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By Thais Cristina Lemes dos Santos

Neste trabalho será apresentado estudo sobre nanotubos de dióxido de titânio (TiO2) sintetizados pela técnica de anodização com variação do potencial entre 10 V e 50 V durante tempo fixo de 1 h. Além disso, para obter a estrutura cristalina deseja as amostras passaram por um tratamento térmico que foi realizado a 400 °C por 3 h a uma taxa de aquecimento de 10 °C/min. As amostras foram caracterizadas pelas técnicas de microscopia eletrônica de varredura com emissão de campo (MEVFEG), difração de raios X (DRX), espectrofotometria no ultravioleta visível (UV-VÍS) e de espectroscopia de impedância eletroquímica (EIE). Observou-se que o potencial de anodização exerce influência obre a morfologia dos nanotubos e sobre a absorção de luz e, consequentemente, sobre o desempenho fotoeletroquímico das amostras. O melhor desempenho foi obtido a partir da amostra anodizada a 30 V, este resultado está relacionado com a sua ótima absorção de luz e a sua baixa resistência ao transporte de carga interfacial obtido por EIE.

Aug 17, 2017

By Arnaud-Guilhem de Loze

Este artigo apresenta um modelo matemático desenvolvido para o estudo das temperaturas dos refratários dos fornos de tratamento térmico de tubos de aço em períodos sem produção. Nesses períodos, o forno é desligado ou conservado em temperatura reduzida, visando economia de energia. O modelo matemático desenvolvido utiliza equações discretizadas para o cálculo da evolução das temperaturas em pontos internos do revestimento refratário em função da evolução da temperatura da atmosfera interna do forno. O modelo foi validado em campanhas de medições experimentais. Vários termopares foram instalados em diferentes profundidades do material refratário, e a evolução de temperaturas nestes pontos foi coletada durante duas semanas. A comparação entre modelo e medidas apresentou erro relativo considerado pequeno para todos os diferentes cenários. O modelo permitiu definir a condição de regime quase permanente do forno para garantir retomada do estado produtivo sem problemas de qualidade do produto. E auxiliou também o desenvolvimento de melhores práticas de controle do forno considerando a melhoria da qualidade dos produtos e economia de energia. O estudo foi considerado bem sucedido, e sua aplicação em outros fornos está sendo estudada.

Aug 17, 2017

By Ronaldo Santos Sampaio

This paper call attention to increasing ratio of oxygen depletion from atmosphere besides the global worries about CO2 concentration increase in the atmosphere. It highlights the big mistake in considering Carbon Capture and Storage, CCS, as a way to reduce the increasing concentration of CO2 in the atmosphere. As a hypothetical example it presents an existing pseudo-ecosystem of manufacturing that has real windows of opportunity to increase its share in the global materials production industry, even in highly industrialized countries. As a suggestion and example the author point out possibilities to almost fulfill the proposed simple rules to be considered inside an ecosystem of manufacturing utilizing the production of steel via biomass versus fossil coal. A relevant and difficult rule to be attained in a quasi-ecosystem of manufacture is to be a near zero atmosphere oxygen depletion integrated process. The industrial alternatives that utilizes the actual photosynthesis are the ones that can reach a higher ecosystem of manufacture’s index. It is presented an ideal integrated steelmaking process where the gaseous, liquids and solid residues generated in one part of the system are or can be utilized in the other parts of the same system. A potential ecosystem of manufacture to produce primary iron is illustrated in the paper.

Aug 17, 2017

By Anamélia de Medeiros Dantas

Os revestimentos protetores, além de constituírem uma importante forma de prevenção à corrosão metálica, principalmente a atmosférica pode melhorar consideravelmente as propriedades físico-químicas. A eletrodeposição representa um método alternativo para revestimentos de superfície metálica e tem a finalidade de inibir a corrosão, que ocorre na superfície do metal sob a influência do meio ambiente. A liga de Co-W tem gerado considerável interesse devido a sua resistência ao desgaste e a corrosão. No processo de eletrodeposição do tungstênio não podem ser reduzidos completamente ao estado de valência zero em meio aquoso, mas é possível depositá-los na presença dos elementos do grupo do ferro. O presente trabalho propõe avaliar a influência do agente complexante tartarato de sódio no processo de obtenção da liga Co-W. Como ferramenta de otimização foi utilizado à metodologia de superfície de resposta. As medidas eletroquímicas de corrosão foram executadas em uma célula convencional de três eletrodos. Foram utilizadas as mediadas de polarização potenciodinâmicos linear. Foi avaliada a composição química das ligas pelo EDX e a morfologia da superfície com o MEV. O melhor resultado de eletrodeposição para a liga Co-W foi obtido com concentrações sulfato de cobalto 0.2 M, tartarato de sódio 0.3 M e tungstato de sódio 0.05 M e apresentou morfologia nodular com conteúdos de tungstênio de 38% e cobalto de 62% e uma boa resistência a corrosão.

Aug 8, 2018

By Giancarlo Alfonso Lovón Canchumani

A indústria da mineração do ferro brasileira ocupa posição relevante no cenário mundial, exportando para os principais mercados consumidores os produtos beneficiados. Esta indústria de beneficiamento tem consumo elevado de recursos e de energia, o que consequentemente gera grandes quantidades de emissões gasosas, líquidas e sólidas, contaminantes do meio ambiente. Nesse contexto o presente artigo tem por objetivo avaliar o ciclo de vida da produção de pelotas de minério de ferro, através da identificação dos impactos ambientais gerados nas etapas de lavra, beneficiamento, transporte e pelotização, com o intuito de dar subsídios a medidas mitigadoras. Foi realizado um estudo de caso em uma empresa de produção de pelotas de minério de ferro e utilizando a metodologia de Avaliação do Ciclo de Vida, baseado na norma ISO 14040. De acordo com os resultados obtidos os impactos ambientais mais importantes em relação ao ciclo de vida da produção de pelota, são referentes à categoria de depleção dos recursos minerais com 64,4% do total ponderado e a emissão de particulados no processo de lavra, que monta a 28,6% do mesmo total. Enquanto a fase com maior contribuição para o impacto total para a produção da pelota é a de beneficiamento.

Aug 16, 2017

By Rafael Sartim

A indústria siderúrgica possui aspectos ambientais associados ao seu processo produtivo ligados em grande parte à emissão de material particulado, efluentes líquidos e geração de resíduos. A emissão de material particulado ocorre durante diversas etapas do processo produtivo, cabendo a estes a aplicação de sistemas para o controle ambiental. Em especial, a planta de sinterização possui como característica emissões primárias ligadas à exaustão da máquina, e secundárias referentes aos sistemas de captações em linhas de peneiramento, retorno de finos e pontos de transferência de correias transportadoras. Para o tratamento das emissões secundárias, a ArcelorMittal Tubarão possui um sistema de despoeiramento. Em virtude de melhorias de processo e alterações na produção, o sistema necessita de uma maior vazão para atendimento à demanda atual. Neste contexto, este trabalho se propôs a avaliar e testar a técnica de supressão de pó em pontos de transferência entre correias transportadoras para verificar sua aplicabilidade. Como conclusão, constatou-se que esta técnica é aplicável em regiões específicas com bons resultados na redução de emissão visível. Além disso, o uso do supressor reduz a quantidade de captações necessárias ao sistema complementando o controle do atual sistema de despoeiramento.

Aug 16, 2017

By Mühlböck Marlene

Increasingly stringent global environmental regulations are forcing steel producers to continually improve the efficiency of sinter waste gas treatment. With the Selective Waste Gas Recirculation (SWGR) system from Primetals Technologies, lower production costs can be achieved and the size of downstream waste gas cleaning units can be reduced for investment savings. SWGR features the extraction and reuse of hot sinter off gas from selected wind boxes along the sinter strand, which contributes to improved energy efficiency and off gas treatment in the sintering process. With the next generation of SWGR, Primetals Technologies can provide an energy optimized, emission optimized and environmentally friendly solution that meet customer requirements and country specific regulations. This paper demonstrates the latest developments in selective waste gas recirculation, especially results from pot grate tests and comparison from lab to real plant data. Furthermore theoretical finding and mathematical modelling is presented.

Aug 16, 2017

By Felipe Sombra dos Santos

Este trabalho tem por objetivo principal sintetizar e caracterizar nanopartículas de ferro de valência zero (nFVZ) para degradação de substâncias recalcitrantes, através de Processos Oxidativos Avançados. A primeira etapa consiste na sintetização nFVZ, através da reação utilizando reagentes ferrosos, com o agente redutor borohidreto de sódio, em condições controladas (pH, temperatura e velocidade de agitação do sistema). Agentes complexantes e dispersantes, como o ácido cítrico e o etilenoglicol, respectivamente, foram utilizados durante a sinterização para avaliar a variação da formação do tamanho das partículas obtidas. A caracterização foi realizada através dos ensaios de distribuição de tamanho de partículas, microscopia óptica interfacial e microscopia eletrônica de transmissão (MET). Foi observado que a concentração de ácido cítrico de 0,009 mols e o volume de 100 mL de etilenoglicol, mostraram-se como os melhores valores obtidos. Todavia o ácido se tornou um interferente na reação ao ser utilizado com o SDS. Os resultados da microscopia eletrônica de transmissão comprovam que as partículas obtidas estão na escala nanométrica.

Aug 16, 2017

By Luís Carlos da Silva

Apresenta-se uma revisão das características e propriedades do nitreto cúbico de boro (cBN) bem como de diferentes tipos de processamento. A influência da adição de ligantes e a formação de compósitos com outras cerâmicas são também revistas. Finalmente, destaca-se a grande importância prática do cBN como cerâmica de elevada dureza na substituição do diamante em ferramentas de corte.

Oct 30, 2017

By Francisco Alberto Marreiros da Rocha Filho

A corrosão é um fenômeno que está intimamente ligado à integridade dos metais e de suas ligas. Esta ocorre de diversas formas, uma das principais é a corrosão localizada na forma de pites, objeto de análise desse estudo, que visa estabelecer um comparativo entre as curvas de polarização cíclica de algumas ligas ferrosas e não ferrosas, ensaiadas em solução de NaCl 0,6 M, mostrando a agressividade que a solução exerce sob cada uma das ligas. Os materiais analisados nesse estudo foram os aços inoxidáveis AISI 304, AISI 444, super duplex ASTM A890/A890 M Grau 6A, o aço carbono AISI 1030, o alumínio comercialmente puro, o cobre eletrolítico e a liga zircaloy- 4. Inicialmente foram medidos os potenciais de corrosão (Ec) de cada liga através do monitoramento do potencial de circuito aberto. Foram realizados os ensaios de polarização potenciodinâmica cíclica em cada liga, comparando o aspecto superficial antes e depois do ensaio através de micrografias óticas, possibilitando que fossem observadas as diferenças entre cada material quanto à resistência à corrosão por pites. Observou-se que algumas ligas não apresentam passivação como o caso do alumínio comercialmente puro, e outras apresentaram regiões passivas e histereses bem definidas, ficando evidente que, dentre as ligas analisadas, o aço inoxidável super duplex ASTM A890/A890 M Grau 6A apresentou os melhores resultados frente aos efeitos agressivos dos íons Cl- presentes na solução, sendo o menos suscetível à corrosão por pites.

Aug 17, 2017

By Walter Gervásio Ladeira

O quartzito Taboões é uma fonte potencial de matérias-primas de sílica (areias industriais), e precisa ser adequadamente caracterizado para se definir metodologias de beneficiamento que visem o seu melhor aproveitamento possível. Dois litotipos foram classificados nos quartzitos intemperizados da Formação Taboões presentes em São Joaquim de Bicas – MG: quartzito argiloso e quartzito. A principal diferença entre eles é a abundância relativa de argilominerais. Em uma amostra representativa do quartzito argiloso foram caracterizados quatro tipos de contaminações com auxílio de análises granulométricas e químicas, microscopia (óptica e eletrônica de varredura), e difração de raios-X. Estas contaminações são: incrustações no quartzo; películas de argilominerais e minerais de ferro aderidas ao quartzo; partículas de minerais de ferro liberadas em meio ao quartzito; e partículas liberadas de rochas estranhas ao quartzito. A caracterização realizada é um ponto de partida para se planejar rotas de processamento mineral visando obtenção de matérias-primas para a indústria.

Aug 8, 2018

By Hiury Voltz

Diversos são os defeitos que ocorrem durante o lingotamento contínuo dos aços. Um tipo de defeito de forma recorrente encontrado no lingotamento contínuo de jato aberto da ArcelorMittal Cariacica é a romboidade. O foco deste trabalho foi avaliar a influência da velocidade da água de refrigeração do molde, da velocidade de lingotamento, da lubrificação, do superheat e da conicidade na ocorrência de romboidade em aços de médio teor de carbono. Por meio da técnica de planejamento de experimentos, testes foram realizados para melhor compreender os efeitos de cada um dos fatores listados. Após análise estatística feita no MINITAB® versão 16.0, os resultados mostraram que a melhor condição, ou seja, as menores romboidades, foram encontradas reduzindo-se o superheat e aumentando-se a velocidade da água de refrigeração do molde, a velocidade de lingotamento e a taxa de lubrificação. O uso de moldes com menor número de corridas foi também outro fator que favoreceu a redução deste tipo de defeito.

Aug 16, 2017

By V. Svalbonas

When the Trelleborg Divisions of Boliden Allis and MPSI merged, a unique opportunity occurred for two independent mill fabricators to compare various design procedures and the research upon which they were based. This paper documents such a comparison in the structural design area. Several SAG mill analyses are compared using both Boliden Allis and MPSI methods. The differences and similarities are then utilized in a correlation of critical stress definitions and the acceptable design and inspection criteria.

Jan 1, 1992

By C. H. Herty Jr, C. H.

FEW subjects have attracted the attention of metallurgists more than oxygen in steel. From the days of Mushet and Ledebui interest in this subject has been increasing, and as additional knowledge has become available, the problem has naturally grown more complex. Instead of using the simple term "oxygen" we now distinguish between iron oxide, silicates of various kinds, oxysulfides, oxygen as gas and oxygen in solid solution in steel. There are five general methods for determining oxides in steel: hydrogen reduction; vacuum fusion; various wet-extraction methods, including electrolytic methods; methods depending on volatilization of the iron away from the oxides; and metallographic methods. For oxygen in solid steel each of these methods has both advantages and disadvantages. The hydrogen-reduction method is of no use on steels above about 0.20 per cent. carbon; 1 furthermore, it gives only FeO and possibly some MnO. The vacuum-fusion method2 is expensive and gives total oxygen, with the exception of some A1203, and does not differentiate between the various oxides in which the oxygen exists. Most of the wet-extraction methods3 give only the more insoluble oxides SiO2 and A1203, though the iodine method gives MnO to an uncertain degree (information that may be more misleading then no information

Jan 1, 1957

By M. Ghiani, R. Peretti, S. di Giovanni, G. Zonnedda, A. Serci, A. Zucca

"Beneficiation of the epithermal gold mineralizations associated with an extensive alteration zone in the Serrenti-Furtei region on the island of Sardinia, is proving a complex issue. Experimental investigations have in fact demonstrated that while the ores contained in the upper parts of the deposit are amenable to conventional cyanidation, the gold contained in the refractory ores in the lower portions needs to be recovered by means of flotation, combined with leaching where necessary.The results of commercial heap leaching, carbon-in-leach (CIL) processing and flotation, designed on the basis of the experimental findings and applied to the oxidized portions and transition zones of the deep sulphide mineralizations, confirmed the expectations emerging from the laboratory tests."

Jan 1, 2003

By R. B. STEWART

A few days ago, while reading a report of the late Dr. Robert Bell in preparation for this afternoon's meeting, I found some impressive figures concerning the magnitude of the Hudson Bay basin. From the waters of the Bay itself, this great territory extends eastward 500 miles, westward l,300 miles to the Rocky mountains, and southward to the source of the Red river. It has a width of 2,100 miles from east to west, and a length of l,500 miles from north to south. Its area is almost three million square miles. It is not, of course, my intention to review the natural resources of this vast territory, but to confine my remarks to that portion of it adjacent to the waters of Hudson bay. A number of erroneous ideas exist in the minds of many concerning this northern country, especially as regards its latitude and climate. Burwell, at the entrance of Hudson strait, is in the latitude of 60 degrees or roughly that of the north of Scotland. The southern end of James bay has about the same latitude as the northern end of Vancouver .island.

Jan 1, 1928

By Yimin Zhu, Dezhou Wei, Haijun Liang, Zhifu Zhou

It has been fairly well established by many experiments that Thiobacillus ferrooxidans (T. ferrooxidans), also named Acidithiobacillus ferrooxidans(Kelly and Wood, 2000),can depress the floatability of pyrite. However, the mechanisms governing the process have not been known completely. In the present investigation, wettability and electrokinetic studies were carried out to examine the surface chemical changes on pyrite before and after interaction with T. ferrooxidans or its secretions. Attachment of T. ferrooxidans to pyrite was observed using a scanning electron microscope. The results of experiments showed that, under certain conditions, T. ferrooxidans and its secretions would obviously change the surface electricity of pyrite and result in the iso-electric point of pyrite shifting notably. However, the surface wettability of pyrite hardly changed and its hydrophobicity increased little after interaction with T. ferrooxidans and its secretions. Based on the results of the present investigation it can be reasoned that the depression of floatability of pyrite is due to the reduction of surface free energy, rather than the increase of surface hydrophilicity of pyrite. The decrease of surface free energy weakens the attachment of collector to pyrite; during the process bacterial protein plays the most important role and the bacterial chemotaxis strengthens the effect.

Jan 1, 2003

By J Jardine

An improved ground support method for development intersections, wide spans and stope brows was implemented at Kanmantoo mine. The method uses a jumbo to simultaneously drill and install self-drilling anchors (SDAs) to depths from 4.5 m to 7.0 m. Resin is subsequently pumped into each SDA using a specially designed integrated tool carrier basket, with plating occurring within 10 mins due to rapid resin cure. This methodology means that SDAs can be installed rapidly due to reduced process steps and wait times with reduced hazards to personnel. Cablebolts are used extensively in underground mines to reinforce the ground in wide spans, such as at intersections and stope brows. The flexible cablebolt tendon allows for a long, continuous and high-capacity reinforcing element to be inserted into the rock. A common cablebolt installation practice at Australian underground mines that do not utilise a mechanised cable bolter, is for cablebolt holes to be drilled by a jumbo or longhole rig, hand installation and grouting by a service crew, then plate tensioning following a grout curing wait time of typically 12 to 24 hours. This process involves multiple separate labour-intensive work processes and results in reduced availability of priority headings. This paper discusses the development history of vertical SDA use in wide spans at Kanmantoo mine. The installation process is fully described, including aspects such as reliable in-hole coupling of SDAs, resin selection and pumping aspects. A cost benefit assessment, and a case for ground stability are presented to compare cablebolt use to SDAs in development intersections.

Mar 29, 2023

By J Heyes, T Cooper, M Stimpfl, R Staines, J P. Pearce

Acid and Metalliferous Drainage (AMD) is one of the key risks facing the mining industry worldwide. If not properly managed and/or not identified in a timely manner, AMD has the potential to decrease environmental values for generations to come. Ore extraction generates vast volumes of mineral waste (waste rock and tailings) which are stored in perpetuity at the mine site. Some of these materials are not inert and when in contact with air and water can react, generating poor quality water and compromising operational and closure environmental objectives. Understanding the geochemical behaviour of waste rock and tailings is therefore key to identifying risks and opportunities which support effective mineral waste management strategies across the mining value chain and progress toward an environmentally sustainable future that minimises closure liabilities. To ensure AMD risk is recognised and managed uniformly across its portfolio, BHP developed a Global AMD Management Standard for implementation across all operations, including closed sites. The AMD Management Standard provides a management framework to support the consistent, simple and sustainable global management of AMD risks. This ensures mines are planned and operated to be environmentally smart and modern, geochemical risk management is not an afterthought but a key driver, and environmental sustainability is actively pursued to reduce closure liabilities. The AMD Management Framework, on which the Standard is based, was adapted from industry leading practice guidance, ensuring it applies to multiple regions. The framework also comprises sequential requirements throughout the mining life-cycle. It is an iterative framework with an adaptive management approach that is designed to incorporate new data, information and management opportunities into AMD risk assessments and mine plan revisions.

Jul 1, 2021

By J J. Moreno, J Willis, P Garvey

Many of the tailings storage facilities (TSFs) in Australia are upstream raised facilities for which the consolidation of the hydraulically deposited tailings is essential to the stability of the TSF. While much operational consideration is given to limiting the rate of rise of TSFs through careful management of deposition rates to achieve desired consolidation, the rate of embankment raise construction (RoC) is often not given the same level of consideration. Loading the tailings at too high a rate during construction could lead to upstream and potentially downstream failure of the embankment. The Tailings Retention System (TRS) at the BHP Olympic Dam Mine comprises upstream raised TSFs that are continually raised with a zoned embankment. Improving on 20 years of successful embankment raising, there was a desire to understand the acceptable RoC under varying operating conditions and assess upper construction limits to improve operational risk management. To understand the RoC, trial embankment raise construction pads were constructed at different rates and the pore pressure response of the underlying tailings material was monitored. The pore pressure data were used to calibrate the permeability and consolidation characteristics of the tailings in a finite element model (FEM) that replicated a typical embankment raise. The rate of material placement, location of the phreatic surface and construction load were varied in the FEM until failure was initiated. The results were presented as a period (in days) over which the various zones for the embankment raise could be safely constructed. The results indicate direct sensitivity to the depth to the phreatic surface prior to commencement of an embankment raise, as well as the point of application of the construction traffic load. This paper presents the study approach, challenges experienced in modelling the construction methodology, the study results and their relevance in the improvement of understanding of RoC at the BHP Olympic Dam TRS.

Jul 1, 2021