Estimação da porcentagem de flúor em alumina fluoretada proveniente de uma planta de tratamento de gases por meio de um sensor virtual neural

As indústrias têm buscado constantemente reduzir gastos operacionais, visando o aumento do lucro e da competitividade. Para alcançar essa meta, são necessários, dentre outros fatores, o projeto e a implantação de novas ferramentas que permitam o acesso às informações relevantes do processo de forma precisa, eficiente e barata. Os sensores virtuais têm sido aplicados cada vez mais nas indústrias. Por ser flexível, ele pode ser adaptado a qualquer tipo de medição, promovendo uma redução de custos operacionais sem comprometer, e em alguns casos até melhorar, a qualidade da informação gerada. Como estão totalmente baseados em software, não estão sujeitos a danos físicos como os sensores reais, além de permitirem uma melhor adaptação a ambientes hostis e de difícil acesso. A razão do sucesso destes tipos de sensores é a utilização de técnicas de inteligência computacional, as quais têm sido usadas na modelagem de vários processos não lineares altamente complexos. Este trabalho tem como objetivo estimar a qualidade da alumina fluoretada proveniente de uma Planta de Tratamento de Gases (PTG), a qual é resultado da adsorção de gases poluentes em alumina virgem, via sensor virtual. O modelo que emula o comportamento de um sensor de qualidade de alumina foi criado através da técnica de inteligência computacional conhecida como Rede Neural Artificial. As motivações deste trabalho consistem em: realizar simulações virtuais, sem comprometer o funcionamento da PTG; tomar decisões mais precisas e não baseada somente na experiência do operador; diagnosticar potenciais problemas, antes que esses interfiram na qualidade da alumina fluoretada; manter o funcionamento do forno de redução de alumínio dentro da normalidade, pois a produção de alumina de baixa qualidade afeta a reação de quebra da molécula que contém este metal. Os benefícios que este projeto trará consistem em: aumentar a eficiência da PTG, produzindo alumina fluoretada de alta qualidade e emitindo menos gases poluentes na atmosfera, além de aumentar o tempo de vida útil do forno de redução.

Difração de raios X em minerais de bauxita e análise através de refinamento pelo método de Rietveld

O alumínio metálico é obtido a partir da bauxita, minério de grande importância industrial, composta por um ou mais tipos de hidróxidos de alumínio, acrescido de uma mistura de compostos contendo sílica, óxido de ferro, titânia e aluminossilicatos. Em virtude da variação na concentração relativa desses componentes, em amostras diferentes de bauxita, a determinação qualitativa e quantitativa da composição mineralógica desse minério, tem importância relevante no que se refere à sua aplicação tecnológica, já que esta está diretamente relacionada com o teor desses componentes. Neste trabalho, aplicou-se em oito amostras de bauxita extraídas de uma mina em Paragominas, o processo de refinamento de espectros de difração de raios X pelo método de Rietveld, onde foram identificadas e quantificadas as fases cristalinas: gibbsita, caulinita, goehtita, anatásio, quartzo e hematita. Realizados os refinamentos das amostras, constatou-se que todas apresentavam alto teor de Gibbsita e baixo teor de Goethita o que confere um excelente tipo de bauxita para ser utilizada em processo de extração de alumina.

Alumina para utilização cerâmica, obtida a partir do rejeito de beneficiamento de caulim

O beneficiamento de caulim para cobertura de papel produz grandes volumes de rejeito, constituído essencialmente do argilomineral caulinita, usado neste trabalho como material de partida para síntese de alúmen de amônio, visando a obtenção de alumina livre de sódio e de baixa granulometria para utilização cerâmica. O método de síntese desenvolvido para obtenção do alúmen de amônio constitui-se das etapas: calcinação do rejeito, lixiviação sulfúrica da metacaulinita, seguida da neutralização/cristalização da solução de Al₂(SO₄)₃ com NH4OH concentrado. No processo, são estudadas as variáveis: temperatura de calcinação (650 °C, 700 °C, 750 °C) e tempo de calcinação do rejeito (30, 60 e 120 min), concentração de H₂SO₄, temperatura de lixiviação (70 °C, 80 °C e 90 °C) sobre a cinética de lixiviação do alumínio. Estudou-se também o efeito do pH na cristalização do alúmen de amônio, apresentando-se as análises químicas, DRX, ATD, ATG e granulometria dos materiais utilizados e sintetizados.

Flexibilização produtiva e desenvolvimento local: a rede de subcontratação da Alunorte

Consiste no estudo sobre a formação de uma rede de empresas prestadoras de serviço subcontratadas pela Alunorte, como conseqüência do processo de flexibilização produtiva desta indústria de alumina, localizada no distrito industrial de Barcarena, no Estado do Pará. O objetivo principal é analisar se a relação estabelecida entre essa grande indústria e sua rede de subcontratadas e deste conjunto de empresas com as instituições locais tem desencadeado efeitos germinativos locais de desenvolvimento. Tem como base teórica diversos estudos, segundo os quais, é a partir do modo como esses agentes interagem, articulando-se através de sistemas de inovação, que se define o formato do arranjo produtivo ou cadeia de firmas. Tal formato será ou não capaz de estimular a produção contínua e disseminada de inovações tecnológicas e organizacionais, bem como a formação de capital humano e social, fundamentais para impulsionar o desenvolvimento endógeno. A pesquisa de campo, porém, demonstrou que, apesar do relacionamento com a maior produtora mundial de alumina, indústria vinculada à lógica global de competitividade e de inovação tecnológica e gerencial, não há uma ampla difusão e assimilação desse conhecimento entre as empresas subcontratadas. Não apenas em função da insuficiência de qualificação e de condições tecnológicas para isso, mas também pela ausência de relações de confiança mútua e de cooperação produtiva e inovativa entre as referidas empresas e destas com a rede de instituições locais. Essa lacuna inviabiliza possíveis avanços desse arranjo produtivo, em tennos de obtenção de economias de escala e de melhorias nos níveis de produtividade e competitividade. Não há, portanto, um ambiente favorável às iniciativas dinamizadoras do desenvolvimento local.

Provendo soluções de comunicação em ambientes industriais inóspitos via PLC - um estudo de caso aplicado a uma empilhadeira de bauxita da refinaria da Alunorte

Este trabalho tem como principal objetivo fazer um estudo sobre um sistema comunicação de dados, utilizando-se a rede elétrica existente entre equipamentos, como meio físico em um ambiente industrial inóspito. Nesse caso, foi implementado um piloto em uma refinaria de alumina, localizada em Barcarena no estado do Pará, em uma máquina móvel de empilhamento de bauxita, que possuía um sistema de comunicação de dados via rádio, no qual ocorriam muitas falhas de comunicação devido às interferências eletromagnéticas, RFI, etc. prejudicando o processo de produção da refinaria. Como alternativa, apresentar-se-á uma tecnologia menos susceptível a problema da interferência que permite melhorar o desempenho do sistema de comunicação entre equipamentos. Trata-se da tecnologia PLC - Power Line Communication- que é full-duplex e utiliza modulação OFDM, o que reduz o efeito indesejável de interferências. Na conclusão, foram feitos comentários pertinentes aos resultados obtidos e os esperados acerca da confiabilidade da tecnologia, bem como sua utilização para futuras aplicações, nas diversas áreas onde a mesma pode ser utilizada.

Reciclagem de resíduo a partir de cinzas de carvão mineral: produção de argamassas

Este trabalho tem como objetivo avaliar a possibilidade de aproveitamento do resíduo obtido a partir da combustão do carvão mineral em caldeiras de leito fluidizado, de uma refinaria de alumina no estado do Pará. Neste contexto, foi avaliada a incorporação de cinzas volantes, como pozolana, em substituição parcial do cimento na produção de argamassas. Para tanto, foram elaborados corpos de prova utilizando-se o cimento do tipo Portland CPII-E-32. As misturas foram definidas na proporção 4:1, ou seja, 4 partes de agregado (sílica) e 1 parte de aglomerante (cimento e cinza), com a inserção de cinza nos teores de 10, 20, 30, 40 e 50 em porcentagem com relação ao cimento, além da argamassa sem adição. Foram definidas duas relações água/aglomerante, 0,4 e 0,8. Após tempo de cura de 7 e 28 dias, foram feitos testes de resistência à compressão para análise de comportamento. Além disso, as argamassas com a relação água/aglomerante 0,8 foram sujeitas a análises complementares de Difração de Raios-X, Microscopia Eletrônica de Varredura, absorção de água, porosidade aparente e massa específica aparente, cujos resultados obtidos mostraram-se compatíveis quando comparados com os dados da literatura, demonstrando ser viável a aplicação das cinzas estudadas na indústria da construção civil.

Discursos da mídia impressa sobre a implantação da Alcoa Mineração S.A. em São Luís, Maranhão

Nesta tese é realizada a análise dos discursos da mídia face às políticas e ações orientadas pela ideologia desenvolvimentista, além da análise de documentos particulares relativos ao processo de implantação da ALCOA MINERAÇÃO S.A. A pesquisa teve como objetivos: descrever os percursos e discursos sobre o processo de industrialização e desenvolvimento do Brasil a partir dos anos 1950, examinando os impactos à luz do contexto da Região Amazônica; relacionar o quadro da economia maranhense em 1980 com o projeto de implantação da ALCOA MINERAÇÃO S.A.; examinar os discursos veiculados pela mídia impressa maranhense no sentido de informar a população de São Luís sobre os impactos ambientais quando da implantação da ALCOA MINERAÇÃO S.A; identificar as ações e reações da ALCOA MINERAÇÃO S.A. em resposta ao discurso da mídia impressa durante a implantação da fábrica de alumina/alumínio. Resumo: Para atingir tal fim, apresenta-se um conjunto histórico-teórico sobre a ideologia desenvolvimentista via processo de industrialização dos Governos Getúlio Vargas, Juscelino Kubitschek, e a estratégia de ocupação da Amazônia durante o regime militar. O Governo Getúlio Vargas defendia um projeto de desenvolvimento nacional autônomo. A retórica governista era a de construção de uma nação desenvolvida. O Governo Juscelino Kubitschek buscava o desenvolvimento pela atração e estímulo aos investimentos estrangeiros em setores produtivos. Já o Governo Militar intensificou a ocupação da Amazônia com a implantação de planos de desenvolvimento regional. Mostra-se que a implantação do projeto ALCOA MINERAÇÃO S.A. desencadeou impactos na economia, no âmbito social e ambiental maranhense O modelo de pesquisa usado é o qualitativo/interpretativo, passando também pela pesquisa exploratória, descritiva, bibliográfica e documental. O suporte documental está respaldado na mídia impressa local, no período da implantação da ALCOA MINERAÇÃO S.A. nos anos 1980 a 1984. A técnica adotada para análise e interpretação dos resultados é a análise do discurso, tendo como suporte a escola francesa. Na análise do discurso da mídia impressa foi possível verificar que ela age em nível da ideologia e que seus discursos têm origem em vários lugares de enunciação: governo, políticos e atores sociais diversos.

Comportamento mecânico e de flamabilidade de compósito de polipropileno reclicado com fibra de coco e hidróxido de alumínio

A reciclagem de plásticos tem sido uma possibilidade interessante para minimizar o problema de destino dos resíduos plásticos. O polipropileno (PP) está entre os tipos de polímeros de maior consumo, portanto a reutilização deste material tem possibilitado o desenvolvimento de estudos de grande relevância científica e social. Este polímero apresenta excelente relação custo/benefício, além de ser facilmente conformável e exibir propriedades mecânicas que o torna útil em várias aplicações. Entretanto, esse material ao ser queimado gera produtos que agem como combustíveis de modo que, para alguns usos, boa resistência à chama é necessária. Isso pode ser obtido pela adição de retardante de chama, que tem o propósito de aumentar a resistência desse material à ignição e, ao mesmo tempo, reduzir a velocidade de propagação da chama. O hidróxido de alumínio, ou simplesmente hidrato de alumina, é o agente retardante de chama mais utilizado no mercado, pois, age também como supressor de fumaça e não libera gases tóxicos durante a queima. No entanto, para tais propriedades, altas concentrações de alumina hidratada são necessárias. Isto causa deterioração nas propriedades físicas dos materiais, por não ter caráter reforçante. As fibras naturais possuem boa capacidade de reforço quando combinadas adequadamente com polímeros. Apresentando também vantagens como baixo custo, baixa densidade, biodegradabilidade e na combustão não emana gases tóxicos. Neste trabalho, misturas contendo alumina hidratada e fibras de coco foram incorporadas ao polipropileno com o objetivo de se encontrar um balanço adequado de propriedades para utilização deste compósito com características de resistência à chama e desempenho mecânico. Os compósitos foram moldados por compressão a quente e caracterizados por IV, DRX, MEV, testes mecânicos e de inflamabilidade. Foi observado aumento no módulo de elasticidade dos compósitos em geral, bem como aumento na resistência a tenacidade do compósito PP/fibra de coco em relação ao PP puro. Os resultados indicaram a eficiência da alumina hidratada como antichama, em todos os compósitos, exceto PP/F, classificando os materiais como V-0 segundo a norma internacional UL 94V.

Políticas públicas, corredores de exportação, modernização portuária, industrialização e impactos territoriais e ambientais no município de Barcarena, Pará

Este artigo discute as dinâmicas de aglomeração industrial, incremento e modernização portuária no município de Barcarena, Estado do Pará, Brasil. Especificamente, discute as causas estruturais que explicam estas dinâmicas, e as mudanças qualitativas e quantitativas locais, acerca dos aspectos espaciais, sociais, demográficos e ambien-tais. Diferentes momentos de produção e exportação de produtos minerais (caulim, bauxita e produtos originados dela – alumina, alumínio) na Amazônia Oriental Brasileira levam a instalação, consolidação e expansão de um distrito industrial e portuário em Barcarena. Na atual década, Barcarena integra um corredor de exportação diretamente ligado a eixos ou sistemas produtivos nacionais e globais. Contudo, as dinâmicas que sustentam este crescimento econômico não apontam para perspectivas de que a produção conduza ao enraizamento social do desenvolvimento, ao estabelecimento de vantagens competitivas que tenham uma base sistêmica; tampouco contribui para a reversão dos impactos sociais e ambientais.

A influência do estado no crescimento da economia do setor mineral: o caso da CVRD de 1942 a 2010

O presente trabalho tem como tema “a influência do Estado no crescimento da economia do setor mineral: o caso da CVRD de 1942 a 2010”. Para orientar a pesquisa e a construção da tese foi estabelecido o problema: que mudanças ocorreram no plano legal e institucional, no Brasil e no Pará, a partir de 1990, que podem ser interpretadas como componentes de um novo modo de regulação e que transformações se processaram na economia, no Brasil e no Pará, que podem ser interpretadas como parte do processo de constituição de um novo regime de acumulação e de que forma essas alterações estão relacionadas com o processo de privatização e crescimento da mineração, sob a gestão da CVRD ou Vale? Como marco teórico operou-se com as categorias de análise regime de acumulação e modo de regulação, considerando as contribuições de Lipetz (1988) e Harvey (1998) da denominada escola da regulação. O objetivo era compreender as mudanças na economia e na legislação, no Brasil e no Pará, como uma transição do regime de acumulação e modo de regulação fordista-keyneiano para um novo regime denominado de acumulação flexível. Selecionou-se um conjunto de eventos para serem analisados como integrantes da transição no modo de regulação: Plano de estabilização econômica; reforma constitucional de 1995; Lei Complementar n° 87/96 - a Lei Kandir; Medida Provisória nº 2166/67 que criou o conceito de obras de utilidade pública; Resolução do Conama nº 369 sobre mineração em Área de Preservação permanente; Lei de responsabilidade Fiscal; Lei de Modernização dos Portos. Outros eventos foram selecionados e analisados como componentes de um novo regime de acumulação: Investimento público em obras de infra-estrutura de transporte e energia; privatização no Brasil, incluindo a da CVRD e sua expansão posterior, juntamente com o crescimento da economia do setor mineral. Concluiu-se que, com a influência do Estado há a estabilização de um novo regime de acumulação, que no Pará aprofunda o perfil primário-exportador da economia. Em 2010, o setor mineral contribuiu com 86% da pauta de exportação e desse total a indústria extrativa mineral participou com 77% e a indústria da transformação com 23%. No período de 2002 a 2007, a indústria extrativa mineral participava com 60% e a da transformação com 40% da exportação. A CVRD ou Vale, no Pará, a partir de 2010, priorizou a exportação de produtos primários, sobretudo minério de ferro, reduzindo sua participação na indústria de transformação, por meio do repasse à Norsk Hidro, de suas ações, na Albrás, Alunorte e Companhia de Alumina do Pará.

Absorção de gases da queima de combustíveis fósseis em torre de recheio estruturado utilizando lama vermelha

A produção de alumina pelo processo Bayer produz de 1 a 3 toneladas de resíduo por tonelada de alumínio. Esse resíduo é denominado lama vermelha, composto de minerais não solúveis em hidróxido de sódio concentrado, como hematita e outros óxidos férreos, quartzo e óxidos de titânio. A lama vermelha possui em sua composição variados teores de NaOH, dependendo especificamente da planta industrial utilizada. A proposta desse trabalho é avaliar o processo de absorção de gases provenientes de uma caldeira em contracorrente com uma suspensão de lama vermelha a 27%, em torre spray e em torre de recheio estruturado. Foram realizados experimentos variando-se o tipo de torre de absorção, temperatura da fase líquida e teor de sólidos na fase líquida para avaliar a redução do teor dos gases de combustão na saída da torre de absorção e a variação do pH de acordo com o tempo de operação, para que fosse possível identificar o tempo necessário para que ocorra a neutralização da lama vermelha, bem como a redução no teor de dióxido de carbono, para isso foram realizadas medições dos teores de gases na entrada e na saída da torre de recheio estruturado, bem como medições de temperatura e pH. A absorção de CO₂ presente no gás de combustão pela suspensão de lama vermelha se dá pelo processo da carbonatação, no qual o gás reage com o NaOH presente na lama vermelha, sendo a água o catalisador. Os resultados obtidos após os experimentos foram satisfatórios, e concluiu-se que o processo realizado nas torres de absorção é eficiente para a diminuição do pH da lama vermelha e a redução do teor de CO₂ liberado para a atmosfera, promovendo um ganho duplo para o meio ambiente.

Estudo da influência do tempo de reação e do teor de “Na” na síntese de zeólitas

Este trabalho objetiva sintetizar zeólita tipo “A” utilizando como matéria-prima caulim de enchimento. A síntese das Zeolitas foi realizada em curto tempo e sem agitação. Os materiais de partida e o produto obtido foram identificados e caracterizados por Difração de Raios X (DRX), Espectrometria de Fluorescência de Raios X, Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV), Análise Granulométrica e Análise Térmica Diferencial e Gravimétrica (DTA e TG). No processo de síntese foi utilizado como fonte de sílica e alumina o metacaulim, que foi calcinado na temperatura de 600 °C, por 2 horas de patamar de queima em um forno tipo mufla. Como fonte de sódio se utilizou uma solução de hidróxido de sódio 5 M, no sistema também foi adicionado água destilada. Foram realizadas diversas sínteses no interior de uma estufa a 110 °C. A variação no tempo de reação e no teor de sódio foram as variáveis estudadas no processo. Os resultados da síntese da zeólita A se mostraram satisfatório, principalmente no tempo de 10 h e com a relação Al/Na = 0,57. O tempo de reação e a quantidade de sódio são diretamente proporcionais à formação de outra fase zeolítica denominada hidroxisodalita. A partir da zeólita A, por troca iônica com uma solução de cloreto de cálcio foi possível obter a zeólita 5A sem agitação.

Estudo e avaliação do uso de resíduos do processo Bayer como matéria-prima na produção de agregados sintéticos para a construção civil

A grande quantidade de resíduos sólidos, oriundos da indústria de mineração e metalurgia, constitui um sério problema sócio-ambiental. As características físicoquímicas destes resíduos despertam grande interesse para outras indústrias. A indústria cerâmica pode ser uma interessante consumidora da maioria deste material, para suprir a grande escassez das reservas de matérias-primas atual. Neste contexto, este trabalho mostra os estudos realizados para a reciclagem da lama vermelha, como matéria-prima na produção de agregado sintético, visando à construção civil. A lama vermelha, principal rejeito industrial da fabricação de alumina, mostrou-se um insumo de grande interesse na fabricação de diferentes tipos de agregado para ser utilizado na produção de concreto, para a construção civil. Pelas suas características físico-químicas e a grande quantidade que é produzida anualmente (cerca de 10.000.000 t em duas fábricas, só no Norte do Brasil). Estudos realizados neste trabalho mostram a possibilidade de fabricação de agregados, com diferentes propriedades e possibilidades de aplicação, na indústria da construção civil. Estas propriedades dependem do controle de parâmetros, como o teor de sílica livre e argila, a granulometria e a temperatura de sinterização. Tais variáveis permitem controlar perfeitamente a formação de fase vítrea que é a responsável pelas propriedades dos agregados como: porosidade, resistência mecânica e densidade. Este material pode ser utilizado em concreto convencional ou em concretos especiais, para atender a demanda da construção civil.

Avaliação da rugosidade superficial e resistência à flexão de três tipos de resina composta indireta após variação de tratamento da superfície

Neste estudo avaliou-se a rugosidade superficial em corpos-de-prova confeccionados com três tipos de resinas indicadas para confecção de restaurações indiretas, SR Adoro (Ivoclar-Vivadent) (GA), Signum Matrix (Heraeus-Kulzer) (GSM) e Signum⁺ (Heraeus-Kulzer) (GSP), assim como a resistência à flexão após serem utilizados diferentes tratamentos de superfície com o propósito de se verificar a influência dos mesmos na resistência mecânica dos materiais. Obteve-se 120 corpos-de-prova de cada tipo de resina de acordo com as recomendações dos fabricantes, os quais foram divididos e tratados com: A- Jateamento com óxido de alumínio a 50μm por 6 s a 60-80 libras (Grupo Controle); B- Jateamento e silanização com Monobond (Ivoclar Vivadent) e Excite DSC (Ivoclar Vivadent); C- Jateamento e condicionamento com ácido ortofosfórico a 37% por 3 minutos e D- Jateamento, condicionamento e silanização. Após a execução do tratamento superficial, analisou-se os corpos-de-prova em rugosímetro Mytutoyo no parâmetro Ra e teste de flexão por compressão em três pontos em máquina de ensaio universal Kratos. Submeteu-se os dados observados à análise estatística, tendo como nível de significância 5% para a construção dos resultados. Os resultados mostraram um comportamento bastante coerente com o que é visto na literatura com relação à composição das resinas estudadas, os quais apresentaram inicialmente lisura de superfície similar (p>0.05). Com a aplicação dos tratamentos de superfície, houve um comportamento bastante diversificado entre os materiais. Os grupos que receberam a aplicação de silano e adesivo apresentaram superfícies mais lisas e maiores valores de resistência flexural em todas as resinas. No entanto não houve correlação dos valores de rugosidade com a resistência flexural, a qual demonstrou ser maior nas resinas SR Adoro e Signum Matrix, sendo que nesta última, apenas após a silanização é que se observou melhoria deste aspecto flexural.

Confecção de discos de desbaste a partir de AI2O3 e pó de vidro

Este trabalho descreve o desenvolvimento de discos abrasivos e de corte confeccionados com Al²O³ e pó de vidro reciclado para aplicação em ferramenta de corte. Os discos são utilizados para micromizar termoplásticos pós-consumo rígidos e levá-los a diversos tipos de processamento, como por exemplo, a rotomoldagem. Este disco abrasivo utiliza pó de vidro como um aditivo ligante e fundente, e pó de poli(tereftalato de etileno) pós-consumo como plastificante, facilitando um melhor preenchimento do molde. As proporções de pó de vidro reciclado foram analisadas a partir de estudos anteriores com outros minerais, como o diopsídio e o feldspato, já que os estudos com o pó de vidro reciclado substituindo os minerais naturais são recentes. O desenvolvimento dos discos acontece em duas etapas. A primeira é de homogeneização dos componentes com os percentuais calculados. Posteriormente é prensado e levado a mufla até uma temperatura de 900 ^oC para obter a percolação da resina e a consequente degradação do poli (tereftalato de etileno), pré-sinterização e amolecimento dos silicatos . Após a obtenção destes compostos verdes acontece a segunda e última etapa, que consiste na sinterização dos corpos de prova para a diminuição da porosidade e consequente aumento da resistência mecânica, seguida de acabamento superficial e testes de corte.