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By William Roger Carvalho Gomes

Frequentemente surgem discussões sobre a utilização de tecnologias mais limpas em todos os segmentos de mercado. A indústria de transformação por estar relacionada ao aumento crescente na geração de resíduos sólidos. Atualmente, toma como necessária ter um foco importante na busca pelo desenvolvimento sustentável. Este trabalho tem como objetivo comparar dois materiais, sendo a fibra de vidro e a fibra de Basalto tendo como base a análise do ciclo de vida (ACV), por meio das análises do inventário e dos impactos. De acordo com os dados obtidos estima-se que o gasto energético para produção da fibra de vidro é aproximadamente 3 vezes maior que a fibra de basalto. Segundo a participação percentual da produção das fibras nos impactos ambientais, a fibra de basalto apresenta os melhores indicadores positivos em relação à fibra de vidro. Como análise preliminar o objetivo deste trabalho foi alcançado, apresentando que os impactos gerados pela fibra de basalto são menores que as da fibra de vidro.

Aug 17, 2017

By Derrick Chambers, George Kevin Chapin, M. Shawn Boltz

Seismic monitoring is one of the few noninvasive technologies with the potential to provide sub-surface geomechanical information to operators of large open-pit mines. Although passive seismic data has been used to refine emerging failure geometries and provide advance indication of surface deformations in the literature, doing so reliably in an operational context is much more difficult. This is due in part to difficulties in estimating and interpreting source locations and parameters in complex, low-stress open-pit environments. Additionally, the high costs associated with implementing, operating, and maintaining deep borehole seismic networks, which are most commonly used to monitor large open pits, can be difficult to justify, especially if monitoring benefits are not readily apparent. In this study, we explore the use of a near-surface nodal seismic deployment, which is commonly used in oil and gas exploration, for monitoring open-pit mining-related seismicity on a short-term basis. A deployment of 18 geophones was conducted on the surface in and around the Bingham Canyon Mine, a large open-pit mine near Salt Lake City, Utah, USA, where we find the small seismic array can detect and locate a variety of mining-related seismic sources, even with an extremely simplified velocity model. We outline the process of creating an idealized velocity model, developing a local magnitude scale, and interpreting the observed seismicity. Of note, we analyze a sequence of mining-induced events associated with a known structure on the south pit wall. We conclude with discussion on how surface-based deployments may be used to augment, or in some cases supplant, borehole seismic networks at large open-pit mines depending on monitoring requirements and objectives.

Apr 26, 2022

By Natalia Konstantinova, Kira Mizell, James R. Hein, Georgy Cherkashov, Amy Gartman, Pavel Mikhailik

INTRODUCTION Ferromanganese (FeMn) crusts from Mendeleev Ridge, Chukchi Borderland, and Alpha Ridge, in the Amerasia Basin, Arctic Ocean, are similar based on morphology and chemical composition. The crusts are characterized by two- to four-layered stratigraphy. The chemical composition of the Arctic crusts differs significantly from hydrogenetic crusts from the North Pacific Prime Zone (PCZ; Hein et al., 2013), such as a high mean Fe/Mn ratio (2.6 versus 1.3) and low Si/Al ratio (1.8 versus 4.0), with lower Mn, Ca, Ti, P, Ba, Co, Cu, Ni, Pb, Sr, and Zn and higher Si, Al, Mg, As, Li, V, Sc, and Th. Based on Arctic FeMn crust mineralogy, chemical composition, and growth rates, crust formation was dominated by three processes: Precipitation of Fe-Mn (oxyhydr)oxides from ambient ocean water, sorption of metals by the Fe and Mn phases, and fluctuating but large inputs of terrigenous debris (Konstantinova et al., 2017; Hein et al., 2017). The Mn and Fe phases are hydrogenous and reflect bottom ocean-water chemistry and the aluminosilicate phase contains stable detrital minerals such as quartz, feldspars, zircon, monazite, and clay minerals. A precise method of studying the distribution of elements in FeMn crust phases is sequential leaching that dissolves four mineral phases of different stability step-by-step, in the following order: easily leachable phase, mostly bio-calcite; manganese oxides; iron oxyhydroxides; and residual aluminosilicate minerals (Koschinsky and Halbach, 1995). Twelve bulk crusts and crust layer samples obtained from six hydrogenous FeMn crusts were studied. Those crusts were collected during Russian (Arktika 2012) and USA (HLY0805, HLY0905, and HLY1202) research cruises from different parts of the Amerasia Basin (Mendeleev and Alpha Ridges, Chukchi Borderland). Samples were chosen for the sequential leaching experiments based on their morphology, location, and water depth. Hydrogenetic crust (D07-33) from the Tuvalu EEZ, central-west Pacific Ocean, was included in the experiment for comparison. Recovery during the four-step sequential leaching, with respect to the bulk analyses, was between 80% and 120%.

Jan 1, 2018

By Pedro Damas Resende

Fios ortodônticos de NiTi são alternativas para substituição dos materiais convencionais para a mesma utilização. Quando comparado ao aço inoxidável, NiTi apresenta resistência à corrosão semelhante e características mecânicas superiores, uma vez que produz forças de menor intensidade e constantes numa grande faixa de deformação. Foram caracterizados grupos de fios ortodônticos de dois fabricantes, com diferenças no tipo de ativação e em seus diâmetros. Foram utilizadas microscopia eletrônica de varredura e espectroscopia de energia dispersiva para caracterização superficial e de composição dos fios. As fases presentes foram avaliadas por difração de raios X e ensaios mecânicos de dobramento de três pontos e tração foram conduzidos de forma a avaliar suas propriedades mecânicas. Todas as amostras apresentaram conteúdo de níquel acima de 50,5 at.%. Os fios superelásticos apresentaram recuperação total de forma em ambos os testes mecânicos e os fios termoativados apresentaram recuperação parcial de forma. Os difratogramas obtidos para todos os grupos apresentaram apenas fase austenítica anteriormente ao carregamento. Todos os fios superelásticos apresentaram maior força no descarregamento quando comparados com os termoativados.

Aug 17, 2017

By Lawrence Bragg

WE associate metals with hardness, toughness, and strength. But a curious paradox lies at the root of the valuable mechanical proper-ties of the metallic state: in order to be strong, a metal must be weak. This paradox, and the equally surprising fact that, in a sense, metals are not true solids at all, are among the topics here discussed by Sir Lawrence Bragg. (1) WHAT METALS MEAN TO US We employ various materials to build or fabricate the many objects we use in everyday life, choosing those whose properties are most suitable for the purpose which the object has to serve. Certain of these materials have been used from the earliest times, such as stone, wood, leather, and animal or vegetable fibres, each with its own peculiar valuable properties. Stone resists crushing and is very durable and permanent, as indeed it must be, since it has so long resisted change as a part of-the earth's crust. It is there-fore ideal for walls and buildings, and very early in his history man discovered how to make artificial stones by burning clay, with the advantage that they could be given any desired shape, and made into bricks or given elaborate forms as pottery. Wood is strong and tough and light, it resists tension as well as compression, and is nor brittle like stone. It forms beams and furniture and parts of tools or weapons. Leather is tough but at the same time iris flexible; it is ideal as straps or sheers. Vegetable fibres such as linen or cotton, and animal fibres such as wool and silk, owe their value to their flexibility and strength in resisting extension. They can be spun into yarn or rope, and woven into cloth. The technological age in which we are now living is replacing the natural products used by early man by a series of artificial products, but it is remarkable to see how in nearly every case we are copying Nature's materials. The wide use of concrete represents a developed art of making artificial stone. Artificial fibres such as rayon or ?nylon replace cotton, wool, and flax. Plastics are coming very much to the fore; they correspond to early man's use of horn, another substance with peculiar properties of roughness in all directions without the 'grain' of wood. For the most part we are following in the footsteps of our remote ancestors, though we can make for ourselves what they had to cull from wood and field. There are exceptions; for instance, we have discovered comparatively recently the number of uses to which natural rubber can be put, and are now making it artificially. This is a really new discovery; our ancestors had nothing with such remarkable powers of elastic stretching without breaking, and resistance to being abraded.

Jan 1, 1943

By Débora Guimarães da Silva

Este trabalho trata da deposição de um nanofilme de sílica através do processo sol-gel na superfície de um substrato vítreo para sua aplicação em usinas térmicas de energia solar. Os filmes foram confeccionados pelo processo de revestimento por imersão utilizando-se um equipamento dip-coating e passaram por um tratamento térmico à 425°C durante 30 minutos. Na etapa de caracterização foram feitos ensaios de espectroscopia de fluorescência de raios-X, refletância difusa no UV-Vis, microscopia eletrônica de varredura e medidas de molhabilidade. As propriedades mecânicas foram avaliadas por teste de adesão da fita e dureza a lápis. Resultados dos ensaios de espectroscopia de fluorescência de raios-X confirmaram haver a deposição de sílica sobre o substrato. Foi obtida uma refletância difusa de 2,72% para o filme antirreflexivo. Imagens no MEV revelaram uma superfície lisa, uniforme e isenta de trincas. Medidas de molhabilidade mostraram que houve o molhamento dos filmes pela água, caracterizando-os como hidrofílicos. Os filmes apresentaram uma adesão de 4B e dureza de 3H. Os nanofilmes de sílica confeccionados apresentaram propriedades ópticas e mecânicas satisfatórias para a aplicação solar.

Aug 17, 2017

By Panshi Xie, Yan Chen, Shaogang Wu, Yang Hang

In order to realize the intelligent mining of coal seam with large dip Angle, this paper adopts the methods of large proportion variable Angle loading threedimensional physical simulation experiment, numerical simulation and field measurement with digital twin technology. The hydraulic support with large dip Angle and large mining height is used as the prototype to design the physical entity model of 1:5 hydraulic support, combined with modeling and graphics rendering technology. Angle, displacement and load sensors were selected and placed to realize the data channel between the lower machine and the upper computer of the digital twin system, so that the position and load data of the physical entity model and the twin model of the laboratory hydraulic support could be shared in real time. Moreover, the multi-dimensional dynamic and static load transfer law and the position evolution characteristics of the support and surrounding rock under different inclination angles were analyzed. The results show that: with the increase of the Angle of the working face, first, the initial support force required by the support decreases, and the damage degree of the roof increases; When the roof is soft, the lifting operation can avoid the instability of the support to a certain extent. Second, under the action of positive pressure, the load of the top beam under different angles is balanced; Under the backpushing action, the load in the upper inclined area of the shield beam increases gradually, while the load in the lower inclined area decreases gradually. Under the lateral push, the load changes periodically, and the load in each cycle is increased compared with that in the previous cycle. Third, the numerical simulation analysis shows that the load on the lower bracket is less than that on the upper bracket, and the load on the bottom of all the columns is greater than that on the middle and upper brackets. In order to reduce the impact of the columns on the bottom plate or the base, it is necessary to improve the anti-subsidence ability of the base. Finally, according to the research results, the improvement and optimization measures of the support are put forward, and the field test shows that these measures effectively solve the problems of sinking, sliding and tipping of the support in the working face with large inclination Angle, and obtain good application results.

Feb 1, 2024

By Otuonye F

An outburst is the spontaneous ejection of pulverized coal and gas from the working face in an underground mine. It is caused by overstressing the rock, due predominantly to the influence of geological structures on in situ stresses, stress concentration from the excavation and overburden load on mine openings, and large volumes of gas sorbed in the rock. The spontaneous release of high pressure gas creates intense shock waves which may cause damage to the mine ven- tilation system and the pulverized rock/coal ejected may cause injury or death to miners. The gases emitted pollute the mine air and may also result in death to miners.

Jan 1, 1988

By Jansen N

Production from the narrow, high grade silver-lead-zinc orebodies below 15 level commenced in mid 1985.Geological, mining research and recent mining experience determined that a mechanised drill, fire and muck cycle would be the most suitable method.Ground conditions are predicted to be worse than in other cut and fill (MICAF) areas at Isa Mine, owing to the increased depth, more variable dip of the orebodies and the increased effect of major geological structures.Mechanised ground support and tight filling techniques feature in controlling these expected adverse ground conditions.

Jan 1, 1985

By Marina de Menezes Lopes

Sabe-se que a presença de ultrafinos em plantas de beneficiamento de minérios pode comprometer a eficiência dos processos principalmente os de flotação, uma vez que fenômenos como o slime coating e o arraste hidrodinâmico das partículas ocorrem fortemente. Além disso, concentrados contendo uma proporção significativa de ultrafinos terão dificuldade de serem filtrados gerando tortas de alta umidade. Este trabalho teve por objetivo estudar o efeito do dispersante AGLP consumido atualmente na planta de beneficiamento da Votorantim Metais Vazante, na flotação do minério silicatado de zinco e avaliar o efeito da sua dosagem na umidade do concentrado final produzido. Para tanto foi realizada a caracterização granulométrica das amostras e conduzidos testes de bancada de sedimentação, filtração e flotação em diferentes dosagens de AGLP. Como era de se esperar, os resultados identificaram que o concentrado de granulometria mais grosseira obteve melhor sedimentação e umidade. Já os testes de flotação indicaram que a dosagem ótima do dispersante em torno de 400g/t garante um concentrado de qualidade, sem perda de recuperação metalúrgica e com umidade adequada para que seja transportado.

Aug 17, 2017

By Paulo Jesus Aniceto

Variações no tratamento termomecânico influenciam as propriedades dos metais e suas ligas. Em particular, na obtenção de chapas metálicas, a quantidade de passes de laminação e o grau de redução de cada etapa (caminho de laminação) influenciam na formação do estado deformado do material. Este estado, em conjunto com as condições de recozimento, determinará as propriedades finais do material. Este trabalho tem como objetivo estudar a influência do caminho de laminação no tamanho de grão final de dois materiais de diferentes energias de falha de empilhamento (EFE): cobre UNS C11000 e latão UNS C26000. As propriedades mecânicas das ligas escolhidas são em grande parte determinadas pelo tamanho de grão médio, que podem proporcionar aos materiais boa resistência mecânica aliada à boa ductilidade, condições desejadas em aplicações de estampagem. O estudo foi conduzido impondo uma redução total de 62% nas chapas utilizando-se duas condições diferentes: quatro e seis passes de laminação. O recozimento foi comum para os dois casos e resultou em uma diferença significativa (6 ?m) entre os tamanhos de grão médios das amostras de latão, enquanto o mesmo não foi observado para o cobre. A distribuição obtida de tamanho de grão foi lognormal para todas as amostras, à exceção do latão laminado com quatro passes. Os resultados foram analisados qualitativamente à luz da estrutura dos materiais no estado encruado.

Aug 17, 2017

By Renato Drescher Subtil

A tecnologia de cominuição de minérios através de Prensas de Rolos de Alta Pressão vem se destacando nos diversos segmentos da mineração, o que faz com que as usinas de pelotização de minério venham introduzindo Prensas de Rolos em seu processo produtivo. Apesar dos benefícios dessa mudança, observa-se pouco conhecimento da influência das variáveis intervenientes ao processo de prensagem e sua relação com o Ganho de Superfície Específica. Essa compreensão é fundamental para a maximização do desempenho de prensagem. Esse artigo utiliza Redes Neurais Artificiais (RNA) para predição dos resultados no Ganho de Superfície Específica e quantifica a relevância de cada variável no processo de prensagem. Os valores preditos gerados pela RNA obtiveram ótima aproximação com os dados reais, o que indica que utilização de RNA possibilita a intervenção proativa no processo produtivo podendo resultar em uma melhoria de desempenho da prensa.

Aug 17, 2017

By A. J. S. Spearing, T. Kostecki, D. Benton

The use of paste backfill in room-and-pillar coal mines in the United States needs to be fully investigated. This paper discusses a series of physical tests that were conducted to examine the support benefits of theoretical paste backfill regimens in Illinois Basin room-and-pillar coal mines, which necessarily included consideration of weak floor conditions. The series of tests included those simulating strong floor conditions, weak floor conditions, under-confined scenarios, and testing of actual coal-based paste backfill samples. The testing indicated that a paste backfill regimen utilizing a minimum backfill strength of 22 psi at a minimum fill height of 50% of pillar height could significantly increase the longterm stability of coal pillars in the Illinois Basin. Considering typical coal wash plant recoveries, 50% fill would be feasible.

Jan 1, 2014

By Leandro Carrijo Gomes

O grande desafio para as empresas, principalmente as de grande porte, é ter controles desenvolvidos e simplificados de seus processos eliminando as vulnerabilidades encontradas, aumentando a produtividade, evitando desperdícios assim reduzindo custos e garantindo um bom nível de serviço para seus clientes, sejam eles internos ou externos. Este trabalho tem como objetivo demonstrar os ganhos obtidos com a criação de uma ferramenta automatizada de controle de materiais sobressalentes que são debitados do estoque contábil e que ficam aguardando sua aplicação em eventos de manutenção programados. Para alcançar o objetivo, foi desenvolvida uma transação no sistema SAP que possibilita a inserção de todas as informações necessárias para controle destes materiais eliminando a necessidade de controles paralelos. Com esta nova transação, conseguimos manter a rastreabilidade dos materiais em todas as etapas do processo até a aplicação pelo usuário final, trabalhando dentro do sistema homologado pela empresa, além de reduzir os estoques, devido a ter visibilidade destes materiais pelo setor de planejamento de materiais, evitando compras desnecessárias.

Aug 17, 2017

By Paula Aliprandini

Os minérios limoníticos de níquel apresentam na sua composição metais como ferro, níquel e cobalto, sendo o primeiro o elemento majoritário. A presença majoritária de ferro prejudica a separação dos demais metais que possuem interesse comercial. Para remoção do ferro, técnicas hidrometalúrgicas são usadas. A extração por solventes é uma técnica com foco na separação seletiva de metais. Neste trabalho, foi preparada uma solução sintética baseada nas concentrações dos metais presentes na lixiviação de um minério limonítico de níquel. A solução foi colocada em contato com o extratante Cyanex 272. Este extratante é conhecido pela sua seletividade ao ferro em valores de pH próximos a 2,0. As amostras foram analisadas utilizando a técnica de Espectroscopia de Fluorescência de Raios X por Energia Dispersiva (EDX). Após concluídos os ensaios foi encontrado que durante a extração do ferro, o cobalto foi coextraído junto, mesmo em pHs entre 0,5 e 2,0, indicando que a presença do ferro altera o comportamento do cobalto.

Aug 17, 2017

By P. E. Senseny

INTRODUCTION Massive hydraulic fractures have been used since 1949 in the petroleum industry to enhance production rates and increase recoverable reserves. Currently, a research program, the Multi-Well Experiment, is underway to develop the understanding and technology to a1 low economic production of the large gas reserves of the low permeability, lenticular sandstone formations in the western U.S. (Atkinson, et al, 1981; Northrop and Sattler, 1983). Use of state- of-the-art hydraulic fracturing techniques is a part of this investigation. As a portion of an extensive core program in support of this experiment (Sattler, 1983), fracture toughness has been determined for 56 sandstone, shale, mudstone, or siltstone horizons from three wells in the Piceance Basin. The role of fracture toughness in hydraulic fracturing is not well understood because other factors, such as in situ stress, dominate fracture geometry and containment. Rubin (1983) concluded from analysis of his laboratory hydrofracture experiments that fracture toughness should be included in design and numerical simulation of hydraulic fractures. However, van Eekelen (1982) contends that the stress intensity at the crack front should be so much greater than the fracture toughness of the rock that toughness can have no importance. Generally, fracture toughness and other material properties, such as elastic moduli and permeability, are thought to be of secondary importance in determining fracture geometry and containment. In spite of this, there is a need to acquire a more quantitative understanding of their importance for accurate design and simulation calculations. Analysis of fracture geometry and containment data from hydraulic fracturing experiments carried out in formations where fracture toughness and other rock properties are

Jan 1, 1984

By Anderson Alves Cunha

Diante do cenário macroeconômico internacional, o setor mineral busca soluções inovadoras e sustentáveis para seus processos produtivos. Uma dessas soluções é, sem dúvida, aumentar a recuperação do mineral de interesse presente no rejeito proveniente de operações de beneficiamento de baixa recuperação metalúrgica. A substituição de matérias primas naturais por resíduos abre uma gama de oportunidades para melhorar a gestão de recursos não renováveis, contribuindo significativamente para o desenvolvimento sustentável e competitividade do negócio. O presente trabalho tem o objetivo de definir qual a faixa granulométrica, existente na lama, é mais adequada para concentrar e produzir pelotas, considerando a composição química, perda por calcinação, mineralogia e quantidade de elementos deletérios. Para isso, foram utilizadas técnicas de caracterização tecnológica, como: classificação granulométrica (peneiramento a úmido e cyclosizer), fluorescência de raios X, difração de raios X e microscopia óptica. Os resultados do trabalho permitiram identificar uma faixa granulométrica com alto teor de ferro e alto grau de liberação dos minerais de ferro, porém com teores de quartzo acima que um pellet feed comercial. Sendo assim, um determinado tratamento de concentração ou um blend será necessário para adequar quimicamente o material, para posterior obtenção de pelotas com baixo custo.

Aug 17, 2017

By Eduardo Viedo Moreira

Analisou-se o tratamento térmico de revenimento de grampos ferroviários, modelo E2039AV, feitos a partir de barras redondas com aproximadamente 20 mm de diâmetro do aço SAE 9254 tendo como objetivo reduzir o tempo do processo de fabricação. A temperatura do forno foi mantida em 490ºC e 18 grampos foram imersos no sal fundido. Em grupos de 3, os grampos foram retirados em intervalos de 10 minutos, tendo o último grupo permanecido no forno por 60 minutos. Após cada retirada foram feitos os ensaios necessários para aferir a qualidade das peças: carga estática, dureza e fadiga. Após apenas 10 minutos de revenimento os grampos já resistiam ao mínimo de 1.000 kgf sem fraturar e apresentaram medidas de dureza próximas ao limite superior de especificação, ou seja, a dureza que era aproximadamente 58 HRC antes do revenido, atingiu valores próximos a 48 HRC. O último teste, fadiga, foi feito apenas nos grupos de grampos revenidos por 30 e 50 minutos. Pôde-se concluir que é possível reduzir o tempo de revenimento do grampo E2039AV feito de aço SAE 9254 de 60 minutos para pelo menos 50 minutos mantendo-se a qualidade dos grampos sem a necessidade de aumentar a temperatura do forno.

Aug 17, 2017

By Melânea Almeida Ramalho Medeiros

A liga de níquel 718 encontra aplicações variadas nas indústrias aeronáutica, aeroespacial, óleo e gás e nuclear em função da excelente combinação entre resistência e ductilidade. As diferentes formas de processamento utilizadas para sua elaboração tendem a unir processos de deformação com temperatura, a fim de melhorar as propriedades mecânicas do material. Sendo assim, o presente trabalho tem como objetivo a caracterização e investigação do efeito de rotas de processamento termomecânicos distintas, avaliando a repercussão na fração de contornos especiais, dos carbetos (Nb,Ti)C e nas propriedades mecânicas do material endurecido por precipitação.

Aug 17, 2017

By Isadora Dias Perez

Em vista da crescente geração de efluentes contendo metais, busca-se por técnicas sustentáveis capazes de recuperá-los, devido à toxicidade e ao valor econômico agregado. Os metais ainda contribuem com a poluição dos recursos hídricos. Desta maneira, o presente trabalho investiga a adsorção dos metais presentes num efluente produzido na mineração (licor) do níquel, através da resina quelante de troca iônica Dowex XUS43605. Os experimentos foram realizados em bateladas, variando pH, para verificar a captação pela resina do alumínio, cobalto, cromo, cobre, ferro (III), magnésio, manganês, níquel e zinco presentes no licor. A concentração dos metais na solução foi obtida pela técnica de espectrometria de fluorescência de raios-x por energia dispersiva (EDX). Os resultados mostram a capacidade de remoção dos metais pela resina, destacando 83% de adsorção do cobre e 7% do níquel, considerando 2,0 pH e tempo de contato 2h. Portanto, o estudo demonstra que a resina de troca iônica pode ser utilizada para tratar efluentes, em especial, de mineração.

Aug 17, 2017