Geometalurgia Aplicada na Mina de Minério de …...Mina de Fábrica A mina de Fábrica é...
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Geometalurgia Aplicada na Mina de Minério de Ferro de Fábrica
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.
Vista área do Complexo Fábrica
Mina de Segredo
Mina de João Pereira
Usina de concentração magnética
Usina de pelotização
Levantamento dos problemas no moinho da
usina de pelotização
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.
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Superfície específica
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.
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2
3
Granulometria
Etapas de trabalho
Amostragem de Run Of Mine
Etapas
do
processo
Amostragem
em campo
Coleta das amostras primárias e gêmeas
Análise química
Validação estatística
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.
Etapa Mina Análises dos materiais impuros
Mina de Segredo e João Pereira
Fases dos Estudos
Detalhamento das fases dos estudos
Análises químicas das amostras que representam os materiais impuros na Mina de Fábrica
Análises químicas das amostras que representam os materiais impuros na Mina de Fábrica
Teores relativamente altos com
relação aos minérios não impuros.
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.
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.
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.
DETALHAMENTO DAS FASES DOS ESTUDOS
Hematitas
http://www.asturnatura.com/fotografi
a/minerales/hematites
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.
Materiais impuros
http://www.verpueblos.com/andalucia/huelva/tharsis/foto
Classificação quantitativa dos minerais impuros
Classificação quantitativa dos minerais impuros
Classificação quantitativa dos minerais impuros
Detalhamento da microscopia
óptica por amostra
Mina de Segredo
Partícula mista composta
por:
(1) Minerais de manganês
microcristalino carreando
hematita;
(2) Partícula policristalinas
de hematita lamelar.
Mina de João Pereira
Partícula mista composta por:
(1) Goethita botrioidal
(2) Hematita lamelar
(3) Hematita granular
(4) Quartzo
DETALHAMENTO DAS FASES DOS ESTUDOS
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).
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
Detalhamento das fases dos estudos
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.
Detalhamento das fases dos estudos
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:
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1
Etapa Usina
Modelos estatísticos
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.
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
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
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
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
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.
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,
Obrigada
Contato: Stael Lustosa Maciel Fazenda Cata Branca, S/N – Zona Rural – 354500-000 – Itabirito MG Brasil