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By Cade Mweemba, Alex Mwanza, Jackson Sikamo

"The Zambian Copper mining industry as we know it today has its genesis from early in the 20th century in the 1920s. Consistent private sector-driven investment in the industry over a period of over 50 years in exploration, mine development and operation, development of minerals processing facilities, building of infrastructure for pyrometallurgical and hydrometallurgical processing, with attendant support facilities, including building of whole new towns, resulted in copper production going from zero to a peak of 769 000 tons of copper in 1969. At the same time, the industry created jobs to the extent that in 1972 the industry had over 62 000 direct jobs. The industry was nationalized in 1973 and remained in government hands for just over 24 years. During this period, the industry experienced a serious decline in production levels, reaching the lowest level at the dawn of the 21st century in the year 2000 when production was 250 000 tons. In terms of jobs, an average of just under 2000 jobs were lost every year in the 24-year period, reaching just over 22 000 direct jobs in 2000. Following the return of Zambian politics to pluralism and liberalized economic policies, the government decided to privatize the mining industry. The process started in 1996 and by the year 2000 all the mining assets had been privatized. The new investors embarked on serious investment to upgrade the assets and to develop greenfield mining projects. Fourteen years later and investments of over USD 12 billion, the industry production levels increased year- on-year to reach a peak of 763 000 tons in 2013 with direct jobs reaching 90 000. This paper discusses the impact of the mining industry in Zambia on the economy in areas such as employment, support to other industries, direct contribution to the national gross domestic product (GDP), foreign exchange earnings and social amenities. The paper also focuses on the performance of the mines during these periods vis-à-vis mineral availability, mineral grades and complexity, new technologies and human capital. This is looked at particularly in the light of current challenges the industry is facing and makes suggestions on how the industry can be nurtured to continue being a major driver for the Zambian economy and a major player in the international copper mining business."

Jan 1, 2015

By Robert J. F. Goodfellow, William A. T. Meakin, Kevin Clarke, Eric Cole

INTRODUCTION New York City Water Supply—Background and History Since the 1840s New York City has been developing the largest, and perhaps, the best urban water supply and distribution system in the world in terms of quality and reliability. One of the engineering marvels of the modern world, the New York City water supply and distribution system serves a population of almost nine million, including residents in nearby Westchester, Putnam, Ulster, and Orange Counties of New York State. The average daily supplies presently are running at almost 60 m3/sec(about 1,350 million gallons per day). The watershed for the New York City water supply system, under the jurisdiction of the New York City Department of Environmental Protection (NYCDEP), consists of19 reservoirs and three controlled lakes, and covers an area of approximately5,000 square kilometers (about 2,000 square miles) north of New York City. The watershed total available storage capacity is about two billion cubic meters (560 billion gallons) and is divided into three reservoir systems: the Catskill and Delaware watersheds located West of the Hudson River; and the Croton watershed, located east of the Hudson River, see Figure 1. The first element of the system, the Croton Aqueduct, started operations in 1842.Through several updates and expansions, the present-day Croton system was in place by 1911, providing a potential maximum supply of about 15 m3/s (about 340 mgd). The system includes ten reservoirs and three controlled lakes. In the late 1800s, with the tremendous growth of the City, New York City water engineers began to look for additional sources. Between 1907 and 1929, the City acquired water rights and constructed a new 148 km (92 miles) Catskill aqueduct to convey water from the Ashokan Reservoir to the City. The Catskill system also included the construction of the Kensico and Hillview Reservoirs just north of the City,

Jan 1, 2005

By Bruno Deves Flores, Guilherme Liziero Ruggio da Silva, Eduardo Osório, Anderson Azevedo Agra, Jamile Guarda, Antônio Cezar Faria Vilela, Anderson Nicolodi

Na literatura são descritos basicamente dois modelos de relações entre resistência mecânica e parâmetros microestruturais: (1) relações entre parâmetros microestruturais médios do coque e índices de ensaios mecânicos e (2) quantificação dos poros mais críticos a resistência mecânica, a partir de determinados critérios que levam em conta o tamanho e a forma dos poros. Nesse trabalho coques laboratoriais produzidos a partir de carvões com propriedades distintas foram caracterizados pela associação das técnicas de microscopia ótica e análise de imagens. Os principais modelos da literatura de relação entre resistência mecânica e parâmetros microestruturais foram avaliados. Foi demonstrado que nenhuma das relações estudadas conseguem descrever o comportamento mecânico de coques produzidos a partir de carvões de alto teor de componentes inertes (>40%). A partir desses resultados duas novas abordagens foram realizadas a fim de obter modelos que contemplem tais coques: (1) introdução de uma nova relação entre resistência mecânica e os parâmetros microestruturais e (2) um novo critério de classificação das regiões derivadas de componentes inertes como críticas a resistência mecânica.

Oct 1, 2019

The University of New South Wales (UNSW Australia) has been a world leader in the development of innovative virtual reality technologies over the last 15 years. AVIE (Advanced Visualisation and Interactive Environment) was developed by iCinema as a collaborative venture between UNSW?s Faculties of Engineering and the College of Fine Arts. This is the world?s first 360°-surround, virtual reality (VR) stereo projection theatre system. The School of Mining Engineering at UNSW Australia has developed 18 different virtual reality modules aimed at mine safety training and mining engineering education. These modules are being regularly used in both the mining industry and the university. The School of Mining Engineering is continuously involved in the development of different modules. Research is also currently being conducted on the implementation of other technologies into this environment. Artificial intelligence (AI) and fuzzy logic are tools that the authors would like to consider implementing in future module development. This paper will review current research in both these areas and consider options for applying these technologies.

Jan 1, 2014

By Matheus Machado de Souza

A utilização de revestimentos a base de cromo eletrolítico traz prejuízos ao meio ambiente, uma vez que durante o processo são liberados íons de cromo hexavalente e estes são extremamente tóxicos à natureza e ao homem. No entanto, existem outras tecnologias que vem sendo estudadas como alternativas ao processo tradicional de cromagem. A aspersão térmica por oxi-combustível de alta velocidade (HVOF) é a técnica que tem apresentado os melhores resultados sob as óticas de qualidade de revestimento, porosidade, resistência ao desgaste, propriedades mecânicas e adesivas. Neste trabalho foi realizado um estudo comparativo da eficácia da técnica de HVOF em termos de adesão, resistência ao desgaste e coeficiente de atrito. Como substrato foi utilizado o aço SAE 4140; o revestimento utilizado na aspersão por HVOF foi o WC-Co-Cr em comparação como o cromo eletroliticamente depositado, todos com a mesma espessura de camada. A avaliação tribológica foi realizada através de ensaios de desgaste por deslizamento do tipo pino sobre disco e a resistência adesiva por meio de ensaio de adesão.

Aug 7, 2018

By Marcos Daniel Gouveia Filho

A análise das séries temporais no domínio da frequência é tradicionalmente feita estudando-se o espectro de potência obtido através da transformada de Fourier. O teorema de Fourier diz que se pode expressar uma função periódica como uma soma de uma constante e de uma série determos de senos e co-senos, onde as frequências associadas com essas funções são múltiplos inteiros (harmônicos) da frequência fundamental. A análise de ondaletas é capaz de revelar aspectos de dados que faltam em outras técnicas de análise de sinal, aspectos como tendências, pontos de degradação, descontinuidades em derivados mais altas, e de auto-similaridade. Além disso, porque proporciona uma visão diferente de dados do que aqueles apresentados por técnicas tradicionais, a análise de ondaletas muitas vezes pode comprimir ou retirar o ruído de um sinal sem degradação apreciável. Nesse contexto, os sinais de emissão acústica provenientes da deformação por tração uniaxial em amostras de polietileno foram analisados e caracterizados, resultando em clara distinção entre os sinais provenientes dos regimes de deformação elástica e plástica.

Aug 16, 2017

By Adolfo Pillihuaman Zambrano

Neste trabalho estudou-se a influência dos diversos aglomerantes nas propiedades mecânicas e no processo de redu?ão das pelotas auto-redutoras de cromita com o objetivo de obter uma boa resistência mecânica a quente, medidas após serem submetidas às temperaturas de 1173, 1273, 1373, 1473 e 1573K. Os aglomerantes ensaiados foram: bentonita, cal hidratada, melaço, carboxi-metil-celulose (CMC) e silicato de sódio. Inicialmente os materiais (cromita, ferro-silício, coque de petróleo e aglomerantes), foram caracterizados por análise química e granulométrica. Após isto, os materiais, foram aglomerados na forma de pelotas (P1 a P15), contendo teores variáveis de aglomerantes. Após a fabricação das pelotas, procedeu-se aos ensaios de laboratório; medindo-se a resistência a compressão da pelota verde, ao longo do tempo (por 28 dias), da pelota seca e após os ensaios de ciclos térmicos. Foram realizados também ensaios de crepitação e avaliação da redução à temperatura de 1773K. Após os ensaios ciclos térmicos e de redução, os produtos obtidos (escória e metal) foram analisados por MEV e EDS. A pelota P15 (4% de silicato de sódio como aglomerante) apresentou uma resistência a compressão, de pelota seca, de 5 kg-f/pelota, e após tratamento térmico às temperaturas de 1173 e 1273K, apresentou uma resistência a compressão de 15 e 15,5 kg-f/pelota, respectivamente. Nenhuma das pelotas ensaiadas apresentaram crepitação. A pelota P15 atingiu fração de reação unitária aos 10 minutos, a 1773K. Verificou-se também para estas condições a formação de escória, aos 3,5 minutos, prejudicando a reação CO/cromita.

Aug 8, 2018

By Sachihiko Tokunaga, Hirofumi Taguchi, Kenji Maruyama, Hidenori Takahashi, Yoshiyuki Morikawa

"Abstract The present study proposed a new liquefaction countermeasure to improve sandy ground and conducted a trial execution. The new method is a floating-type and lattice-shaped cement treatment method, where cement-treated soil is not fixed to a non-liquefiable stratum. A fixed structure such as treated soil should be formed at the side of the floating-type treated soil to reduce its lateral displacement. In the study, one-dimensional dynamic response analyses were first conducted to confirm the mechanism of the new method. Then, a series of centrifuge model tests were performed to demonstrate the effect under a stress condition at the prototype scale. The analyses and model tests confirmed the effect of the liquefaction countermeasure. Finally, trial executions were carried out to confirm high-quality vertical execution.INTRODUCTIONLiquefaction induced by an earthquake generates sand boiling and ground settlement. Other problems have also been reported, including a decrease in bearing capacity and an increase in the horizontal earth pressure against retaining walls. To prevent these problems caused by liquefaction of the ground, various countermeasures have been proposed, such as cement deep mixing and high-pressure jet mixing methods. These methods have the big advantage of being applicable to ground that contains soil with a fine-grain fraction. Furthermore, the unnecessary displacement caused by the construction can be reduced. In Japan, a lattice-shaped cement-treatment method has frequently been used at many construction sites to prevent liquefaction, where cement-treated piles are intersected to form a lattice, as shown in Fig. 1. The lattice-shaped walls can reduce the shear stress generated by an earthquake, restricting the liquefaction at that location. However, the construction cost of the cement treatment is relatively high compared to other methods such as the sand compaction pile (SCP) method, and needs to be reduced. In particular, the cost of the high-pressure jet mixing method, which can be applied to the liquefiable ground under existing structures, is significantly high. Therefore, decreasing the total volume of the cement treatment is necessary to reduce the construction cost."

Jan 1, 2014

By David K. Ingram

The Bureau of Mines conducted underground mapping and rock strength tests to describe and analyze mine roof conditions surrounding ancient stream channel deposits (paleochannels) in the Pittsburgh Coalbed in southwestern Pennsylvania. Paleochannels in the study mine consist of sandstone and/or siltstone and affect the Pittsburgh Coalbed through erosion and/or differential compaction. Differentially compacted sediments within and adjacent to channel deposits caused slip planes, faults, clay-dike faults, clastic dikes (clay veins), coalbed rolls, and slumped structures. Paleochannels can be predicted by recognizing these features and associated sediments, which allows for modification of long-and short-term mine planning and development. Mine entries located beneath the paleochannel deposits exhibit less stable roof conditions than entries with normal (nonchannel) roof. Paleochannel deposits comprise only one-fourth of the mapped study area; however, they contain one-half of the hazardous roof. This study deter-mined that rock strength evaluations, including rock quality designation (RQD), unconfined uniaxial compressive strength testing, and point-load testing, must be accompanied by underground observations. Suggested remedial support techniques include angled and/or longer tensioned bolts, steel mats or crossbars, steel sets or cribbing, and roof trusses.

Jan 1, 1987

Much of the coal and gold mining industry of New Zealand is small scale. Funding is tight and mechanisation limited. The country has many well documented small coalfields (some with significant outcropping) and alluvial gold deposits. These are generally remote, difficult to access (physically and otherwise) and of submarginal value (largely a consequence of size when viewed for extraction by traditional techniques). The industry is also burdened by environmental and bureaucratic constraints. The above over simplified setting suggests to the Author, a newcomer to New Zealand, the opportunity to consider some novel concepts based on technology and techniques developed overseas or borrowed from other industry sectors. The objective being to make viable in economic and environmental terms projects that might otherwise be stillborn if considered for exploitation by conventional means. The paper mainly discusses 2 concepts focusing on the application of augers for exposed high wall or outcrop coal and micro-tunnelling augers for alluvial gold extraction. These may be considered high mobility 'container' (as in shipping container) packaged, or 'non invasive' mining systems. It is stressed that these are but concepts and have yet to be subjected to rigorous financial or engineering scrutiny. This could only follow their acceptance by, and input from, New Zealand miners. There will also be brief mention of a new modular conveyor system which might have application within the concepts or existing small scale mineral extraction operations and mention of a project currently in progress to apply tangible 'sustainability' to underground coal mining.

Jan 1, 1996

By Maísa Villela Freire

Refratários MgO-C encontram-se entre os mais adequados para o uso na linha de escória de panelas para aço líquido. Seu comportamento, nesta aplicação, depende de fatores termodinâmicos e cinéticos. Métodos de cálculo termodinâmico para avaliar o potencial de degradação de refratários MgO-C por escórias e pela atmosfera são revistos brevemente. Tais métodos envolvem, em geral, premissas importantes sobre a quantidade de materiais envolvidos. Para avaliar um método mais simples, foram escolhidos dois tijolos MgO-C e duas escórias típicas do processo da CSN. Estes tijolos e escórias foram caraterizados, neste trabalho. O método apresentado consiste na realização de cálculos de equilíbrio em que a principal variável é a fração de escória em uma mistura hipotética com o refratário. Para a composição do refratário foram empregadas (a) composição média e (b) composição da matriz do tijolo. Os resultados indicam que é possível realizar previsões iniciais quanto à reatividade do refratário e determinada escória de forma simples. Os cálculos, evidentemente, não substituem testes cinéticos e testes em escala industrial, em vista da complexidade dos sistemas em questão.

Aug 17, 2017

By Lindaura de Souza Cândido d'Avila

O presente trabalho é parte de um estudo mais abrangente que busca o desenvolvimento da mistura de diferentes tipos de minérios de ferro para a maximização da produtividade na sinterização. Essa etapa do estudo teve o intuito de avaliar as diferentes características do minério de ferro itabirítico e sua influência na produtividade da sinterização em escala piloto. Inicialmente foi realizada a caracterização dos minérios de ferro hematítico e itabirítico oriundos do Quadrilátero Ferrífero. Em seguida, foram testadas em escala piloto misturas de minério de ferro com proporções variadas de minério hematítico e itabirítico. A partir dos resultados de produtividade e de qualidade do sínter obtido foi possível avaliar o efeito do minério itabirítico na mistura de sinterização. Tais resultados indicam diferentes desempenhos desses parâmetros na unidade piloto de sinterização.

Aug 16, 2017

By Don] [Hinkle

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Jan 1, 1977

By J. Forwood

The Youga gold mine in Burkina Faso, West Africa, is scheduled to produce first gold in the third quarter of calendar 2007. The project is expected to produce 540 000 oz of gold over 6.5 years, from a conventional open pit carbon in leach mine. The direct capital cost of the project is US$47 M. Etruscan Resources Inc, a Canadian based gold exploration and development company, holds 90 per cent of the project company Burkina Mining Company SA (BMC). The state of Burkina Faso is free-carried for the remaining ten per cent of BMC. RMB Resources Limited, of Melbourne Australia, has arranged a US$35 M project finance facility for BMC (the Borrower) as the majority of funding for the Youga project development. The loan facility was provided by RMB Australia Holdings and Macquarie Bank Ltd (the Lenders) each as to 50 per cent in the lending syndicate. The Lenders also provided a gold hedging facility to guarantee a minimum price for the project's gold production. Burkina Faso is a francophone country, part of the Economic and Monetary Union of West Africa (UEMOA). The project financing is the first such facility to be arranged for a mining project in Burkina Faso, with little or no precedent available in other UEMOA countries. Therefore, while the Youga gold project is forecast to be a robust project applying conventional mining and processing methods, a number of legal, technical, commercial and social issues required identification, evaluation and resolution before the loan could be established. This paper describes that evaluation process and the resolution of these issues. In-house experience and expertise in both the Lenders' and Borrower's teams has facilitated a greater understanding and `ownership' of the issues and hence provided comfort with risks which might not normally be taken in conventional project developments and project financings. As a result, blanket external reviews were not required by the Lenders. A long-standing relationship between Etruscan and RMB Resources also facilitated solutions to a number of issues. Nevertheless, a degree of flexibility by the Lenders, the Borrower and Etruscan was required to successfully close the financing.

Jan 1, 2007

By Rafaela Pacheco Malvão dos Santos

O gusa pode ser dessulfurado em carros torpedos ou em panelas de transferência, já que a dessulfuração do gusa é termodinamicamente favorável, devido as condições redutoras e interação do enxofre e carbono. Dessa maneira, neste trabalho, busca-se avaliar a literatura disponível para fornecer subsídios a elaboração de um modelo matemático para a cinética do processo de dessulfuração usado em escala industrial. Foram realizados testes industriais e coletadas amostras de escória e de gusa em quatro momentos do processo de dessulfuração. Dentre os modelos cinéticos disponíveis o modelo de Oeters, foi selecionado por sua simplicidade e adequação às condições da CSN. Com os dados obtidos na amostragem, derivou-se um modelo adaptado do modelo de Oeters para a uma equação de previsão do teor de enxofre ao longo da dessulfuração em carro torpedo.

Aug 17, 2017

By D. F. Smith

The thermodynamic data presented in the literature for zirconium compounds are incomplete. Among the compounds for which adequate data are Zacking are zirconium fluoride and sulfate. This paper reports experimental heat-content values determined by the Bureau of Mines for these two zirconium salts throughout the temperature range of 273° to 1,200° K. No crystalline transformations were found in the two compounds investigated, and neither of the compounds melted over the temperature range studied. MATERIALS TESTED The Oak Ridge National Laboratories, Oak Ridge, Tenn., supplied the two zirconium salts used in this investigation. The zirconium fluoride was high- purity reactor grade material. The zirconium sulfate contained between 0.01 and 0.10 percent hafnium and calcium, and other elements in concentrations below 0.01 percent, A spectrographic analysis of the two compounds is given in table 1. Before use the compounds were dried at 400° C. for several hours to removed adsorbed moisture.

Jan 1, 1962

By Nathaniel Arbiter

In contrast to pyrometallurgy's 6000year history in metals production, hydrometallurgy is of relatively recent origin. The earliest reference to it was in the 16th century, with the first applications to copper in the 17th and 18th centuries. In the 19th century, increased demands for pure metal resulted in the development of electrolytic refining, and early in this century electrowinning. The rapid growth in copper production in the 20th century, particularly in the United States and Chile, stimulated the development of new technology for leaching and for the recovery of copper from leach solutions. In the past 25 years, solvent extraction has become a major factor by permitting novel leaching technology that produces dilute or complex solutions. In addition, solvents other than sulfuric acid, and chemical methods for precipitating copper metal are now of increasing interest. These are trends that should grow in importance with the need to process lower grade and more complex materials. The evolution of copper hydrometallurgy is reviewed. Key factors in recent major developments are presented with details of specific operations and with trends for the future indicated. The relative importance of copper hydrometallurgy is compared with that of pyrometallurgy in the light of probable changes in ore supplies and character.

Jan 1, 1994

By Bryn Harris, Liming Huang, Andre Laplante

"This paper reviews flowsheets generally used in gold rooms to upgrade primary gravity concentrates particularly those of Knelsons. It is concluded that even for small operations, which treat between 250 and lo00 kg of concentrates per day, there is a strong economic incentive to include in the flowsheet magnetic removal of tramp iron, at least two shaking tables, screening of either table feed or table tails at 150-212 um, and scavenging of table tails with a small centrifuge. Headroom, rather than floor space, is often inadequate in most gold room designs, and limits gravity flow and flowsheet flexibility. Experimental data are presented to demonstrate the effectiveness of a small Knelson Concentrator to scavenge significant amounts of gold (up to 91 %) from fine table tails.RésuméCet article examine les schémas d’évolution généralement utilisés pour traiter les concentres gravimétriques d‘or, en particulier ceux produits par concentrateur Knelson. Nous en venons à la conclusion que même pour un petit circuit d’une capacité de 250 A 1000 kg/jour pourrait bénéficier des opérations unitaires suivantes : concentrateur magnétique pour extraire la feraille, au moins deux tables A secousses, criblage de l’alimentation ou du rejet d’une ou des tables i une maille de 150-212 um, et épuisages des rejets fins de table avec un centrifuge de petite capacité. C’est l’espace vertical du lieu où se fait cette concentration qui représente la contrainte la plus importante, plutôt que sa surface, puisqu’il faut maximiser l’écoulement par gravite des pulpes et s’offrir une certaine flexibilité quant à l’agencement final des opérations unitaires. Nous présentons également des données expérimentales pour démontrer l’efficacit6 d‘un Knelson de laboratoire pour récupérer jusqu’ à 91 % de l’or contenu dans les rejets fins de table."

Jan 1, 1999

By Géssica Seara Faria

Na produção de bobinas laminadas a quente, além da força aplicada pelos cilindros de laminação sobre a tira para promover a redução de espessura, o material é também submetido a tensões avante e a ré, durante o seu bobinamento e desbobinamento, que devem ser inferiores ao limite de escoamento do material conforme sua temperatura de trabalho. Este estudo trata da caracterização das tensões de escoamento do aço elétrico de grão orientado com 3,2 % de silício em altas temperaturas. A necessidade do estudo surgiu devido a ocorrência do defeito estiramento durante processo de laminação a quente de acabamento em laminadores reversíveis tipo Steckel, defeito este que consiste no estreitamento da largura da tira em regiões localizadas. Isto acontece em função do desconhecimento do limite de escoamento real do material nas temperaturas de trabalho. Os ensaios foram realizados em máquina de tração a quente, em temperaturas previamente determinadas. Através dos resultados dos ensaios, foram determinadas as curvas tensão x deformação do aço e valores limitantes de tensão conforme variação da temperatura, para que o processo não exceda o limite de escoamento do material.

Aug 16, 2017

By José Hugo de Carvalho Souza

Em busca do aumento de produtividade e estabilidade operacional de trefilados e ampliados no setor de acabamento da siderúrgica, na produção de CA60, telas e treliças, foi observado através da metodologia DMAIC a instabilidade operacional no indicador de eficiência do OEE dos equipamentos devido a oscilações de velocidade manual e limitação de velocidade por problemas técnicos. Após as análises de estabilidade nos equipamentos e constatado a necessidade de melhoria do processo foi realizado estudos por meio da técnica de modelagem de Rede de Petri, representando o sistema e modificando a lógica de automação que analisa o status da máquina e a partir desse momento o próprio equipamento toma a decisão segura de acelerar ou desacelerar até a velocidade especificada de “set point” por material produzido, sinalizando antecipadamente ao operador com alarmes visuais e sonoro de forma que o mesmo tenha ciência do que está acontecendo e possa intervir caso julgue necessário. Após a implementação foi capturado um aumento de 6,62% de OEE e 5,5% de produtividade total anual no setor, sem custo de aquisição.

Aug 16, 2017