Caracterização de polpas de minerais industriais através do equipamento Colorcell visando o controle de qualidade do produto

Todos os processos industriais são forçados a cumprir especificações de produto através da inserção de rigorosos parâmetros de controle, principaJmente devido à globalização do mercado. A tendência mundial indica que cada vez mais a cor passa a ser um parâmetro primordial para a colocação do produto no mercado. Neste contexto, uma das dificuldades da indústria mineral é a inexistência de equipamentos adequados para a medição da cor de polpas de minério durante o processamento mineral. Isto se verifica principalmente para os minerais industriais que são caracterizados, na maioria das vezes, em termos de índices de alvura e amarelamento. Este traballio tem como objetivo principal avaliar o uso do equipamento Colorcell, utilizado e desenvolvido pela empresa Renner-HerrmaIlll para a produção de tintas, na indústria de processamento mineral. Os ensaios foram realizados com um equipamento similar ao original. Para se compreender as variáveis operacionais do equipamento utilizou-se um produto à base de carbonato de cálcio natural. Após a delimitação das variáveis e definição de uma metodologia de trabalho, foram caracterizados outros minerais utilizados nas indústrias de tintas, papel e plásticos. O sistema Colorcell também foi utilizado para o controle do processamento de caulim de uma empresa da região sul do Brasil. Ensaios em laboratório permitiram o ajuste de um modelo cinético para a etapa de alvejamento da empresa. A tecnologia Colorcell indica que além dos resultados benéficos ao controle de processo é possível correlacionar a caracterização colorimétrica em polpa com o método tradicional de medição de cor.

Flotação por ar dissolvido para os minerais quartzo e feldspato utilizando coletores catiônicos

The pegmatite rocks in Rio Grande do Norte are responsible for much of the production of industrial minerals like quartz and feldspar. Quartz and feldspar are minerals from pegmatite which may occur in pockets with metric to centimetric dimensions or as millimetric to sub millimetric intergrowths. The correct physical liberation of the mineral of interest, in case of intergrowths, requires an appropriate particle size, acquired by size reduction operations. The method for treating mineral which has a high efficiency fines particles recovery is flotation. The main purpose of the present study is to evaluate the recovery of quartz and potassium feldspar using cationic diamine and quaternary ammonium salt as collectors by means of dissolved air flotation DAF. The tests were performed based on a central composite design 24, by which the influence of process variables was statistically verified: concentration of the quaternary ammonium salt and diamine collectors, pH and conditioning time. The efficiency of flotation was calculated from the removal of turbidity of the solution. Results of maximum flotation efficiency (60%) were found in the level curves, plotted in conditions of low concentrations of collectors (1,0 x 10-5 mol.L-1). These high flotation efficiencies were obtained when operating at pH 4 to 8 with conditioning time ranging from 3 to 5 minutes. Thus, the results showed that the process variables have played important roles in the dissolved air flotation process concerning the flotability of the minerals.

Comportamento mecânico de cerâmica produzida a partir de reciclagem de para-brisa de automóvel

É crescente o interesse nos materiais cerâmicos, devido as suas características como baixa massa específica e maior resistência a ambientes agressivos do que a maioria das ligas metálicas. Este trabalho tem o objetivo de produzir a partir de material descartado, cerâmicas em diferentes temperaturas de sinterização e avaliar a sua tensão de ruptura em ensaio de flexão de três pontos e a confiança desta medida. Devido ao custo de produzir pó de vidro, tanto pelo alto gasto de energia para fundir a matéria-prima como pelo consumo de minerais industriais, foi proposto utilizar vidro de para-brisa obsoleto reduzindo despesas operacionais e definindo um destino econômico e ambiental viável para estes rejeitos. A metodologia consistiu-se na obtenção do pó de vidro com características adequadas para ser conformado e sinterizado. Foram usadas duas composições e quatro tratamentos térmicos para obter oito materiais. Uma composição com apenas o pó oriundo da moagem de para-brisa e outra com este pó mais 4% de óxido de nióbio. A resistência à flexão dos produtos obtidos foi avaliada. Utilizou-se a estatística de Weibull para caracterizar estes resultados. Os resultados obtidos indicam que o material de composição pó de vidro e temperatura final de sinterização de 650C obteve a maior resistência mecânica entre os materiais sintetizados. A adição do óxido de nióbio provoca um decréscimo na resistência mecânica se comparada com o material sem a adição deste óxido. Entretanto, comparando as duas composições na mesma temperatura final de sinterização, a adição de óxido de nióbio provocou um aumento no módulo de Weibull, excetuando-se dois de oito materiais obtidos. As diferentes composições e temperaturas de sinterização afetaram as propriedades mecânicas dos materiais obtidos.

Formulação de grautes leves para a cimentação de poços de petróleo onshore

Grautes are dry mixes with hydraulic characteristics widely used in construction. This material comprises cement, mineral additives and dosed in accordance with the desired properties. The use of grautes in cementing oil wells potentially increases the precision in the composition of the mixture, since it is requires only the addition of the mixing water before its pumping. Such benefit may be availed in cementing wells since the formulations grautes meet the temperature and pressure characteristics typical of wells. The objective of this study is to evaluate the effect of adding different percentages of industrial minerals properties of light grautes for onshore oil wells. For the formulation of the employees were grautes light industrial minerals and waste minerals abundant in the Northeast, in addiction to Portland cement and chemical additives Special class. Grautes were formulated with densities between 1.55 g/cm3 (13.0 lb/gal) and 1.68 g/cm3 (14 lb/gal). Tests results showed that grautes with higher density in the range studied meet the specifications for cementation of shallow wells onshore. The compositions lighter can also be adjusted for applying the material in the cementation of oil wells

Produção de grês porcelanato a partir de matérias-primas do estado da Bahia

The State Bahia, Brazil, presents different geological sites it with a very expressive variety minerals. It is situated among the very important States which produces minerals for industries, such as pointed aggregate, ornamentals stones and ceramics raw materials. Nowadays only four companies producting ceramics tiles. Porcelainized stoneware tiles is one of the noblest ceramics, depicting low water absorption (typically below of 0,5%), in addition to excellent staining resistance and mechanical strength. The present work aims at investigating the potential of local raw materials for the production of porcelainized stoneware tiles. For this purpose, these materials were characterized by X-ray fluorescence, X-ray diffraction, particle size analysis, thermal gravimetric analysis, thermal differential analysis and dilatometric analysis. Admixtures containing different compositions were prepared and fired at four temperatures, 1100 ºC, 1150 ºC, 1200 ºC and 1250 ºC with isotherm for 60 minute and heathing rate of 5 oC/min. After firing the samples, they were characterized by water absorption tests, linear retraction, analysis, apparent porosity, apparent specific mass, flexural strength, and microstructural analysis by X-ray diffraction and scanning electron microscopy . The results revealed three ceramics with porcelainized stoneware tiles characteristics and porcelain tile will be produce from raw materials originated in the State of Bahia

Caulins amazônicos: possíveis materiais de referência

Caulim é um produto originado pela ação do intemperismo de silicatos de alumínio como os feldspatos, que na região amazônica é favorecida pelo clima quente e úmido. Usado na fabricação de materiais refratários, cimentos, fármacos, catalisadores, cobertura e enchimentos de papel e outras diversas finalidades. Este trabalho tem como objetivo a caracterização e a comparação de caulins de coberturas e in natura de diferentes regiões do Pará (Rio Capim, Jarí e Vila do Conde) de origens sedimentares com caulins utilizados como materiais de referência (IPT-28, IPT-32, IPT-42, KGa-1b e KGa-2). Nas caracterizações foram utilizados métodos de análise química, física e mineralógica como: Análise de tamanho de partícula, Difração de raios X, Fluorescência de raios X, Microscopia Eletrônica de Varredura, Análise Térmica Diferencial. Os resultados mostraram como principal fase mineral em todos os caulins estudados a caulinita, com diferentes graus de "cristalinidade". Os caulins amazônicos apresentaram-se com alto e baixo grau de ordem estrutural, assim como os materiais de referências. No que se referem às propriedades de composição química, ambos os materiais apresentaram teores de SiO₂ + Al₂O₃ acima de 90%, teores de Na₂O e TiO₂ muito baixos, em média 0,6% e 1,92%, respectivamente para os materiais de referência, e para os amazônicos foram de Na₂O 0,3% e 1,62% para TiO₂. Quanto à análise de tamanho de partícula, observaram-se variações de D₅₀ = 0,7 a 9 µm para os da Amazônia e D₅₀ = 1,7 a 6 µm para os de referência. Os caulins amazônicos sedimentares por mostrarem baixos teores de impurezas e por serem encontrados em grandes quantidades, sugerem um forte potencial para utilização como caulins de referência.

Mineralogia e geoquímica da ocorrência de palygorskita de Alcântara, bacia de S. Luís-Grajaú, Maranhão

A Formação Alcântara (bacia de São Luis-Grajaú, região de Alcântara, MA) é constituída por pelitos, arenitos e dolomitos. Esses litotipos representam uma sucessão progradacional de depósitos de laguna/washover e canal de maré sobrepondo-se a depósitos de shoreface gerados por processos de tempestade. O presente trabalho tem como objetivo principal à caracterização mineralógica e geoquímica dos argilominerais que ocorrem nos níveis pelíticos da Formação Alcântara, especialmente a palygorskita. Foi descrito e amostrado um perfil geológico na praia da Baronesa, na cidade de Alcântara, MA, no qual foram coletadas 8 amostras, que após a preparação em laboratório, foram submetidas a análises mineralógicas e químicas por difração de raios X, fluorescência de raios X, análises térmicas e microscopia eletrônica de varredura. Os resultados mostraram que o perfil da praia da Baronesa é composto por arenitos na base, seguido de pelitos dominantes, com intercalações de dolomitos. Nos pelitos, foram descritos uma ampla assembléia de argilominerais, em ambiente lagunar, com variações no conteúdo de palygorskita, clorita, illita, esmectita e traços de caulinita. Observam-se ainda traços de dolomita, calcita e feldspatos. Os teores de palygorskita e dolomita (níveis dolomíticos) são acentuados, sugerindo que as condições climáticas durante o período de deposição foram áridas a semi-áridas. Duas gerações de palygorskita foram descritas: uma na forma de bolsões ou acumulações macroscópicas nos níveis pelíticos ricos em esmectita, freqüentemente descritas na literatura, e outra na forma maciça, como o mineral dominante dos níveis pelíticos superiores do perfil da praia da Baronesa. Essa segunda geração está sendo descrita pela primeira vez, neste trabalho, podendo constituir em níveis métricos e que podem revelar interesse econômico.

Caracterização dos resíduos cauliníticos das indústrias de mineração de caulim da Amazônia como matéria-prima para produção de pozolanas de alta reatividade

As regiões do Rio Capim e do Rio Jari são os principais distritos caulinitícos da Região Amazônica, detentores das maiores reservas brasileiras de caulim de alta qualidade para aplicações como cobertura de papel. O caulim é lavrado e beneficiado por três grandes companhias que são responsáveis pela geração de aproximadamente 500 mil de toneladas anuais de um resíduo decorrente da etapa de centrifugação. Esse resíduo, na forma de polpa, é depositado em lagoas de sedimentação que ocupam grandes extensões de áreas. O objetivo da pesquisa foi investigar as características físicas, químicas e mineralógicas dos resíduos processados da Região do Jari e do Capim, de modo a avaliar se atendem aos requisitos como matéria-prima para a produção de uma pozolana de alta reatividade, o metacaulim, adição mineral que incorporada ao cimento Portland proporciona alto desempenho às misturas de concreto e argamassas. Os resíduos foram caracterizados por difração de raios X, análise térmica, espectroscopia de infravermelho, microscopia eletrônica de varredura, fluorescência de raios X e difração a laser. Ambos os resíduos são constituídos por no mínimo 92% de caulinita de baixa granulometria, cujas áreas superficiais específicas são superiores a 8 m²/g e os diâmetros médios de partículas inferiores a 1 µm. Os teores de sílica livre (quartzo) não foram superiores a 3%. O alto grau de concentração de caulinita destes resíduos dispensa os rígidos parâmetros de controle de remoção de impurezas, normalmente empregados na produção deste tipo de pozolana. O caulim do Rio Jari, com quantidade de defeitos na estrutura cristalina superior ao da caulinita do Rio Capim, proporcinou maior grau de desidroxilação a uma temperatura mais baixa quando calcinado, indicando a possibilidade de redução de gastos com energia para a produção da adição mineral. Os resultados das análises foram convergentes e apontam ambos os caulins estudados como excelentes matérias-primas para a produção do metacaulim de alta reatividade.

Rochas calciossilicáticas e feldspáticas na região de Castro Alves e Rafael Jambeiro (BA)

The towns of Castro Alves and Rafael Jambeiro, central-east of Bahia state, are located in the east of São Francisco Craton, in granulite terrains of Salvador-Curaçá Belt, formed in Paleoproterozoic. The region of study contains ortognaisses of Caraíba Complex, metamafic and metaultramafic rocks of São José do Jacuípe Suite, metasedimentary rocks of Tanque Novo-Ipirá Complex, granitoids, pegmatites and alkaline rocks. The study carried out regional and detailed geological mapping in addition to petrographical and geochemical characterization of six areas in the search for targets of feldspar and white diopside, minerals used in ceramic industry. The areas consist of granitic ortognaisses interspersed with lenses of mafic granulite rocks, calc-silicate rock, banded iron formations, paragnaisses, quartzites, and bodies of quartz-feldspar or feldspar pegmatites and alkaline rocks that fill discontinuities. The region of study contains four deformations phases, with a predominance of ductile structures. The foliation Sn has N30E to N70W direction, high angle of dip and is characterized by compositional banding of granoblastic and felsic bands interspersed with nematoblastic or lepidoblastic mafic bands. A mineral or stretching lineation Ln is associated with Sn and has trend of S55E to S72E. The rocks have been suffered a regional metamorphism with granulite facies peak and partial retrogression to greenschist facies. Geochemical studies indicate that the green coloring calc-silicate rocks have lower SiO2, MgO and higher Fe2O3 content compared with white calcssilicate rocks. The alkaline rocks of the studied area have higher Na2O, SiO2 and lower K2O, Fe2O3 content compared with others Paleoproterozoic alkaline rocks of Bahia state. The targets of diopside are associated with white calc-silicate rocks, while the targets of feldspar are associated with paragnaisses, pegmatites and alkaline rocks

Estudo da adição de resíduos de quartzitos para obtenção de grés porcelanato

In States of Paraíba (PB) and Rio Grande do Norte (RN), northeast of Brazil, the most significant deposits of non-metallic industrial minerals are pegmatites, quartzites and granites, which are located in Seridó region. Extraction of clay, quartz, micas and feldspars occurs mainly in the cities of Várzea (PB), OuroBranco (RN) and Parelhas (RN). Mining companies working in the extraction and processing of quartzite generate large volumes of waste containing about 90% SiO2 in their chemical composition coming from quartz that is one of the basic constituents of ceramic mass for the production of ceramic coating. Therefore, this work evaluates the utilization of these wastes on fabrication of high-quality ceramic products, such as porcelain stoneware, in industrial scale. Characterization of raw materials was based on XRF, XRD, GA, TGA and DSC analysis, on samples composed by 57% of feldspar, 37% of argil and 6% of quartzite residues, with 5 different colors (white, gold, pink, green and black). Samples were synthesized in three temperatures, 1150°C, 1200°C and 1250°C, with one hour isotherm and warming-up tax of 10°C/min. After synthesizing, the specimens were submit to physical characterization tests of water absorption, linear shrinkage, apparently porosity, density, flexural strain at three points. The addition of 6% of quartzite residue to ceramic mass provided a final product with technological properties attending technical norms for the production of porcelain stoneware; best results were observed at a temperature of 1200°C. According to the results there was a high iron oxide on black quartzite, being their use in porcelain stoneware discarded by ethic and structural question, because the material fused at 1250°C. All quartzite formulations had low water absorption when synthesized at 1200°C, getting 0.1% to 0.36% without having gone through the atomization process. Besides, flexural strain tests overcame 27 MPa reaching the acceptance limits of the European Directive EN 100, at 1200°C synthesizing. Thus, the use of quartzite residues in ceramic masses poses as great potential for the production of porcelain stoneware.

Formulação de grautes leves para a cimentação de poços de petróleo onshore

Grautes are dry mixes with hydraulic characteristics widely used in construction. This material comprises cement, mineral additives and dosed in accordance with the desired properties. The use of grautes in cementing oil wells potentially increases the precision in the composition of the mixture, since it is requires only the addition of the mixing water before its pumping. Such benefit may be availed in cementing wells since the formulations grautes meet the temperature and pressure characteristics typical of wells. The objective of this study is to evaluate the effect of adding different percentages of industrial minerals properties of light grautes for onshore oil wells. For the formulation of the employees were grautes light industrial minerals and waste minerals abundant in the Northeast, in addiction to Portland cement and chemical additives Special class. Grautes were formulated with densities between 1.55 g/cm3 (13.0 lb/gal) and 1.68 g/cm3 (14 lb/gal). Tests results showed that grautes with higher density in the range studied meet the specifications for cementation of shallow wells onshore. The compositions lighter can also be adjusted for applying the material in the cementation of oil wells

Avaliação mecânica e microestrutural de compósitos de poliéster com adição de cargas minerais e resíduos industriais

With the current growth in consumption of industrialized products and the resulting increase in garbage production, their adequate disposal has become one of the greatest challenges of modern society. The use of industrial solid residues as fillers in composite materials is an idea that emerges aiming at investigating alternatives for reusing these residues, and, at the same time, developing materials with superior properties. In this work, the influence of the addition of sand, diatomite, and industrial residues of polyester and EVA (ethylene vinyl acetate), on the mechanical properties of polymer matrix composites, was studied. The main objective was to evaluate the mechanical properties of the materials with the addition of recycled residue fillers, and compare to those of the pure polyester resin. Composite specimens were fabricated and tested for the evaluation of the flexural properties and Charpy impact resistance. After the mechanical tests, the fracture surface of the specimens was analyzed by scanning electron microscopy (SEM). The results indicate that some of the composites with fillers presented greater Young s modulus than the pure resin; in particular composites made with sand and diatomite, where the increase in modulus was about 168 %. The composites with polyester and EVA presented Young s modulus lower than the resin. Both strength and maximum strain were reduced when fillers were added. The impact resistance was reduced in all composites with fillers when compared to the pure resin, with the exception of the composites with EVA, where an increase of about 6 % was observed. Based on the mechanical tests, microscopy analyses and the compatibility of fillers with the polyester resin, the use of industrial solid residues in composites may be viable, considering that for each type of filler there will be a specific application

Estudo do comportamento mecânico de misturas em concreto asfáltico com incorporação de resíduos industriais

Esta pesquisa de mestrado analisa, através de um estudo experimental, o comportamento mecânico de misturas em concreto asfáltico, utilizando agregados siderúrgicos (Escória de Aciaria) e Resíduo Areia de Fundição (R.A.F) em combinação com agregados minerais (Basalto). A reutilização destes resíduos industriais traz benefícios ambientais, pois auxilia a questão de deposição destes rejeitos, além de diminuir a degradação ambiental em áreas de extração de agregados pétreos. Foi realizada a dosagem de quatro misturas através da Metodologia Marshall, sendo uma mistura de Referência composta de agregados minerais. Para caracterização e verificação do desempenho das misturas asfálticas foi realizada a moldagem dos corpos-de-prova através da Metodologia Marshall, com uso de CAP 50/60, sendo determinado, além das propriedades Marshall, ensaios de módulo de resiliência à compressão diametral (Mr), resistência à tração (Rt), resistência à fadiga (tensão controlada), deformação permanente sob carga repetida, abrasão (Cântabro) e adesividade (Metodologia Lottman Modificada) das quatro misturas estudadas. Os resultados obtidos demonstraram que a adição dos resíduos industriais estudados ao concreto asfáltico aumenta o consumo de ligante da mistura. A incorporação de escória de aciaria à mistura em concreto asfáltico apresentou desempenho superior ao da mistura com agregados convencionais nas propriedades mecânicas e de durabilidade. A adição de Resíduo Areia de Fundição (R.A.F) em combinação com escória de aciaria não apresentou desempenho satisfatório neste estudo, uma vez que apresentou consumo de ligante elevado e propriedades mecânicas com desempenho inferior. Através do estudo ficou evidente a viabilidade da incorporação da escória de aciaria em misturas asfálticas apresentando melhora nas características mecânicas e de adesividade.

Recuperação de níquel e outros metais a partir de diferentes fontes (rejeitos minerais de processo industrial e pentlandita '(Ni,Fe)IND. 9' 'S IND. 8' ) mediante lixiviação ácida e bacteriana

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)