velocidade média. Este trabalho definiu, criou ferramentas e dashboards para gestão da velocidade média. Sendo assim, possibilitando uma melhor gestão do desempenho da equipe, mapeamento e atuação em campo para melhorias nas condições dos acessos. Os resultados do trabalho mostraram um aumento de produtividade de 13% para a frota Caterpillar e 10,8% para a frota Komatsu, levando a uma economia de R$ 3,078 milhões nos custos operacionais. Também foram identificados melhoria nas condições de segurança e ergonomia das vias e direcionamento padronizado dos recursos de manutenção dos acessos.
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    Segurança de barragens a partir de controles operacionais estatísticos
    (Centro Federal de Educação Tecnológica de Minas Gerais, 2022-06-22) Soares, João Antônio Teixeira; Porto, Thiago Bomjardim; http://lattes.cnpq.br/3322697650011984; http://lattes.cnpq.br/4334248080919337; Porto, Thiago Bomjardim; Hilário, Ronderson Queiroz; Lemos Júnior, Marcos Antônio; Silveira, João Francisco Alves; Pires, Natal Junio
    A fase de operação de barragens pode se estender por décadas e, por isso, as atividades de monitoramento e inspeção são fundamentais. A auscultação de barragens tem como objetivo principal a avaliação de condições de segurança e verificação das hipóteses de projeto. Este sistema gera uma enorme base de dados que precisa ser tratada para se obter informações acerca do comportamento da estrutura. A base de dados, desde que representativa, deve ser utilizada para análises estatísticas que possibilitem a identificação de padrões de comportamento, sazonalidades e, principalmente, a rápida identificação de mudança de comportamento da estrutura a partir de controles operacionais estatísticos. Para compreender o complexo desempenho e comportamento das barragens o monitoramento deve integrar as tecnologias de monitoramento, instrumentação automatizada, plataforma amigável e intuitiva para visualização de resultados e a implantação de controles operacionais determinísticos e estatísticos. Neste sentido, observou-se o potencial de desenvolvimento de um controle operacional estatístico a partir de modelos de Regressão Linear Múltipla (RLM), que é uma das técnicas mais utilizadas para modelar a relação linear entre uma variável dependente e uma, ou mais, variáveis independentes. Por isso, a utilização da RLM para identificação da posição da linha freática ou piezométrica (variável dependente) em relação às variáveis independentes: nível de água do reservatório, pluviometria diária e vazão efluente da drenagem interna. A base de dados para realização do estudo consiste em 19 indicadores de nível de água, 6 piezômetros, 1 estação meteorológica, 1 régua linimétrica e 1 medidor de vazão num período entre 2017 e 2021. Após a criação dos modelos, foi possível caracterizar cenários de operação, como sazonalidades, e até mesmo anomalias do instrumento, como a infiltração de água de chuva. Dentre os 25 indicadores de nível de água e piezômetros, a RLM se mostrou satisfatória para 16 deles, com capacidade de predição de até 99%. Após a conclusão da pesquisa, certificou-se que a utilização de Regressão Linear Múltipla aplicada para controles operacionais estatísticos de segurança de barragens está em linha com as melhores práticas de monitoramento de barragens. Palavras-chave: monitoramento, instrumentação automatizada, regressão linear múltipla, controle operacional estatístico, barragens
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    Concreto de alto desempenho (CAD) com utilização de rejeito magnético de minério fosfático
    (Centro Federal de Educação Tecnológica de Minas Gerais, 2022-06-27) Ribeiro, Gabriela Brenda de Lima; Soares, Marcela Maira Nascimento de Souza; Bezerra, Augusto Cesar da Silva; Gimenez, Alexander Martin Silveira; http://lattes.cnpq.br/0783179484317105; http://lattes.cnpq.br/6349646979605518; http://lattes.cnpq.br/0933195232742855; http://lattes.cnpq.br/7947657817247909; Soares, Marcela Maira Nascimento de Souza; Bezerra, Augusto Cesar da Silva; Gimenez, Alexander Martin Silveira; Garcia, Dayana Cristina Silva; Poggiali, Flávia Spitale Jacques
    A crescente quantidade de resíduos gerados nas atividades de mineração tem levantado o interesse de diversos pesquisadores em estudar maneiras adequadas de destinação desses materiais. Ao mesmo tempo, a busca por materiais sustentáveis fornece motivação para utilização de rejeito magnético como agregado miúdo em concreto. Este estudo desenvolveu três dosagens de concreto de alto desempenho (CAD), caracterizado por apresentar alta resistência à compressão e elevada durabilidade – um concreto referência e dois com substituição parcial do agregado miúdo, nas porcentagens de 50 e 100% da areia média, por rejeito magnético proveniente do processamento de rocha fosfática. Almejou-se melhorar a estrutura de poros do concreto através da otimização do empacotamento dos materiais granulares, a partir do modelo de Andreasen com auxílio do software Elkem Materials Mixture Analyzer (EMMA) e incorporação de adição mineral (sílica ativa), bem como adequar a trabalhabilidade com uso de aditivo químico (superplastificante). Foi realizada a caracterização física e química dos componentes do concreto, e a avaliação do comportamento da consistência no estado fresco através de ensaios de abatimento do tronco de cone. As propriedades dos concretos produzidos no estado endurecido foram avaliadas utilizando os ensaios de resistência mecânica à compressão, módulo de elasticidade, absorção de água para inferir condições de permeabilidade, massa específica e durabilidade frente ao ataque por ácido sulfúrico. A resistência à compressão foi superior à 60 MPa para todos os concretos e, assim como o módulo de elasticidade, aumentou com o aumento da porcentagem da substituição proposta, sendo a melhor performance obtida com a substituição total. Todos os concretos apresentaram boa durabilidade, uma vez que absorção de água para todos foi inferior a 10% e a substituição proposta reduziu a vulnerabilidade do concreto ao ataque ácido. Quanto à massa específica, todos os concretos foram classificados como normal. A metodologia de dosagem aplicada foi eficaz, produzindo concretos de alto desempenho com incorporação de rejeito magnético.
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    Avaliação da preparação de biocarvão a partir da pirólise da pele prata de café e sua viabilidade na remoção de íons Pb²⁺ de solução aquosa
    (Centro Federal de Educação Tecnológica de Minas Gerais, 2022-06-27) Calciolari, André Ricardo; Guimarães Junior, Mario; Pires, Natal Junio; http://lattes.cnpq.br/5680725077048575; http://lattes.cnpq.br/4305968856853457; http://lattes.cnpq.br/0710024874390951; Guimarães Junior, Mario; Nobre, João Rodrigo Coimbra; Rios, Cordélia Alves
    O setor mineral destaca-se como uma das atividades que mais impactam o meio ambiente. Neste sentido, tem contribuído sobremaneira na geração de rejeitos e resíduos sólidos que podem conter ampla gama de metais tóxicos. Soma-se a isso, a geração de resíduos de outra natureza, oriundos de atividades agrícolas/agroindustriais que também impactam o meio ambiente quando descartados sem nenhum tratamento. Nessa perspectiva, a utilização do biocarvão vem sendo investigada como uma alternativa promissora para melhorar a qualidade da água e do solo. Suas propriedades adsortivas podem ser aperfeiçoadas por meio da otimização de suas condições de produção e/ou por ativação física ou química. No entanto, embora a ativação apresente várias vantagens, quase sempre resulta em custo elevado e geração de resíduos secundários. Esse trabalho teve como objetivo avaliar o potencial do biocarvão da pele prata de café (coffee silverskin) – BC, na remoção de íons Pb2+ em solução aquosa. O BC foi preparado em forno mufla com baixo teor de oxigênio, em cinco níveis de temperatura (338 °C, 400 °C, 550 °C, 700 °C e 768 °C) e tempos de residência (95, 120, 180, 240 e 265 min) com taxa de aquecimento de 10 °C/min. O design experimental teve origem no planejamento composto central 22, com 5 repetições no centro. Esse planejamento foi aplicado para investigar os efeitos das variáveis temperatura e tempo de residência sobre a capacidade de adsorção de azul de metileno (MB) e rendimento do BC. Estudos de cinética e de equilíbrio de adsorção de MB também foram realizados para se verificar o potencial adsorvente do material. O BC com o melhor desempenho foi selecionado e avaliado quanto à sua capacidade de remover íons Pb2+ de soluções aquosas. Este BC foi submetido a caracterizações adicionais quanto à sua área de superfície específica (Adsorção de N2), presença de grupos funcionais de superfície (FTIR), análise elementar (CHNS-O), carga superficial (Potencial de carga zero - PCZ), estabilidade térmica (TG/DTG), estrutura química e cristalinidade (Espectroscopia Raman/DRX). Os resultados obtidos pela metodologia de superfície de resposta (MSR) revelaram que a temperatura de pirólise exerceu efeitos significativos sobre a capacidade de adsorção e rendimento do BC. A combinação dos parâmetros que mais se aproximou das condições ótimas determinadas pela MSR foi relacionada ao BC preparado a 400 °C e 120 min (BC1). Os dados cinéticos e de equilíbrio foram melhores ajustados pelos modelos de Elovich (R2(aj.) = 0,998; χ2 = 5,495) e Langmuir (R2(aj.) = 0,952; χ2 = 106,714), respectivamente, sugerindo que a quimissorção foi o mecanismo dominante e que a adsorção ocorreu em monocamada. A capacidade máxima de adsorção teórica (Qmax), para o BC1, de 160,08 mg/g e o valor do fator de separação (RL), entre 0,58 e 0,03; indica que a adsorção de MB foi favorável. A quantidade de chumbo remanescente foi quantificada pela técnica de espectrometria de emissão óptica com plasma induzido por microondas (MIP-OES). O BC1 apresentou eficiência de 93,0% na remoção de íons Pb2+ da solução supracitada. Ensaios adicionais mostraram que a amostra BC7, pirolisada a 550 °C por 95 min, removeu até 96,6% de íons Pb2+ da mesma solução, mostrando um excelente ajuste e confiabilidade dos resultados. Portanto, esses BC’s podem ser considerados adsorventes promissores para a descontaminação de íons de chumbo presentes em solução aquosa, sendo uma alternativa sustentável e mais acessível quando comparada ao carvão ativado.
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    Concreto de alto desempenho (CAD) com utilização de rejeito magnético de minério fosfático
    (Centro Federal de Educação Tecnológica de Minas Gerais, 2022-06-27) Ribeiro, Gabriela Brenda de Lima; Soares, Marcela Maira Nascimento de Souza; Bezerra, Augusto Cesar da Silva; Gimenez, Alexander Martin Silveira; http://lattes.cnpq.br/0783179484317105; http://lattes.cnpq.br/6349646979605518; http://lattes.cnpq.br/0933195232742855; http://lattes.cnpq.br/7947657817247909; Soares, Marcela Maira Nascimento de Souza; Bezerra, Augusto Cesar da Silva; Gimenez, Alexander Martin Silveira; Garcia, Dayana Cristina Silva; Poggiali, Flávia Spitale Jacques
    A crescente quantidade de resíduos gerados nas atividades de mineração tem levantado o interesse de diversos pesquisadores em estudar maneiras adequadas de destinação desses materiais. Ao mesmo tempo, a busca por materiais sustentáveis fornece motivação para utilização de rejeito magnético como agregado miúdo em concreto. Este estudo desenvolveu três dosagens de concreto de alto desempenho (CAD), caracterizado por apresentar alta resistência à compressão e elevada durabilidade – um concreto referência e dois com substituição parcial do agregado miúdo, nas porcentagens de 50 e 100% da areia média, por rejeito magnético proveniente do processamento de rocha fosfática. Almejou-se melhorar a estrutura de poros do concreto através da otimização do empacotamento dos materiais granulares, a partir do modelo de Andreasen com auxílio do software Elkem Materials Mixture Analyzer (EMMA) e incorporação de adição mineral (sílica ativa), bem como adequar a trabalhabilidade com uso de aditivo químico (superplastificante). Foi realizada a caracterização física e química dos componentes do concreto, e a avaliação do comportamento da consistência no estado fresco através de ensaios de abatimento do tronco de cone. As propriedades dos concretos produzidos no estado endurecido foram avaliadas utilizando os ensaios de resistência mecânica à compressão, módulo de elasticidade, absorção de água para inferir condições de permeabilidade, massa específica e durabilidade frente ao ataque por ácido sulfúrico. A resistência à compressão foi superior à 60 MPa para todos os concretos e, assim como o módulo de elasticidade, aumentou com o aumento da porcentagem da substituição proposta, sendo a melhor performance obtida com a substituição total. Todos os concretos apresentaram boa durabilidade, uma vez que absorção de água para todos foi inferior a 10% e a substituição proposta reduziu a vulnerabilidade do concreto ao ataque ácido. Quanto à massa específica, todos os concretos foram classificados como normal. A metodologia de dosagem aplicada foi eficaz, produzindo concretos de alto desempenho com incorporação de rejeito magnético. Palavras-chave: Concreto de alto desempenho, Rejeito magnético, Agregado miúdo, Empacotamento de partículas.
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    Avaliação da preparação de biocarvão a partir da pirólise da pele prata de café e sua viabilidade na remoção de íons pb2+ de solução aquosa
    (Centro Federal de Educação Tecnológica de Minas Gerais, 2022-06-27) Calciolari, André Ricardo; Guimarães Junior, Mario; Pires, Natal Junio; http://lattes.cnpq.br/5680725077048575; http://lattes.cnpq.br/4305968856853457; http://lattes.cnpq.br/0710024874390951; Guimarães Junior, Mario; Pires, Natal Junio; Nobre, João Rodrigo Coimbra; Rios, Cordélia Alves
    O setor mineral destaca-se como uma das atividades que mais impactam o meio ambiente. Neste sentido, tem contribuído sobremaneira na geração de rejeitos e resíduos sólidos que podem conter ampla gama de metais tóxicos. Soma-se a isso, a geração de resíduos de outra natureza, oriundos de atividades agrícolas/agroindustriais que também impactam o meio ambiente quando descartados sem nenhum tratamento. Nessa perspectiva, a utilização do biocarvão vem sendo investigada como uma alternativa promissora para melhorar a qualidade da água e do solo. Suas propriedades adsortivas podem ser aperfeiçoadas por meio da otimização de suas condições de produção e/ou por ativação física ou química. No entanto, embora a ativação apresente várias vantagens, quase sempre resulta em custo elevado e geração de resíduos secundários. Esse trabalho teve como objetivo avaliar o potencial do biocarvão da pele prata de café (coffee silverskin) – BC, na remoção de íons Pb2+ em solução aquosa. O BC foi preparado em forno mufla com baixo teor de oxigênio, em cinco níveis de temperatura (338 °C, 400 °C, 550 °C, 700 °C e 768 °C) e tempos de residência (95, 120, 180, 240 e 265 min) com taxa de aquecimento de 10 °C/min. O design experimental teve origem no planejamento composto central 22, com 5 repetições no centro. Esse planejamento foi aplicado para investigar os efeitos das variáveis temperatura e tempo de residência sobre a capacidade de adsorção de azul de metileno (MB) e rendimento do BC. Estudos de cinética e de equilíbrio de adsorção de MB também foram realizados para se verificar o potencial adsorvente do material. O BC com o melhor desempenho foi selecionado e avaliado quanto à sua capacidade de remover íons Pb2+ de soluções aquosas. Este BC foi submetido a caracterizações adicionais quanto à sua área de superfície específica (Adsorção de N2), presença de grupos funcionais de superfície (FTIR), análise elementar (CHNS-O), carga superficial (Potencial de carga zero - PCZ), estabilidade térmica (TG/DTG), estrutura química e cristalinidade (Espectroscopia Raman/DRX). Os resultados obtidos pela metodologia de superfície de resposta (MSR) revelaram que a temperatura de pirólise exerceu efeitos significativos sobre a capacidade de adsorção e rendimento do BC. A combinação dos parâmetros que mais se aproximou das condições ótimas determinadas pela MSR foi relacionada ao BC preparado a 400 °C e 120 min (BC1). Os dados cinéticos e de equilíbrio foram melhores ajustados pelos modelos de Elovich (R2 (aj.) = 0,998; χ2 = 5,495) e Langmuir (R2 (aj.) = 0,952; χ2 = 106,714), respectivamente, sugerindo que a quimissorção foi o mecanismo dominante e que a adsorção ocorreu em monocamada. A capacidade máxima de adsorção teórica (Qmax), para o BC1, de 160,08 mg/g e o valor do fator de separação (RL), entre 0,58 e 0,03; indica que a adsorção de MB foi favorável. A quantidade de chumbo remanescente foi quantificada pela técnica de espectrometria de emissão óptica com plasma induzido por microondas (MIP-OES). O BC1 apresentou eficiência de 93,0% na remoção de íons Pb2+ da solução supracitada. Ensaios adicionais mostraram que a amostra BC7, pirolisada a 550 °C por 95 min, removeu até 96,6% de íons Pb2+ da mesma solução, mostrando um excelente ajuste e confiabilidade dos resultados. Portanto, esses BC’s podem ser considerados adsorventes promissores para a descontaminação de íons de chumbo presentes em solução aquosa, sendo uma alternativa sustentável e mais acessível quando comparada ao carvão ativado. Palavras-chave: Metodologia de Superfície de Resposta; Adsorção; Metais Pesados; Pirólise.
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    Estudo de viabilidade de argamassa com adição de filito
    (Centro Federal de Educação Tecnológica de Minas Gerais, 2022-06-29) Costa, Laura Borges; Gimenez, Alexander Martin Silveira; Soares, Marcela Maira Nascimento de Souza; http://lattes.cnpq.br/0933195232742855; http://lattes.cnpq.br/6349646979605518; http://lattes.cnpq.br/6897973902313038; Gimenez, Alexander Martin Silveira; Soares, Marcela Maira Nascimento de Souza; De São José, Fábio; Caixeta, Delma Pereira
    A mineração tem grande peso na economia mundial, sendo responsável pela geração de diversos empregos diretos e indiretos. Apesar disso, a indústria mineira esbarra em uma questão recorrente e inerente ao processo: a geração de resíduos. Ações de sustentabilidade ambiental vêm sendo adotadas em diferentes linhas de produção a fim de reduzir os impactos envolvendo principalmente a geração e estocagem desses resíduos. Com isso, a proposta do trabalho é aplicar o filito, rocha abundante no Brasil, porém muitas vezes considerado estéril de mineração, em argamassas como substituinte de aglomerante (cal) e de agregado miúdo, sem que a presença do filito altere as propriedades da argamassa, objetivando a inserção no mercado de um novo produto com bom desempenho técnico e economicamente viável. Para isso foram realizados testes laboratoriais seguindo as normas nacionais, totalizando um traço padrão e cinco substituições. A argamassa foi dosada de forma tradicional nas proporções 1:1:6 em volume para cimento, cal e areia. As substituições foram classificadas conforme o material a ser substituído. Dessa forma, foram realizadas substituições de agregado miúdo por diferentes faixas granulométricas de filito, mantendo um valor máximo de substituição igual a 50%, tal como substituições de cal em quantidades iguais a 37,5% e 75. Corpos de prova cilíndricos de diâmetro por altura igual a 5x10 cm e cúbicos de 5x5x5 cm foram moldados a fim de realizar testes de resistência à compressão uniaxial, permeabilidade, densidade no estado endurecido, bem como testes de retenção de água, densidade no estado fresco e teor de ar incorporado. Além disso a argamassa foi aplicada em parede chapiscada, a fim de analisar o seu desempenho e executar o teste de permeabilidade. A partir da realização dos testes foi possível constatar que a presença do filito na argamassa melhora as propriedades analisadas, tais como a resistência à compressão uniaxial, permeabilidade, densidade em estado fresco e endurecido, e retenção de água quando comparadas com a argamassa padrão, em especial nas substituições compostas por 100% de cal e 50% de filito como agregado miúdo, e 37,5% de filito como substituinte de cal e 50% de filito como substituinte de agregado miúdo. Palavras-chave: geração de resíduos, pilha de estéril, sustentabilidade ambiental, argamassa, filito.
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    Avaliação dos reagentes Magnafloc e alginato de sódio para tratamento de efluente mineral de empresas de fertilizantes utilizando flotação por ar dissolvido
    (Centro Federal de Educação Tecnológica de Minas Gerais, 2022-06-30) Alves, João Victor da Silva; Pires, Natal Junio; Oliveira, Michelly dos Santos; http://lattes.cnpq.br/2513963837110126; http://lattes.cnpq.br/5680725077048575; http://lattes.cnpq.br/3540595828132018; Pires, Natal Junio; Gimenez, Alexander Martin Silveira; Silva, Fernando Brandão Rodrigues da; Santos, Leandro Henrique
    A água é um recurso estratégico para a mineração, principalmente no beneficiamento de minérios. Com isso, o melhor aproveitamento deste recurso, incluindo a sua reutilização, é primordial dada sua escassez e restrições ambientais cada vez mais rigorosas. No entanto, o reuso da água, principalmente na flotação, pode reduzir a eficiência do processo, devido à presença dos vários íons nela dissolvidos. Para a flotação do minério fosfático, os íons magnésio, fluoreto, fosfato e cálcio ocorrem com frequência na água de reuso e podem impactar nos resultados da flotação. Neste sentido, este trabalho visou obter uma água de melhor qualidade através de coagulação, floculação e flotação por ar dissolvido (FAD), de forma a possibilitar o seu reuso e assim poder reutilizá-la na flotação de apatita. Para desenvolver este trabalho, foram coletadas amostras de água de reuso (Barragem de rejeitos), água nova e amostras de minério de uma empresa de fertilizantes localizada no Alto Paranaíba. Foi realizado um planejamento fatorial para avaliar o tratamento da água de reuso utilizando os reagentes Magnafloc e Alginato de sódio. Com isso, foi obtido uma água tratada de melhor qualidade podendo a mesma vir a ser utilizada na flotação de apatita. Também foram realizados testes de flotação de apatita usando água de reuso sem tratamento e água nova para que fosse possível comparar a eficiência da flotação. Com este trabalho, conseguiu-se uma remoção de 91,6% de magnésio e 66,4% de cálcio do efluente com o tratamento via coagulação, floculação e FAD. Esta técnica demostrou potencial para ser uma solução conveniente para o tratamento deste efluente, tanto para o reuso na flotação de apatita quanto para a devolução aos mananciais.
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    Estudo de viabilidade de argamassa com adição de filito
    (Centro Federal de Educação Tecnológica de Minas Gerais, 2022-10-07) Costa, Laura Borges; Gimenez, Alexander Martin Silveira; Soares, Marcela Maira Nascimento de Souza; http://lattes.cnpq.br/0933195232742855; http://lattes.cnpq.br/6349646979605518; http://lattes.cnpq.br/6897973902313038; Gimenez, Alexander Martin Silveira; Soares, Marcela Maira Nascimento de Souza; De São José, Fábio; Caixeta, Delma Pereira
    A mineração tem grande peso na economia mundial, sendo responsável pela geração de diversos empregos diretos e indiretos. Apesar disso, a indústria mineira esbarra em uma questão recorrente e inerente ao processo: a geração de resíduos. Ações de sustentabilidade ambiental vêm sendo adotadas em diferentes linhas de produção a fim de reduzir os impactos envolvendo principalmente a geração e estocagem desses resíduos. Com isso, a proposta do trabalho é aplicar o filito, rocha abundante no Brasil, porém muitas vezes considerado estéril de mineração, em argamassas como substituinte de aglomerante (cal) e de agregado miúdo, sem que a presença do filito altere as propriedades da argamassa, objetivando a inserção no mercado de um novo produto com bom desempenho técnico e economicamente viável. Para isso foram realizados testes laboratoriais seguindo as normas nacionais, totalizando um traço padrão e cinco substituições. A argamassa foi dosada de forma tradicional nas proporções 1:1:6 em volume para cimento, cal e areia. As substituições foram classificadas conforme o material a ser substituído. Dessa forma, foram realizadas substituições de agregado miúdo por diferentes faixas granulométricas de filito, mantendo um valor máximo de substituição igual a 50%, tal como substituições de cal em quantidades iguais a 37,5% e 75. Corpos de prova cilíndricos de diâmetro por altura igual a 5x10 cm e cúbicos de 5x5x5 cm foram moldados a fim de realizar testes de resistência à compressão uniaxial, permeabilidade, densidade no estado endurecido, bem como testes de retenção de água, densidade no estado fresco e teor de ar incorporado. Além disso a argamassa foi aplicada em parede chapiscada, a fim de analisar o seu desempenho e executar o teste de permeabilidade. A partir da realização dos testes foi possível constatar que a presença do filito na argamassa melhora as propriedades analisadas, tais como a resistência à compressão uniaxial, permeabilidade, densidade em estado fresco e endurecido, e retenção de água quando comparadas com a argamassa padrão, em especial nas substituições compostas por 100% de cal e 50% de filito como agregado miúdo, e 37,5% de filito como substituinte de cal e 50% de filito como substituinte de agregado miúdo.
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    Deformação associada à intrusão alcalino-carbonatítica de Tapira, Minas Gerais
    (Centro Federal de Educação Tecnológica de Minas Gerais, 2022-10-27) Campos, Maria Eugênia Ferreira; Seer, Hildor José; http://lattes.cnpq.br/483593115371544; http://lattes.cnpq.br/0714304203864213; Seer, Hildor José; Souza, Maria Eugênia Silva de; Silva, Carlos Humberto da
    O Complexo Alcalino-Carbonatítico de Tapira, localizado no sudeste do Brasil, é uma intrusão ígnea do Cretáceo Superior em quartzitos e xistos do Neoproterozoico, com aproximadamente 6,5 km de diâmetro e 35 km² de área. A foliação regional metamórfica de baixo ângulo torna-se mais íngreme próximo à intrusão, e até mesmo subvertical, configurando uma estrutura de cúpula NNE alongada. A entrada de magma do manto superior pode ter sido facilitada pela reativação de alinhamentos regionais NW ativos desde o Pré-Cambriano. A acomodação final do magma ocorreu por dobramento forçado, possivelmente ao longo de fraturas Riedel tipo X na direção NNE, em um contexto de deformação regional por cisalhamento simples destral, induzida pelo movimento da Placa Sul-Americana ativa para oeste. Em seu entorno, foram observadas fraturas radiais e anelares cuja origem pode estar ligada ao processo intrusivo. Em alguns afloramentos, principalmente quartzitos fenitizados próximos ao complexo, observam-se padrões geométricos de fraturas bastante caóticos, gerados a partir de intensos fraturamentos hidráulicos. As principais famílias de fraturas apresentam padrão NNW e EW, sendo o padrão EW semelhante ao padrão regional obtido através dos fotolineamentos, podendo corresponder a reativações de fraturas mais antigas. As fraturas presentes no interior do complexo foram formadas após a intrusão ígnea e refletem as condições gerais do binário EW de cisalhamento destral que atua na região desde o Cretáceo Superior. Os diques foram localizados preferencialmente também ao longo das fraturas R' e X, obedecendo ao modelo regional de deformação por cisalhamento destral. Palavras-chave: Complexo Alcalino-Carbonatítico de Tapira, geologia estrutural, estruturas rúpteis e dúcteis, domo estrutural.
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    Análise bidimensional e tridimensional de estabilidade geotécnica de cava de mineração
    (Centro Federal de Educação Tecnológica de Minas Gerais, 2023-02-28) Santos, Alessandro Fidelis dos; Porto, Thiago Bomjardim; http://lattes.cnpq.br/3322697650011984; http://lattes.cnpq.br/4903669015673072; Porto, Thiago Bomjardim; Seer, Hildor Jose; Pontes, Marcélio Prado; Vasconcelos, Luma Alvarenga C. de; Bretas, Thiago Cruz
    Estudos geotécnicos aplicados à análise de estabilidade considerando taludes de cava são de extrema importância e essenciais para a mineração, pois buscam garantir a segurança nas operações, avanço sustentável e predição dos empreendimentos. No entanto, o sucesso de uma análise numérica de estabilidade geotécnica de talude depende da disponibilidade e qualidade de dados de entrada no modelo, não se limitando à topografia original do terreno, ao nível da água, à geometria final do talude georreferenciada, a parâmetros geológicos-geotécnicos, dentre outros. Os recursos computacionais da atualidade passaram a permitir análises 3D mais abrangentes, por mais que a instabilidade de taludes por mecanismos convencionais não seja a provável causa iniciadora da ruptura. O estudo de caso deste trabalho é em uma mina a céu aberto situada dentro do Complexo Alcalino-carbonatítico. Trata-se de depósito econômico de fosfato que ocorre na área central de Salitre I. O projeto foi inicialmente concebido para ter uma vida útil de 85 anos, com uma previsão final de produção de 950 milhões de toneladas ROM (Run of Mine). O perímetro da cava final está previsto para ter 7,6 km e a altura máxima da cava é na ordem de 300 metros, valores estes revisados anualmente pela equipe de geologia e planejamento de lavra da mineradora. Assim, para setorização do trecho crítico do talude da cava desta pesquisa, utilizou-se da ferramenta de busca automática do Software Slide3 da empresa Rocscience ®. O método de estabilidade adotado para a presente pesquisa foi o Método do Equilíbrio Limite Geral proposto por Morgenstern e Price (1965) para problemas bidimensionais com lamelas de 1 metro de espessura, posteriormente adaptado para problemas tridimensionais, no qual as lamelas (2D) foram substituídas por colunas (3D), generalizando, assim, sua utilização. Obteve-se então um fator de segurança mínimo FoS(MIN) com os parâmetros de resistência médios dos materiais de 1,22 - 2D e um FoS(MIN) médio 1,32 - 3D, próximo da faixa para escala de talude Global = 1,20 – 1,30 recomendados por vários autores para taludes de cava, os suficientes para definir uma condição instável do talude. Considerando o modelo analítico 2D como referência, em termos absolutos, a diferença entre as análises está na ordem de 8,0%, mostrando-se, assim, a convergência entre as análises. Palavras chaves: análise de estabilidade geotécnica, equilíbrio limite, modelagem geotécnica 3D, complexo alcalino-carbonatítico Salitre I, mina a céu aberto
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    Análise de estabilidade geotécnica de pilha de fosfogesso
    (Centro Federal de Educação Tecnológica de Minas Gerais, 2023-02-28) Magalhães, Danielle Ferreira; Porto, Thiago Bomjardim; http://lattes.cnpq.br/3322697650011984; http://lattes.cnpq.br/8866932245616217; Porto, Thiago Bomjardim; Seer, Hildor Jose; Barbosa, Terezinha de Jesus Espósito; Santos, Allan Erlikhman Medeiros
    O presente trabalho, de cunho exclusivamente acadêmico, tem como objetivo analisar a estabilidade geotécnica de uma pilha de fosfogesso localizada no Estado de Minas Gerais, a partir de dados geotécnicos obtidos em investigações de campo e laboratório, disponibilizados pela empresa detentora dos dados, de modo a esclarecer perante a sociedade o comportamento da respectiva estrutura geotécnica no que tange a segurança para todos que trabalham na Pilha de Fosfogesso, ou que transitam na área de influência da mesma. A escolha do tema deste trabalho foi motivada pela busca do entendimento do comportamento de uma estrutura geotécnica única no Brasil, que até então era classificada pelos órgãos fiscalizadores como barragem, e recentemente reclassificada como empilhamento drenado. Com base na topografia utilizada neste estudo, o trecho mais alto da pilha possui cerca de setenta metros de altura e uma área estimada de 160 hectares. Para setorização do trecho crítico do talude da pilha desta pesquisa, utilizou-se a seção transversal mais íngreme e com parâmetros geotécnicos conservadores. Discute-se neste trabalho também a magnitude dos parâmetros geotécnicos (coesão, ângulo de atrito, peso específico e coeficiente de permeabilidade) obtidos nas bases de dados pesquisadas. Foram realizadas análises de estabilidade e de percolação em duas seções próximas às seções estabelecidas em projeto, sendo a análise de percolação mais indicada para referida estrutura, devido às propriedades hidráulicas das Pilha de Fosfogesso, na qual se considera a perda de carga do fluxo da drenagem interna, causando alivio de pressão no interior da referida estrutura geotécnica e aumentando consequentemente a estabilidade da mesma. As referidas análises foram elaboradas com base nos Métodos de Equilíbrio Limite proposto por Spencer e Morgenstern Price conjuntamente com a metodologia Ground Water - Method Steady State FEA disponível no software Slide2 da Rocscience. A Pilha de Fosfogesso, reclassificada pela FEAM como “empilhamento drenado”, com base nas análises realizadas, está operando dentro da normalidade e atendendo aos fatores de segurança mínimo exigidos pela legislação aplicável à referida estrutura geotécnica. Portanto, para as condições estudadas, pode-se considerar a Pilha de Fosfogesso estável. Palavras-chave: Estabilidade Geotécnica de Fosfogesso. Ensaios Geotécnicos. Pilha de Fosfogesso. Monitoramento de Pilha de Fosfogesso.
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    Desenvolvimento e aplicação de proposta metodológica para a avaliação do plano de ação de emergência para barragens de mineração
    (Centro Federal de Educação Tecnológica de Minas Gerais, 2023-03-10) Silva, Guilherme; Porto, Thiago Bomjardim; http://lattes.cnpq.br/332269765001198; http://lattes.cnpq.br/8196246514468147; Porto, Thiago Bomjardim; Brasil, Lucas Samuel Santos; Barbosa, Terezinha de Jesus Espósito; Gimenez, Alexander Martin Silveira
    Em virtude dos recentes acidentes de grandes proporções ocorridos no Estado de Minas Gerais, Brasil, envolvendo barragens para acumulação de rejeitos de mineração, Mariana (2015) e Brumadinho (2019) respectivamente, por meio de instrumentos legais, o Estado, por meio do Poder Público, têm buscado um nível de excelência na gestão e governança de barragens, objetivando erradicar acidentes dessas proporções. Considerando, portanto, este contexto, a obtenção ou renovação de licenças de instalação e operação, no Estado de Minas Gerais, considera também um conjunto de aprovações formais dos órgãos competentes do Planos de Ação de Emergência para Barragens de Mineração (PAEBM). Muitos requisitos legais foram publicados para nortear a elaboração, análise, aplicação e aprovação deste documento extenso e complexo. A avaliação com assertividade, objetividade e impessoalidade dos documentos por agentes públicos é, portanto, um desafio imensurável, haja vista o número de informações geradas e as diversas áreas técnicas que permeiam o objetivo do PAEBM em atendimento à Política Estadual de Segurança de Barragens (PESB). Portanto, este trabalho tem o objetivo de propor e avaliar metodologia que possibilite auxiliar tecnicamente os órgãos de controle no processo de análise do PAEBM em conformidade com PNSB e com a PESB-MG. Para tanto, a metodologia proposta foi aplicada para um estudo de caso real de uma barragem localizada no Quadrilátero Ferrífero de Minas Gerais, apontando oportunidades de melhorias. Trata-se de obra de terra como início de operação em 2021 e possui previsão de término de sua atividade em 2027. A finalidade da barragem é contenção de rejeitos de minério de ferro e armazenamento de água para recirculação na planta industrial da mineradora. Conforme classificação estabelecida pelo Conselho Nacional de Recursos Hídricos (CNRH), o dano potencial da estrutura é alto. A matriz de requisitos construída foi aplicada ao PAEBM desta estrutura e possibilitou realizar a avaliação deste documento com o uso dos critérios estabelecidos. A análise dos resultados encontrados pela matriz de requisitos proposta sugere a aprovação do PAEBM com ressalvas e oportunidades de melhorias. Outra conclusão dessa pesquisa refere-se à descrição das limitações da metodologia proposta impostas pela subjetividade na interpretação dos instrumentos legais, que muitas vezes depende da experiência técnica e formação acadêmica do profissional. Palavras-chave: Plano de Ação de Emergência; Mineração; Barragem; Geotecnia; Legislação; Gestão; Normalização.
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    Avaliação geotécnica da estabilidade de uma barragem de rejeitos por métodos probabilísticos e determinísticos
    (Centro Federal de Educação Tecnológica de Minas Gerais, 2023-08-15) Souza, Lucas Andrade e; Porto, Thiago Bomjardim; Sayão, Alberto de Sampaio Ferraz Jardim; http://lattes.cnpq.br/3192720755330214; http://lattes.cnpq.br/3322697650011984; http://lattes.cnpq.br/3617495219180868; Porto, Thiago Bomjardim; Sayão, Alberto de Sampaio Ferraz Jardim; D'hyppolito, Lays Cristina Barcelos de Souza; Vecci, Andrea Nascimento; Pereira, Armando Belato; Pinto, Guilherme Pereira
    A análise de estabilidade tem como objetivo verificar a possibilidade de ocorrência de ruptura do maciço em um talude artificial ou natural. A análise é realizada por meio da comparação entre as tensões cisalhantes mobilizadas e a resistência ao cisalhamento ao longo de uma superfície potencial de ruptura, a partir de vários cenários de projeto. A abordagem determinística utiliza uma estimativa para cada parâmetro de entrada, porém, constata-se que, na natureza, as propriedades dos materiais tendem a ser heterogêneas. Frente a esta heterogeneidade, oscilações podem ocorrer nos valores adotados para os parâmetros geotécnicos. A incorporação de métodos probabilísticos se torna uma importante ferramenta para lidar com os riscos inerentes às obras geotécnicas, posto que incorporam a variabilidade dos parâmetros dos projetos, baseando-se nas distribuições estatísticas que consideram a frequência de ocorrências de dados e possibilitam calcular a Probabilidade de Ruptura (PR) e o Índice de Confiabilidade (β) das estruturas. Esta pesquisa pretende reavaliar a segurança da Barragem I que estava localizada na Mina Córrego do Feijão, região do quadrilátero ferrífero de Minas Gerais, com o uso de análises determinísticas e probabilísticas. As análises de estabilidade foram realizadas por dois métodos determinísticos (Morgenstern-Price e Spencer) e probabilísticos (FOSM e Monte Carlo). Os resultados indicam que a posição da linha freática influencia significativamente nos valores de PR e β, a medida em que o nível d’água se afasta verticalmente da crista da estrutura, a PR varia de 50% a 1,77%, para o β, a variação é de 0,000 a 2,226. O método FOSM apresentou respostas mais conservadoras quando comparado ao de Monte Carlo, independentemente da posição do nível d’água no interior da barragem. Houve uma ligeira variação de resultados entre os dois métodos de Equilíbrio Limite empregados, os valores de β foram superiores para o método de Spencer em 6 dos 8 cenários avaliados, já a PR foi mais conservadora para o método de Morgenstern-Price. Nessa pesquisa, as respostas das análises determinísticas e probabilísticas aplicadas em diferentes posições de nível d’água confirmam a situação precária de estabilidade da barragem, a qual sofreu ruptura em 2019. Palavras-chave: Geotecnia; Barragem de rejeitos; Estabilidade; Equilíbrio Limite; Análise Probabilística; Análise Determinística.
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    Modelo geometalúrgico para predição de apatita a partir de análises químicas de óxidos por fluorescência de raios-X
    (Centro Federal de Educação Tecnológica de Minas Gerais, 2023-08-25) Oliveira, Felipe Teixeira de; Pires, Natal Junio; Guimarães Junior, Mario; http://lattes.cnpq.br/4305968856853457; http://lattes.cnpq.br/5680725077048575; http://lattes.cnpq.br/1593153698088378; Pires, Natal Junio; Guimarães Junior, Mario; Santos, Michelly de Oliveira; Santos, Leandro Henrique
    A Geometalurgia é uma combinação de informações geológicas e metalúrgicas provenientes da mina, incluindo análises químicas, capaz de predizer o comportamento de um minério, visando à maximização do Valor Presente Líquido (VPL), que é um importante indicador financeiro. Esta otimização pode ser alcançada via elevação da recuperação metalúrgica e/ou via redução de custos operacionais, principalmente àqueles relacionados ao consumo de reagentes. Atualmente, a geometalurgia na empresa tem sido realizada pela equipe de geologia, que classifica o minério em 5 (cinco) tipologias baseadas em descrições de furos e análises químicas. Cada tipologia é indexada com informações metalúrgicas (recuperação, consumo de reagente, lama natural e teores de cada óxido). No entanto, dentro de uma mesma tipologia é possível observar diferenças metalúrgicas. Por essa razão, uma nova abordagem é proposta neste trabalho. Com um banco de dados, obtidos a partir de furos de sonda, o qual contém informações de análises química e mineralógica, utilizou-se o software Minitab® para a obtenção de um modelo de regressão linear com um R2 (pred) de 92,76%, capaz de prever o percentual de fósforo (P), proveniente de apatitas (P-apatítico) de cada amostra. Esta abordagem, diferentemente da anterior que classifica o minério em classes, determina numericamente o P-apatítico de cada bloco de minério por meio de análise química. Na sequência foi verificado se o P-apatítico obtido pelo modelo apresenta efeito significativo para o modelo geometalúrgico via testes laboratoriais. Os testes de flotação em laboratório foram realizados, em colunas de bancada, utilizando o P-apatítico como fator, juntamente com outros fatores importantes para testes de flotação que são eles: dosagem de reagente e pH. Como resultado desses testes o P-apatítico mostrou-se com efeito significativo tanto para a recuperação metalúrgica, com uma contribuição de 33,65%, quanto para o teor de P2O5 no concentrado, com uma contribuição de 66,84%. O modelo geometalúrgico idealizado com informações do P-apatítico apresentou um R2 (pred) de 94,03% para a recuperação metalúrgica e 62,83% para o teor. Esses valores de R2 mostram a relevância estatística para esta nova abordagem proposta, uma vez que existe uma evidência concreta de que o P-apatítico é um fator estatisticamente relevante para um futuro modelo geometalúrgico.
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    Avaliação da concentração de apatita utilizando etapas de flotação e separação magnética de alto campo
    (Centro Federal de Educação Tecnológica de Minas Gerais, 2023-08-25) Simões, Felício de Freitas; Oliveira, Michelly dos Santos; Pires, Natal Junio; http://lattes.cnpq.br/5680725077048575; http://lattes.cnpq.br/2513963837110126; http://lattes.cnpq.br/4164958400534029; Oliveira, Michelly dos Santos; Pires, Natal Junio; Santos, Leandro Henrique; Galery, Roberto; Testa, Francisco Gregianin
    Atualmente, a utilização de etapa de separação magnética de alto campo em minérios de fosfato é aplicada após a etapa de flotação, no concentrado. Essa aplicação tem o objetivo de retirar minerais que contenham ferro para melhorar a qualidade do concentrado fosfático e reduzir impactos no processo químico subsequente de produção de fertilizantes. Com o objetivo de remover minerais contaminantes que prejudicam a recuperação de P2O5 na flotação, este trabalho avaliou a aplicação de uma etapa de separação magnética de alta intensidade (SMAI) na rota de beneficiamento do minério de fosfato antecedendo a flotação. A amostra empregada foi o minério fosfático de uma mina localizada em Patrocínio/MG. Para isso, foram realizados testes comparativos avaliando três situações: flotação sem SMAI; flotação com posterior SMAI; flotação com etapa prévia de SMAI. Para a separação magnética de alto campo, foi utilizada matriz de 3mm e foram avaliados três campos magnéticos diferentes – 11.500, 13.500 e 15.500 Gauss. A separação magnética de alta intensidade, aplicada como etapa anterior à flotação apresentou resultados estatisticamente satisfatórios quando comparada aos resultados considerando esta operação após a etapa de flotação. Na condição de otimização da resposta obteve-se 92,3% de recuperação metalúrgica com 35% de P2O5 no concentrado que também é um resultado superior a recuperação metalúrgica do circuito sem considerar a etapa de SMAI que foi de 89,4%, com 35% de P2O5. A separação magnética promoveu a remoção de minerais contaminantes ilmenita, rutilo, perovskita, óxidos de ferro resultaram em uma melhor recuperação de apatita na flotação do produto não magnético. O estudo realizado demonstrou potencial ganho de desempenho industrial com a instalação de etapa de separação magnética de alto campo antes da flotação de apatita. Palavras-chave: Separação Magnética de Alta Intensidade. Minério de fosfato. Flotação de apatita.
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    Análise técnica do peneiramento a seco do minério de pirocloro (ROM)
    (Centro Federal de Educação Tecnológica de Minas Gerais, 2023-09-14) Martins, Antonio Fernando; De São José, Fábio; Oliveira, Michelly dos Santos; http://lattes.cnpq.br/2513963837110126; http://lattes.cnpq.br/6970130665160091; http://lattes.cnpq.br/2011748654465614; De São José, Fábio; Oliveira, Michelly dos Santos; Silva, Leandro Dias da; Rodrigues, Rafael de Souza
    Estudos geotécnicos aplicados à análise de estabilidade considerando taludes de cava são de extrema importância e essenciais para a mineração, pois buscam garantir a segurança nas operações, avanço sustentável e predição dos empreendimentos. No entanto, o sucesso de uma análise numérica de estabilidade geotécnica de talude depende da disponibilidade e qualidade de dados de entrada no modelo, não se limitando à topografia original do terreno, ao nível da água, à geometria final do talude georreferenciada, a parâmetros geológicos-geotécnicos, dentre outros. Os recursos computacionais da atualidade passaram a permitir análises 3D mais abrangentes, por mais que a instabilidade de taludes por mecanismos convencionais não seja a provável causa iniciadora da ruptura. O estudo de caso deste trabalho é em uma mina a céu aberto situada dentro do Complexo Alcalino-carbonatítico. Trata-se de depósito econômico de fosfato que ocorre na área central de Salitre I. O projeto foi inicialmente concebido para ter uma vida útil de 85 anos, com uma previsão final de produção de 950 milhões de toneladas ROM (Run of Mine). O perímetro da cava final está previsto para ter 7,6 km e a altura máxima da cava é na ordem de 300 metros, valores estes revisados anualmente pela equipe de geologia e planejamento de lavra da mineradora. Assim, para setorização do trecho crítico do talude da cava desta pesquisa, utilizou-se da ferramenta de busca automática do Software Slide3 da empresa Rocscience ®. O método de estabilidade adotado para a presente pesquisa foi o Método do Equilíbrio Limite Geral proposto por Morgenstern e Price (1965) para problemas bidimensionais com lamelas de 1 metro de espessura, posteriormente adaptado para problemas tridimensionais, no qual as lamelas (2D) foram substituídas por colunas (3D), generalizando, assim, sua utilização. Obteve-se então um fator de segurança mínimo FoS(MIN) com os parâmetros de resistência médios dos materiais de 1,22 - 2D e um FoS(MIN) médio 1,32 - 3D, próximo da faixa para escala de talude Global = 1,20 – 1,30 recomendados por vários autores para taludes de cava, os suficientes para definir uma condição instável do talude. Considerando o modelo analítico 2D como referência, em termos absolutos, a diferença entre as análises está na ordem de 8,0%, mostrando-se, assim, a convergência entre as análises. Palavras chaves: análise de estabilidade geotécnica, equilíbrio limite, modelagem geotécnica 3D, complexo alcalino-carbonatítico Salitre I, mina a céu aberto.
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    Flotação reativa como alternativa sustentável para remoção de ganga carbonática presente em minérios fosfáticos
    (Centro Federal de Educação Tecnológica de Minas Gerais, 2023-09-30) Carneiro, Amanda Aparecida; Guimarães Júnior, Mário; Oliveira, Michelly dos Santos; http://lattes.cnpq.br/2513963837110126; http://lattes.cnpq.br/4305968856853457; http://lattes.cnpq.br/8513670078902978; Guimarães Júnior, Mário; Oliveira, Michelly dos Santos; Teixeira, Henrique Gonçalves; Lílian Lis de Andrade Cantuário Costa; Antônio Eduardo Clark Peres
    Os minerais dificilmente ocorrem de forma isolada. O minério fosfático, além de ser constituído por apatita, apresenta carbonatos, sílica, minerais portadores de ferro associados. Assim, a concentração da apatita se faz necessária. No entanto, a flotação convencional é dificultada devido às similaridades nas propriedades superficiais destes minerais. Diante desse contexto, a flotação reativa surge no início dos anos 2000 como uma técnica alternativa, a qual se baseia na capacidade dos carbonatos produzirem CO₂ em contato com um meio ácido, bem como na sua retenção quando se emprega um polímero recobridor. Diante dos resultados promissores, o trabalho investigou a flotação reativa do minério fosfático sílico-carbonatado, proveniente de Patrocínio (MG). Para isso, etapas de secagem, britagem, moagem, classificação granulométrica, separação magnética de baixo campo e deslamagem, seguida da caracterização por Fluorescência e Difração de Raio-X (FRX e DRX) e picnometria, foram realizadas. A separação em 4 faixas granulométricas -10# +20# (-1,70 mm +0,84 mm), -20# +65# (-0,84 mm +0,210 mm), -65# +200# (-0,210 mm +0,074 mm) e -200# (-0,074 mm), possibilitou priorizar o melhor resultado de flotação mediante ensaios preliminares em béquer. A partir destes ensaios investigou-se a influência da concentração e volume dos ácidos cloroacético (orgânico), sulfúrico e fosfórico (inorgânico) junto às amostras. O tempo de flotação e a forma de condicionamento também foram objetos de estudo. Para completar o processo investigativo, o surfactante lauril sulfato de sódio e o polímero termoplástico biodegradável, álcool polivinílico (PVA), foram averiguados em diversas concentrações, visando o recobrimento da superfície dos minerais. Após definidos os parâmetros dos ensaios exploratórios, técnicas de otimização estatísticas, utilizando planejamentos fatoriais, foram utilizadas. De acordo com os resultados de FRX, todas as frações exibiram altos teores de MgO. As três primeiras faixas granulométricas apresentaram relação CaO/P₂O₅ acima de 1,6. Entretanto, análises de DRX confirmaram que somente as frações -10# +20# e -20# +65# continham carbonatos e, por este motivo, apresentaram melhores respostas quando da utilização do álcool polivinílico e do ácido sulfúrico nas concentrações de 1% (m/v) e 3% (v/v), respectivamente. O aumento da concentração de ácido para 10% favoreceu a flotação, principalmente quando se trabalhou com o ácido fosfórico e sulfúrico. Entretanto, o ácido cloroacético não foi adequado para a flotação das partículas, mesmo em altas concentrações (10% m/v). O lauril sulfato de sódio também não se mostrou uma alternativa ao PVA, pois não promoveu a flotação das partículas em nenhuma das concentrações utilizadas, 1 e 3% (m/v). O método de condicionamento do PVA empregando borrifador favoreceu a flotação reativa. O tempo determinado como ideal para flotação ficou entre 4 e 6 horas. Nos ensaios de planejamento fatorial, o ácido fosfórico favoreceu a redução da relação CaO/P₂O₅ e a elevação do teor de P₂O₅. Embora tenha-se conseguido atingir, em alguns testes, o parâmetro industrial para a relação CaO/P₂O₅ (inferiores a 1,6), não foi possível atingir teores inferiores a 1% para o MgO. Desta forma, para minimização da relação CaO/P₂O₅, deve-se trabalhar com 12% (v/v) de H₃PO₄ e 3% (m/v) de PVA. Os resultados se mostraram promissores; entretanto, a necessidade de novos estudos na busca por alternativas ainda mais sustentáveis se faz extremamente necessária nos dias atuais. Palavras-chave: Flotação Reativa, Fosfato, Carbonato, Dióxido de carbono.
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    Controle tecnológico em obras de terraplenagem: estudo de caso aplicado à barragem de mineração
    (Centro Federal de Educação Tecnológica de Minas Gerais, 2023-11-27) Caixeta, Fernanda Vieira Borges; Urashima, Denise de Carvalho; http://lattes.cnpq.br/9870039269278664; http://lattes.cnpq.br/6109977430679224; Urashima, Denise de Carvalho; Cândido, Eduardo Souza; Ferreira, Lucas Deleon; Guia, Luiz Pinheiro da
    O controle tecnológico, frequentemente utilizado na gestão da qualidade para obras da construção civil com foco no atendimento aos procedimentos normativos, são utilizados para garantir a rastreabilidade das informações ao longo de todo período construtivo com o objetivo de determinar as causas e responsabilidades por falhas e posteriormente, evidenciar as tratativas com atendimento aos requisitos estabelecidos em projeto. Comumente, as obras de terras eram executadas de forma a seguir os procedimentos normativos em relação aos ensaios de solos, porém se limitava a estes registros, sem retroalimentação das informações do projeto na elaboração de como construído e, com o acervo das informações mantida de modo temporário. As adequações referentes ao controle tecnológico e rastreabilidade das informações para as obras de terra foram implementadas, principalmente para as obras de terra destinadas a área de mineração para contenção de rejeitos, em virtude do atendimento de legislações e exigências estabelecidas na Política Nacional de Segurança em Barragens (PNSB), onde por meio de um dos seus instrumentos, o Plano de Segurança da Barragem (PSB), estabelece a periodicidade de execução ou atualização, qualificação dos responsáveis técnicos, conteúdo mínimo e o nível de detalhamento. A pesquisa teve como objetivo principal apresentar os controles tecnológicos desenvolvidos para um estudo de caso de obra de adequação da metodologia construtiva de uma barragem de mineração a fim de garantir a qualidade executiva da estrutura, rastreabilidade e confiabilidade dos dados, perante os procedimentos normativos e especificações técnicas. A metodologia aplicada foi a implementação de fichas de verificação das etapas construtivas, vinculados aos ensaios de liberação junto a evidência fotográfica e posteriormente, compilados com uma capa resumo e vinculados no modelo, através do hyperlink, Building Information Modeling (BIM), plataforma de gerenciamento das informações que possibilita a visualização dos dados estruturados e multidisciplinares em três dimensões de modo ágil e interativo. Os resultados obtidos foram controles assertivos, evidência e validação de todas as partes envolvidas na execução das atividades realizadas no aterro, elementos drenantes (filtro vertical e tapete horizontal), drenagens superficiais e alterações de projeto. Conclui-se que os controles desenvolvidos e compilados no BIM são promissores para assegurar a rastreabilidade e confiabilidade das informações de maneira célere, visto que os metadados estão disponíveis em três dimensões (3D) de forma a facilitar a visualização dos resultados. Palavras-chave: mineração; barragem; controle tecnológico; qualidade; legislação; BIM.
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    Aplicação de rejeitos de fosfato na produção de tijolos de solo-cimento
    (Centro Federal de Educação Tecnológica de Minas Gerais, 2023-12-20) Pinto, Mariana de Castro; Gimenez, Alexander Martin Silveira; Resende, Domingos Sávio de; Guimarães, Lucas Martins; http://lattes.cnpq.br/1348684373783230; http://lattes.cnpq.br/0186875772502996; http://lattes.cnpq.br/6349646979605518; http://lattes.cnpq.br/9766578930112183; Gimenez, Alexander Martin Silveira; Resende, Domingos Sávio de; Guimarães, Lucas Martins; Marvila, Markssuel Teixeira; Soares, Marcela Maira Nascimento de Souza
    O beneficiamento mineral gera um alto volume de rejeitos, geralmente depositado em barragens. Essa forma de deposição desse material, pode apresentar custos elevados, impactos ambientais, sociais e situações de risco. Diante disso, as empresas de mineração vêm explorando e desenvolvendo alternativas e novas técnicas para aproveitar os rejeitos oriundos do beneficiamento do minério, tentando reduzir danos, o descarte no meio ambiente e o desperdício de materiais. Portanto, o objetivo desse trabalho foi estudar a viabilidade de utilização de rejeitos provenientes da extração e processamento de fosfato na incorporação da formulação de tijolos solo-cimento maciços, em escala reduzida, agregando valor a um subproduto da mineração aliando com a sustentabilidade. Com isto, além de uma destinação ambientalmente correta para o rejeito, espera-se propiciar material que estimula novos negócios na comunidade impactada pela atividade mineradora. E, para viabilizar este estudo, foi realizada a caracterização dos materiais e posterior determinação dos traços para a fabricação dos tijolos de solo-cimento. A caracterização das amostras foi essencial para o desenvolvimento do trabalho porque poderia haver variações da composição mineralógica, da granulometria e da composição química que interferissem nos parâmetros dos tijolos. Diante dos resultados, foram produzidos 20 tijolos para cada traço determinado, sendo 2 composições no total. Após a fabricação dos mesmos, foram realizados ensaios de resistência à compressão e de absorção de água. Como resultado, foram obtidos tijolos com alta resistência à compressão e de baixa absorção quando comparados ao especificado nas normas ABNT NBR 8491 (2012): Tijolo de solo cimento – requisitos e ABNT NBR 8492 (2012): Tijolo de solo-cimento – Análise dimensional, determinação da resistência à compressão e da absorção de água – Método de ensaio, onde cada unidade deve resistir ao valor mínimo de 1,7MPa, e a média do lote de 2,0MPa nos ensaios de resistência à compressão e no caso de absorção de água, a normativa pede um limite máximo individual de 22% e média do lote de 20%. Diante disso, foram obtidos, nos 2 traços estudados, valores médios de resistência de compressão de 5,62 MPa e 5,46 MPa, e de absorção de água, com valores médios 9,71% e de 8,50%, provando serem compatíveis com os tijolos comumente fornecidos no mercado. Palavras-chave: Reuso de rejeitos; Rejeito de rocha fosfática; Tijolos de solo-cimento; Tijolos ecológicos.