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Geometalurgia Aplicada na Mina de Minério de Ferro de Fábrica
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Mina de Fábrica
A mina de Fábrica é constituída pelas
principais minas: Segredo e João Pereira.
Localiza-se na Br-040 Km 599 próximo à
cidade de Congonhas – Minas Gerais.
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Vista área do Complexo Fábrica
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Mina de Segredo
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Mina de João Pereira
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Usina de concentração magnética
![Page 7: Geometalurgia Aplicada na Mina de Minério de …...Mina de Fábrica A mina de Fábrica é constituída pelas principais minas: Segredo e João Pereira. Localiza-se na Br-040 Km 599](https://reader030.vdocuments.net/reader030/viewer/2022040600/5e890543fc48a757a555ba11/html5/thumbnails/7.jpg)
Usina de pelotização
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Levantamento dos problemas no moinho da
usina de pelotização
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Concentrado é alimentado com microestruturas granoblásticas (granular) e as lepidoblásticas (lamelar ou tabular).
A microestrutura do tipo botrioidal (granular), associadas a filossilicatos finos e minerais de manganês, tem-se o tipo gerador de superfície específica.
Assim, o excesso da microestrutura botrioidal, as superfícies específicas serão alcançadas rapidamente, mas a granulometria não o será.
1
2
3
Superfície específica
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Concentrado é alimentado com microestruturas granoblásticas (granular) e as lepidoblásticas (lamelar ou tabular).
A microestrutura lepidoblástica é a principal fonte geradora de granulometria adequada, ou seja, maior percentual da fração 0,045 mm para o pelotamento.
Se o percentual da microestrutura lepidoblástica, for muito grande, a granulometria ideal será obtida rapidamente, enquanto a superfície específica não será alcançada.
1
2
3
Granulometria
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Etapas de trabalho
![Page 12: Geometalurgia Aplicada na Mina de Minério de …...Mina de Fábrica A mina de Fábrica é constituída pelas principais minas: Segredo e João Pereira. Localiza-se na Br-040 Km 599](https://reader030.vdocuments.net/reader030/viewer/2022040600/5e890543fc48a757a555ba11/html5/thumbnails/12.jpg)
Amostragem de Run Of Mine
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Etapas
do
processo
Amostragem
em campo
Coleta das amostras primárias e gêmeas
Análise química
Validação estatística
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Quarteador Planar
Possibilita coleta de material sem segregação, pois todos os quadrantes diametralmente opostos são coletados promovendo a minimização do erro de segregação e do erro de extração.
Promove uma amostragem mais eficiente, pois o quarteamento em campo implica em uma coleta bem feita, representativa da população e com reprodutibilidade.
• Observando o gráfico boxplot é
possível afirmar que não existe
variabilidade entre a amostra
primária e gêmea.
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Etapa Mina Análises dos materiais impuros
Mina de Segredo e João Pereira
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Fases dos Estudos
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Detalhamento das fases dos estudos
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Análises químicas das amostras que representam os materiais impuros na Mina de Fábrica
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Análises químicas das amostras que representam os materiais impuros na Mina de Fábrica
Teores relativamente altos com
relação aos minérios não impuros.
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Análises químicas das amostras que representam os materiais impuros na Mina de Fábrica
O elevado teor de óxido
de alumínio nas amostras
é indicativo da presença
de minerais filossilicatos,
tais como caulinita, ou
gibbsita, ou goethita.
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Análises químicas das amostras que representam os materiais impuros na Mina de Fábrica
Teor de P é mais
elevado, quando
comparado com as
demais amostras.
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Análises químicas das amostras que representam os materiais impuros na Mina de Fábrica
Para a mina de Segredo, os teores ocorrem
elevados, acima de 1%.
Provavelmente, a gênese carbonática dos
corpos hematíticos da mina de Segredo foi
um importante fator contribuidor para a
elevação dos teores de manganês.
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DETALHAMENTO DAS FASES DOS ESTUDOS
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Hematitas
http://www.asturnatura.com/fotografi
a/minerales/hematites
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Classificação
Amostras Hematita Lamelar Hematita
Granular
Hematita
Especular
Hematita
Recristalizada
Hematita
Microcristalina
Hematita
Martítica
JPE-507-009 38,54% 24,94% 7,57% 8,50% 0,91% 0,57%
JPE-509-004 28,31% 28,31% 8,26% 8,26% 2,36% 0,88%
SEG-162-001 41,78% 38,84% 2,92% 0,02% 2,10% 0,21%
SEG-163-004 26,81% 38,16% 5,16% 5,11% 1,03% 0,21%
Média 33,86% 32,56% 5,98% 5,47% 1,60% 0,47%
Abundante Média Traço
Classificação qualitativa/quantitativa das feições da hematita
As hematitas lamelares e
granulares foram classificadas
como abundantes em todas as
amostras, com média de 33% em
peso.
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Materiais impuros
http://www.verpueblos.com/andalucia/huelva/tharsis/foto
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Classificação quantitativa dos minerais impuros
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Classificação quantitativa dos minerais impuros
![Page 29: Geometalurgia Aplicada na Mina de Minério de …...Mina de Fábrica A mina de Fábrica é constituída pelas principais minas: Segredo e João Pereira. Localiza-se na Br-040 Km 599](https://reader030.vdocuments.net/reader030/viewer/2022040600/5e890543fc48a757a555ba11/html5/thumbnails/29.jpg)
Classificação quantitativa dos minerais impuros
![Page 30: Geometalurgia Aplicada na Mina de Minério de …...Mina de Fábrica A mina de Fábrica é constituída pelas principais minas: Segredo e João Pereira. Localiza-se na Br-040 Km 599](https://reader030.vdocuments.net/reader030/viewer/2022040600/5e890543fc48a757a555ba11/html5/thumbnails/30.jpg)
Detalhamento da microscopia
óptica por amostra
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Mina de Segredo
Partícula mista composta
por:
(1) Minerais de manganês
microcristalino carreando
hematita;
(2) Partícula policristalinas
de hematita lamelar.
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Mina de João Pereira
Partícula mista composta por:
(1) Goethita botrioidal
(2) Hematita lamelar
(3) Hematita granular
(4) Quartzo
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DETALHAMENTO DAS FASES DOS ESTUDOS
![Page 34: Geometalurgia Aplicada na Mina de Minério de …...Mina de Fábrica A mina de Fábrica é constituída pelas principais minas: Segredo e João Pereira. Localiza-se na Br-040 Km 599](https://reader030.vdocuments.net/reader030/viewer/2022040600/5e890543fc48a757a555ba11/html5/thumbnails/34.jpg)
Análise por Difratometria de Raios X Amostras portadora de impurezas
Todas as amostras analisadas são
compostas majoritariamente por
hematita.
Outras fases minoritárias foram:
goethita, clinocloro, quartzo, talco e
birnessita (mineral portador de Mn).
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Birnessita
• É um mineral membro da família do óxido
de manganês juntamente com cálcio e sódio.
• Descrito por Jones e Milne (1956), Escócia.
• Os grãos da birnessita ocorrem com
coloração marrom escura a preta e são
opacos na luz transmitida.
• Este mineral foi identificado nos rejeitos da
atual bacia do Azul (província Mineral de
Carajás, Pará) em 2015. Amostra Ponto O Al2O3 K2O MnO FeO SiO2 TiO2
JPE-509-004 4 0 3,26 1,29 58,01 36,00 1,43 -
JPE-509-004 3 0 6,68 - - 91,98 1,33 -
JPE-509-004 2 0 - - - 100,00 - -
JPE-509-004 1 0 3,02 2,43 93,47 0,68 0,41
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Detalhamento das fases dos estudos
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Análise de Espectroscopia Mössbauer Amostras portadora de impurezas
Os espectros Mössbauer das amostras analisadas apresentaram todos, sem exceção, um sexteto e
um dubleto.
O sexteto pode ser atribuído à hematita, e os valores dos campos magnéticos hiperfinos sugerem
substituições isomórficas.
O dubleto foi atribuído à goethita, as substituições isomórficas são prováveis.
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Detalhamento das fases dos estudos
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Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV)com EDS Amostra portadora de impureza
(1) Associada à goethita;
(2) Como um óxido complexo, associado a Fe, Si, Al, Ca, e Ti;
(3) Mn associado à hematita lamelar.
(4) Como fase indivudal
Foram detectadas quatro formas de ocorrência de Mn:
2
3
1
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Etapa Usina
Modelos estatísticos
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Desenvolvimento estatístico – métodos utilizados
Modelos foram construídos de forma iterativa de uma sequência de modelos de regressão pela adição ou remoção de variáveis em cada etapa, usando as variáveis
preditoras que tenham a mais alta correlação com a variável resposta.
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Granulometria = 90,5 - 213 PG1_C + 9,55 AlG1_C - 5,75 MnG1_C
1º modelo estatístico: M_1
Step 1.00 2.00 3.00
Constant 85.01 93.18 90.55
MnG1_C -5.30 -6.40 -5.80
T-Value -3.39 -4.76 -5.77
P-Value 0.012 0.003 0.002
PG1_C -136.00 -213.00
T-Value -2.23 -3.97
P-Value 0.067 0.011
AlG1_C 9.50
T-Value 2.53
P-Value 0.052
S 1.25 1.00 0.72
R-Sq 62.09 79.29 90.92
R-Sq(adj) 56.67 72.39 85.48
Mallows C-p 15.90 8.40 4.00
Fonte Valor Erro padrão t P
Constant 90.55 2.88 31.47 0.000
PG1_C -212.99 53.63 -3.97 0.011
AlG1_C 9.55 3.77 2.53 0.052
MnG1_C -5.75 1.00 -5.77 0.002
Source DF SS MS F P
Regression 3 26.221 8.740 16.70 0.005
Residual Error 5 2.618 0.524
Total 8 28.838
Fonte R2
R2 ajust Mallows C-p S % importância
MnG1_C 62.10 56.70 15.90 1.250 62.10
PG1_C 79.30 72.40 8.40 0.998 17.20
ALG1_C 90.90 85.50 4.00 0.724 11.60
Tabela ANOVA
Best Subsets Regression
Stepwise Regression
Analysis Regression
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2º modelo estatístico: M_I1
Tabela ANOVA
Best Subsets Regression
Stepwise Regression
Analysis Regression
Fonte Valor Erro padrão t P
Constant 102.22 3.49 29.27 0.000
PG2_C -308.62 64.38 -4.79 0.005
AlG2_C 9.38 3.59 2.61 0.048
PFG2_C -5.25 1.10 -4.76 0.005
Granulometria = 102 - 309 PG2_C + 9,38 AlG2_C - 5,25 PFG2_C
Source DF SS MS F P
Regression 3 26.493 8.831 18.83 0.004
Residual Error 5 2.345 0.469
Total 8 28.838
Step 1.00 2.00 3.00
Constant 92.54 104.45 102.22
PFG2_C -6.00 -6.30 -5.30
T-Value -2.89 -4.31 -4.76
P-Value 0.023 0.005 0.005
PG2_C -210.00 -309.00
T-Value -2.87 -4.79
P-Value 0.028 0.005
AlG2_C 9.40
T-Value 2.61
P-Value 0.048
S 1.37 0.96 0.69
R-Sq 54.37 80.79 91.87
R-Sq(adj) 47.85 74.38 86.99
Mallows C-p 23.10 8.80 4.00Fonte R
2R
2 ajust Mallows C-p S % importância
PFG2_C 54.40 47.90 23.10 1.371 54.40
PG2_C 80.80 74.40 8.80 0.961 26.40
ALG2_C 91.90 87.00 4.00 0.685 11.10
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3º modelo estatístico: M_II1
Tabela ANOVA
Best Subsets Regression
Stepwise Regression
Analysis Regression
Fonte Valor Erro padrão t P
Constant 83.70 0.20 420.57 0.000
HM_C -0.69 0.05 -14.05 0.001
FL_C 37.88 2.91 13.02 0.001
HL_C -0.77 0.06 -13.00 0.001
GT_C 21.92 2.81 7.82 0.004
HR_C 0.58 0.04 14.69 0.001
Granulometria = 83,7 - 0,687 HM_C + 37,9 FL_C - 0,766 HL_C + 21,9 GT_C + 0,583 HR_C
Step 1.00
Constant 83.70
HM_C -0.69
T-Value -14.05
P-Value 0.001
FL_C 37.90
T-Value 13.02
P-Value 0.00
HL_C -0.77
T-Value -13.00
P-Value 0.00
GT_C 21.90
T-Value 7.82
P-Value 0.00
HR_C 0.58
T-Value 14.69
P-Value 0.00
S 0.22
R-Sq 99.510
R-Sq(adj) 98.70
Mallows C-p 6.00
Source DF SS MS F P
Regression 5 28.698 5.740 122.64 0.001
Residual Error 3 0.140 0.047
Total 8 28.838
Fonte R2
R2 ajust Mallows C-p S % importância
GT_C 62.00 56.60 228.90 1.251 62.00
HR_C 65.90 54.50 207.20 1.281 3.90
HM_C 71.90 55.00 172.40 1.274 6.00
FL_C 89.60 79.20 65.10 0.866 17.70
HL_C 99.50 98.70 6.00 0.216 9.90
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4º modelo estatístico: M_IV
Tabela ANOVA
Best Subsets Regression
Stepwise Regression
Analysis Regression
Fonte Valor Erro padrão t P
Constant 1893.47 9.44 200.48 0.000
MN_A 67.37 16.52 4.08 0.015
GB_A -14.97 2.44 -6.15 0.004
GT_A -1082.80 161.70 -6.69 0.003
MG_A 1073.50 178.70 6.01 0.004
Step 1.00 2.00 3.00 4
Constant 1852.00 1878.00 1882.00 1893
GT_A -172.00 -186.00 -771.00 -1083
T-Value -1.10 -1.23 -2.66 -6.69
P-Value 0.307 0.264 0.045 0.003
GB_A -5.70 -8.80 -15
T-Value -1.23 -2.27 -6.15
P-Value 0.265 0.072 0.004
MG_A 665.00 1074
T-Value 2.21 6.01
P-Value 0.078 0.004
MN_A 67
T-Value 4.08
P-Value 0.015
S 27.90 26.90 21.00 10.3
R-Sq 14.78 31.94 65.60 93.33
R-Sq(adj) 2.61 9.26 44.96 86.66
Mallows C-p 46.10 37.80 19.60 5
Source DF SS MS F P
Regression 4 5973.10 1493.30 13.99 0.013
Residual Error 4 426.90 106.70
Total 8 6400.00
Fonte R2
R2 ajust Mallows C-p S % importância
GT_A 14.80 2.60 46.10 27.913 14.80
GB_A 31.90 9.30 37.80 26.943 17.10
MG_A 65.60 45.00 19.60 20.984 33.70
MN_A 93.30 86.70 5.00 10.331 27.70
Superfície específica = 1893 + 67,4 MN_A - 15,0 GB_A - 1083 GT_A + 1074 MG_A
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Conclusões
A magnetita ocorre como relicto dentro das
hematitas martíticas e, podem apresentar
como produto de alteração, as goethitas
(microporosos preenchidos que dificultam a
passagem de ar entre as partículas)- Ensaio de
Blaine.
M_IV SE_Min_Alim MG / MN 34% / 28%
Modelos Fase Resultado
Percentual de
importância Interpretação dos modelos à luz da Geologia
M_I Gran_Conc Mn 62%
M_II Gran_Conc PF 54%
M_III Gran_Min_Conc GT 62%
O blend é composto pelas texturas
granoblásticas (goethitas com os intersíticos
preenchidos por manganês e filossilicatos) e a
lepidoblásticas (HL, HE, HM). Este mix de
textura reflete na moagem, pois o tempo
gasto para cominuição é diferente para cada
textura.
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O conhecimento prévio dos percentuais mineralógicos da
alimentação e do concentrado, será possível evitar que haja um
desequilíbrio entre os dois principais parâmetros requeridos
para o pelotamento, ou seja,
Superfície específica
Granulometria
Assim,
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Obrigada
Contato: Stael Lustosa Maciel Fazenda Cata Branca, S/N – Zona Rural – 354500-000 – Itabirito MG Brasil