Entropy-Based Approach to Analyze and Classify Mineral Aggregates

This paper presents an automatic method to detect and classify weathered aggregates by assessing changes of colors and textures. The method allows the extraction of aggregate features from images and the automatic classification of them based on surface characteristics. The concept of entropy is used to extract features from digital images. An analysis of the use of this concept is presented and two classification approaches, based on neural networks architectures, are proposed. The classification performance of the proposed approaches is compared to the results obtained by other algorithms (commonly considered for classification purposes). The obtained results confirm that the presented method strongly supports the detection of weathered aggregates.

Thermoluminescence properties of natural zoisite mineral under gamma-irradiations and high temperature annealing

Natural silicate mineral of zoisite, Ca(2)Al(3)(SiO(4))(Si(2)O(7))O(OH), has been investigated concerning gamma-radiation, UV-radiation and high temperature annealing effects on thermoluminescence (TL). X-ray diffraction (XRD) measurement confirmed zoisite structure and X-ray fluorescence (XRF) analysis revealed besides Si, Al and Ca that are the main crystal components, other oxides of Fe, Mg, Cr, Na, K, Sr, Ti, Ba and Mn which are present in more than 0.05 wt%. The TL glow curve of natural sample contains (130-150), (340-370) and (435-475)degrees C peaks. Their shapes indicated a possibility that they are result of composition of two or more peaks strongly superposed, a fact confirmed by deconvolution method. Once pre-annealed at 600 degrees C for 1 h, the shape of the glow curves change and the zoisite acquires high sensitivity. Several peaks between 100 and 400 degrees C appear superposed, and the high temperature peak around 435 degrees C cannot be seen. The ultraviolet radiation, on the other hand, produces one TL peak around 130 degrees C and the second one around 200 degrees C and no more. (C) 2010 Elsevier B.V. All rights reserved.

Bendadaite, a new iron arsenate mineral of the arthurite group

Bendadaite, ideally Fe(2+)Fe(2)(3+)(AsO(4))(2)(OH)(2 center dot).4H(2)O, is a new member of the arthurite group It was found as a weathering product of arsenopyrite on a single hand specimen from the phosphate pegmatite Bendada. central Portugal (type locality) Co-type locality is the granite pegmatite of La via do Almerindo (Almerindo mine), Linopolis, Divmo das Laranjeiras county, Minas Gerais, Brazil Further localities are the Vein Negra mine, Copiapo province, Chile, mid-East, Bou Azzer district, Morocco, and Para Inferida yard, Fenugu Sibirt mine, Gonnosfanadiga, Medio Campidano Province, Sardinia. Italy Type bendadaite occurs as blackish green to dark brownish tufts (<0 1 mm long) and flattened radiating aggregates. in intimate association with an intermediate member of the scorodite-mansfieldite series It is monoclinic. space group P2(l/c). with a = 10 239(3) angstrom. b = 9 713(2) angstrom, c = 5 552(2) angstrom. beta = 94 11(2)degrees. = 550 7(2) angstrom(3). Z = 2 Electron-microprobe analysis yielded (wt %). CaO 0 04, MnO 0 03. CuO 006, ZnO 004. Fe(2)O(3) (total) 43 92, Al(2)O(3) 115. SnO(2) 0 10, As(2)O(5) 43 27. P(2)O(5) 1 86, SO(3) 0.03 The empirical formula is (Fe(0 52)(2+)Fe(0 32)(3+)rectangle(0 16))(Sigma 1 00)(Fe(1 89)(3+)Al(0 11))(Sigma 2 00)(As(1 87)P(0 13))(Sigma 2 00)O(8)(OH)(2 00) 4H(2)O based. CM 2(As,P) and assuming ideal 80, 2(OH), 4H2O and complete occupancy of the ferric on site by Fe(3+) and Al Optically, bendadaite is biaxial, positive, 2V(est) = 85+/-4 degrees, 2V(eale) = 88 degrees, with alpha 1 734(3). 13 1 759(3), 7 1 787(4) Pleochrosim is medium strong X pale reddish brown. Y yellowish brown, Z dark yellowish brown. absorption Z > V > X, optical dispersion weak, r > v. Optical axis plane Is parallel to (010), with X approximately parallel to a and Z nearly parallel to c Bendadaite has vitreous to sub-adamantine luster, is translucent and non-fluorescent It is brittle, shows irregular fracture and a good cleavage parallel to 1010} 3 15 0 10 g/cm(3), 3 193 g/cm3 (for the empirical formula) The five strongest powder diffraction lines [d in angstrom (I)(hkl] are 10 22 (10)(100), 7 036 (8)(110), 4 250 (5)(11 I), 2 865 (4)(311), 4 833 (3)(020,011) The d spacings are very similar to those of its Zn analogue, ojelaite The crystal structure of bendadaite was solved and refined using a crystal from the co-type locality with the composition (Fe(0 95)(2+)rectangle(0 05))(Sigma 1 00)(Fe(1 80)(3+)Al(0 20))Sigma(2 00)(As(1 48)P(0 52))(Sigma 2 00)O(8)) (OH)(2) 4H(2)O (R = 16%) and confirms an arthurite-type atomic arrangement

Crystal structure of the (Mg,Fe)[UO2(P,As)O-4](2) center dot 10H(2)O solid solution - A novel mineral variety of saleeite

The crystal structure of a novel variety {[(Mg0.81Fe0.19)(H2O)(6)](H2O)(4)}{(UO2)[(P0.67As0.33)O-4]}(2) of the mineral saleeite is determined using X-ray diffraction (Bruker Smart diffractometer, lambda MoK alpha, graphite monochromator, 2 theta(max) = 56.62 degrees, R = 0.0321 for 2317 reflections, T = 100 K). The main crystal data are as follows: a = 6.952(6) angstrom, b = 19.865(5) , angstrom, c = 6.969(2) angstrom, beta = 90.806(4)degrees, space group P12(l)/n1, Z = 2, and P-calcd = 3.34 g/cm(3). It is shown that the structure is formed by alternating (along the [010] direction) anionic layers, which are composed of uranium bipyramids and T(P,As) tetrahedra, and cation layers consisting of M(Mg, Fe) octahedra and water molecules, which are joined through a system of asymmetric hydrogen bonds. The hydrogen atoms are located, the scheme of hydrogen bonds is established, and their geometric characteristics are calculated.

THE CRYSTAL STRUCTURE OF A MICROLITE-GROUP MINERAL WITH A FORMULA NEAR NaCaTa(2)O(6)F FROM THE MORRO REDONDO MINE, CORONEL MURTA, MINAS GERAIS, BRAZIL

We present electron-microprobe and single-crystal X-ray-diffraction data for a microlite-group mineral with a formula near NaCaTa(2)O(6)F from the Morro Redondo mine, Coronel Murta, Minas Gerais, Brazil. On the basis of these data, the formula is A(Na(0.88)Ca(0.88)Pb(0.02)square(0.22))(Sigma 2.00) (B)(Ta(1.70)Nb(0.14)Si(0.12)As(0.04))(Sigma 2.00) (X)[(O(5.75)(OH)(0.25)](Sigma 6.00) (Y)(F(0.73)square(0.27))(Sigma 1.00). According to the new nomenclature for the pyrochlore-supergroup minerals, it is intermediate between fluornatromicrolite and "" fluorcalciomicrolite"". The crystal structure, F (d3) over barm, a = 10.4396(12) angstrom, has been refined to an R(1) value of 0.0258 (wR(2) = 0.0715) for 107 reflections (MoK alpha radiation). There is a scarcity of crystal-chemical data for pyrochlore-supergroup minerals in the literature. A compilation of these data is presented here.

A renewable copper electrode as an amperometric flow detector for nitrate determination in mineral water and soft drink samples

A novel approach was developed for nitrate analysis in a FIA configuration with amperometric detection (E=-0.48 V). Sensitive and reproducible current measurements were achieved by using a copper electrode activated with a controlled potential protocol. The response of the FIA amperometric method was linear over the range from 0.1 to 2.5 mmol L(-1) nitrate with a detection limit of 4.2 mu mol L(-1) (S/N = 3). The repeatability of measurements was determined as 4.7% (n=9) at the best conditions (flow rate: 3.0 mL min(-1), sample volume: 150 mu L and nitrate concentration: 0.5 mmol L(-1)) with a sampling rate of 60 samples h(-1). The method was employed for the determination of nitrate in mineral water and soft drink samples and the results were in agreement with those obtained by using a recommended procedure. Studies towards a selective monitoring of nitrite were also performed in samples containing nitrate by carrying out measurements at a less negative potential (-0.20 V). (C) 2009 Elsevier B.V. All rights reserved.

Aspectos jurídicos da exploração do petróleo e seus derivados

A presente monografia tem como finalidade registrar os aspectos jurídicos que regulam a extração da atividade da exploração, produção, transporte, refino de petróleo, gás natural, e seus derivados, além de identificar o potencial de risco que decorre dessa exploração em face ao meio ambiente e ao seu entorno. Países crescem, prosperam através da exploração dos seus recursos naturais, com isso provocam a degradação do meio ambiente explorado, tema recentemente abordado, até mesmo pela falta de conhecimento do homem em relação ao meio ambiente. O impacto ambiental decorrente de acidentes de carga, descarga e transporte, ocasiona derramamento na água e vai muito além do que um impacto visual, afetando diretamente a fauna e flora da região atingida. E, também por ser uma atividade comercial de grande destaque na economia internacional, e, por degradar intensamente o meio ambiente passa a ser alvo de severas críticas.

Estudo de pelotização e briquetagem de finos de carvão mineral

O aumento da produção de carvão previsto para os próximos anos nas minas da CRM localizadas em Leão, Butiá, RS, originará uma considerável quantidade de finos beneficiados por ciclonagem autôgena. Estes finos caracterizam-se pelos seus altos teores de umidade e granulometria <1 mm o que onera e dificulta os processos de manuseio, estocagem e transporte. O presente estudo visa à análise comparativa dos processos de aglomeração, a briquetagem e a pelotização com o objetivo de obter um produto com melhores características de comercialização do que o atual. As principais variáveis estudadas na aglomeração por briquetagem foram: teor de umidade, tipo e concentração de agente ligante, relação massa/volume de carvão, tempo e pressão de moldagem. Os melhores resultados em termos de resistência à compressão, foram obtidos utilizando um resíduo de refinaria de petróleo - REVAC - como ligante numa concentração de 10% em peso, uma temperatura de cura de 120° C, um tempo de moldagem de 0,5 minutos e uma pressão de compactação entre 150 e 250 kgf/cm². A pelotização foi estudada utilizando um tambor e um disco de laboratório e as principais variáveis estudadas foram: umidade da alimentação, tipo e concentração de agente ligante, temperatura de cura e outras. Os melhores resultados foram obtidos utilizando como ligante MOGUL (amido de milho pré-gelatinizado em pó) numa concentração de 5% em peso, uma faixa de umidade ótima entre 30 e 40%, uma inclinação do disco entre 45 e 51° e uma temperatura de cura de 80 e 100°C. Os resultados obtidos para ambos os carvões (CE 5900 e CE 4700) são discutidos em termos dos diversos fenômenos que ocorrem na interface carvão-solução-ligante e algumas considerações econômicas são apresentadas.

Aproveitamento de cinza de carvão mineral na agricultura

A grande quantidade de cinza gerada pela queima de carvão mineral e a necessidade de redução de emissões sulfurosas advindas dessa queima, fazem com que se busquem alternativas para diminuir essas emissões, assim como para a utilização racional dessa cinza. Com o objetivo de avaliar a viabilidade de utilizar cinzas sulfatada e não sulfatada como fertilizante e corretivo da acidez do solo, foram conduzidos experimentos em laboratório e em casa de vegetação, com um solo Podzólico Vermelho Amarelo e solo regenerado de mina de carvão, usando como planta teste feijão - Phaseolus vulgaris L. . A cinza não sulfatada e não intemperizada produzida pela UTPM, quando aplicada ao solo, não corrigiu sua acidez, mas aumentou a resistência do feijão à antracnose e, quando aplicada com adubação, aumentou o rendimento da cultura. As cinzas sulfatadas resultantes de processo de dessulfuração produzidas em plantas pilotos da URCAMP e da CIENTEC foram eficientes para a correção da acidez do solo, tendo uma equivalência em carbonato de cálcio de 3,75 % e 16,8 %, respectivamente. A cinza CIENTEC aplicada ao solo ( 20, 40 e 80 t ha-1 ) aumentou a absorção de S, Mg, Ca e N, diminuiu a de Ni, Mn, Cu e Zn e não influenciou a absorção de B pelas plantas, enquanto a cinza UTPM não intemperizada ( 40, 80 e 160 t ha-1 ) aumentou a absorção de B e S e diminuiu a de Mn, sendo que a absorção de Cd, Cr e Pb não foi afetada pelas doses dessas cinzas.

Desenvolvimento de um novo protocolo de amostragem de carvão mineral

As discrepâncias nos resultados de análises de materiais informados tanto pelo produtor quanto pelo consumidor são um problema comum na maioria das indústrias. Os contratos comerciais na indústria mineral normalmente penalizam o produtor quando uma determinada caraterística do minério exceder os limites estabelecidos. As diferenças nos resultados de análise são devidas a muitas formas de erro. Contratos rígidos impõem ao minerador o emprego de um rigoroso programa de controle de qualidade e nestas situações a amostragem possui um papel fundamental. Esta tese tem por objetivo propor um novo protocolo de amostragem e preparação de amostras que garanta a representatividade desejada pelas partes, produtor e consumidor. O estudo inicia fazendo-se uma abordagem qualitativa da amostragem, sendo enfocados os conceitos de representatividade e amostragem probabilística. É feita uma apresentação dos tipos de erros existentes em um protocolo amostral e são apresentados exemplos de problemas que ocorrem devido à falta de cuidado no dimensionamento e operação de amostradores e durante o processo de preparação da amostra. A seguir, é efetuada uma abordagem quantitativa da amostragem onde é apresentado o equacionamento matemático da teoria da amostragem de Gy. Tendo em vista as diferenças de resultados que usualmente ocorrem entre laboratórios é introduzida uma metodolo gia para a verificação da equidade destas determinações através do estudo de alguns casos. A definição do novo protocolo de amostragem foi baseada na teoria da amostragem de Gy. Para tanto, foi realizado o estudo de quatro casos com a finalidade de confirmar os princípios mais importantes da teoria da amostragem Nos ensaios foram realizadas a medição do erro total da amostragem em pilha e a verificação da existência de significância estatística deste erro em relação à disposição do carvão no depósito, foi realizada a verificação da significância do erro total na amostragem mecânica probabilística, a verificação das etapas mais críticas do processo de preparação de amostras, a determinação do erro de integração dos vários tipos de carvões testados e foi verificada a aplicabilidade da análise variográfica para a determinação do erro de integração. Os resultados encontrados mostraram a validade dos conceitos empregados pela teoria da amostragem e indicaram a impropriedade das normas brasileiras de amostragem e preparação de carvão, NBR 8291 e 8292, para garantir a representatividade da caracterização de um determinado lote de carvão. É proposto um novo protocolo de amostragem de carvão mineral, o qual leva em consideração a variabilidade das partículas componentes do lote e as formas de amostragem e preparação da amostra. Conclui-se que é possível dimensionar um sistema de controle de qualidade do carvão que seja capaz de estimar a precisão desejada e que garanta a representatividade do resultado acordada entre as partes. Por fim, é sugerida a modificação das normas brasileiras existentes.

Interação de espirais em 2D : redução da dinâmica à interação de defeitos e exploração de novas estruturas espaço-temporais

O presente trabalho apresenta um anova proposta de tratamento de estruturas espirais em meios contínuos oscilatórios na vizinhança de bifurcações de Hopf supercríticas. Tais estruturas são normalmente descritas pela Equação de Cinzburg-Landau Complexa a qual usa um campo complexo associado a essas oscilações. A proposta apresentada reduz a dinâmica de espirais à interação entre os centros das mesmas. Inicialmente, comparamos numericamente as duas descrições e com os ganhos computacionais decorrentes da abordagem reduzida caracterizamos finamente as estruturas espaço-temporais formadas nesses sistemas: em vez dos estados congelados mencionados anteriormente na literatura encontrou-se uma dinâmica espaço-temporal intermitente. Esse regime ocorre em duas fases distintas: Líquido de Vórtices e Vidros de Vórtices. Esta última evolui em escalas de tempo ultralentas como fenômenos semelhantes encontrados na Mecânica Estatística, apesar de sua origem puramente determinista.

Opções reais em decisões de investimento de exploração e produção

Este trabalho faz uma revisão dos principais conceitos que definem a Teoria de Opções Reais. Tem como objetivo discutir o problema da decisão de investimento sob incerteza aplicado a problemas de Exploração e Produção de petróleo (E&P). Foram priorizados modelos simples que podem ser facilmente implantados no dia a dia de uma empresa, incluindo o clássico de Paddock, Siegel e Smith (1988). Os modelos discutidos são elaborados com Movimento Geométrico Browniano, que pode ser uma aproximação razoável para a modelagem de preços, a depender dos parâmetros considerados. Em particular, é apresentado um modelo de opção composta para exploração, que se revela mais apropriado por considerar o risco geológico e os estágios da opção com expiração diferenciada. A priorização de investimentos com auxílio de OR para uma carteira representativa de um portfolio de projetos de Produção também é testada, resultando numa maior relação VPL / Investimento da carteira selecionada.

Caracterização tecnológica e beneficiamento mineral para a produção de concentrado de zircão de alta qualidade, partindo de pré-concentrado e concentrado de zircão de baixa qualidade, produzidos na mina do Guaju (PB)

Este estudo foi dirigido para identificar as causas que determinam a formação de concentrados de zircão de baixa qualidade, mineral extraído de dunas da jazida do Guaju, no Estado da Paraíba, e beneficiado em uma rota industrial desenvolvida pela empresa Millennium Inorganic Chemicals do Brasil S/A. A caracterização tecnológica indicou que a jazida do Guaju corresponde a sedimentos de origem eólica, inconsolidados, constituídos por quartzo (95%), argila (2%) e minerais pesados (3%) disseminados nas dunas. Ilmenita, zircão, rutilo e cianita são os minerais pesados de interesse econômico na jazida. Devido a características mineralógicas e texturais, o pacote foi dividido, neste estudo, em dois compartimentos: TOPO e BASE. O primeiro corresponde à parte superior do pacote sedimentar; o segundo, à parte inferior. No TOPO, 95% dos grãos têm brilho vítreo, 5% são opacos, e 20% dos grãos de ilmenita têm alteração parcial ou total para leucoxeno. Na BASE, 2% dos grãos têm brilho vítreo, 98% são opacos, e 90% da ilmenita tem alteração parcial ou total para leucoxeno. O TOPO possui concentração de minerais pesados quatro vezes maior que a BASE. A opacidade dos grãos decorre de uma película argilo-ferruginosa fortemente aderida e que os envolve. A empresa produz seis tipos de concentrados de zircão, cujas qualidades variam conforme o teor de ZrO2 e das substâncias contaminantes Fe2O3, TiO2, Al2O3 e P2O5. Quanto maior o teor de ZrO2 e menores os teores das substâncias contaminantes, melhor é a qualidade do concentrado. Pesquisas desenvolvidas em um concentrado de baixa qualidade, denominado Zirconita B, indicaram que a formação dessa matéria-prima é decorrente de três fatores principais: excesso de minerais contaminantes, que não são eliminados nos processos eletrostáticos e magnéticos devido à película argilo-ferruginosa; presença de inclusões minerais nos zircões; processo de metamitização nos zircões Identificadas as causas, o estudo progrediu para o estabelecimento de uma rota alternativa de beneficiamento, para a produção de concentrados de zircão mais puros. A remoção da película ocorreu com a implementação do processo de atrição (escrubagem), tendo sido definidos os parâmetros operacionais otimizados, tanto em escala de bancada de laboratório, como em equipamento semipiloto. Removida a película, a matéria-prima foi submetida a separadores eletrostático e magnético para a retirada dos minerais condutores e/ou magnéticos do concentrado. Posteriormente, para a remoção das inclusões minerais dos zircões, foi implementada uma rota que iniciou com o aquecimento prévio do concentrado em forno de microondas, para fraturar as zonas de contato entre as inclusões minerais e a massa zirconítica, considerando as diferenças entre os coeficientes de dilatação dos minerais; seguiuse com o processo de moagem, para provocar a quebra dos zircões portadores de inclusões e liberar ou expor as mesmas; posteriormente, o material foi peneirado e a fração retida na malha 0,063 mm foi repassada nos separadores eletrostático e magnético, para a remoção das inclusões liberadas, ou expostas nos zircões quebrados Tecnicamente, esta rota foi considerada parcialmente eficaz, devido, principalmente, à baixa granulometria dos grãos de zircão. Essa característica afetou as performances na moagem e na separação magnética, determinando uma baixa recuperação do produto final. Apesar disso, esse produto final teve teor de ZrO2 compatível com o do produto de melhor qualidade produzido na mina do Guaju; entretanto, os teores das substâncias contaminantes ficaram levemente superiores aos mínimos exigidos para um produto de alta qualidade. Devido à baixa produção anual da matéria-prima, acredita-se que a rota para a remoção das inclusões minerais não seja economicamente viável. A atrição, no entanto, é perfeitamente viável, devido aos baixos investimentos de implantação e custos operacionais. Deverá ser implementada no produto denominado Pré-Concentrado de Zircão (PCZ), gerado no beneficiamento da ilmenita. A atrição do PCZ vai condicionar a produção de massas maiores de concentrados de zircão de qualidade superior, diminuindo, conseqüentemente, a formação dos produtos de menor qualidade.

A questão da água como um fenômeno econômico e sua possível exploração racional : uma consolidação de idéias

Este trabalho consiste em apresentar idéias, dados e informações sobre a água, e a ameaça que a sua escassez representa para a humanidade se o consumo e uso continuarem sendo realizados de forma indiscriminada, sem qualquer planejamento, dado a sua disponibilidade limitada. Inicialmente, o trabalho centra seu foco na questão da escassez física da água no mundo, até suas implicações de ordem sócio-econômicas entre as nações. O tema também é aprofundado sob a ótica da Teoria Econômica, considerando a água como um bem econômico que é produzido pela natureza, e exige emprego de recursos para sua exploração. A partir da sua análise como um Bem Público, com suas características de externalidades – fonte de desvio na eficiência, surge como questão, a fixação do seu preço. Mostra, no cenário internacional, a política de agências internacionais, o papel dos poderes públicos e a questão dos recursos hídricos. Cita as alternativas possíveis para o Brasil, focando questões como: a participação da iniciativa privada, a educação ambiental, a política nacional de águas, a utilização das águas subterrâneas, e a transformação deste bem, como uma “commodity”de exportação. O problema é grave e requer a atenção das sociedades, instituições e governantes de todo mundo, no sentido de amenizar esse quadro, através da educação ecológica dos povos e sólidos projetos de exploração ordenada. Pois, a quantidade de água existente no planeta é finita, não sendo possível sua produção pelo homem, apesar de toda a sua inteligência e evolução tecnológica.