Análise mecânica e microestrutural de um rejeito de minério de ferro ultrafino estabilizado com solução polimérica

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Lopes, Matheus Machado
Data de Publicação: 2022
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: por
Título da fonte: Repositório Institucional da UnB
Texto Completo: http://repositorio2.unb.br/jspui/handle/10482/46068
Resumo: Dissertação (mestrado) — Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Civil e Ambiental, 2022.
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Os estudos foram iniciados por uma demanda da mineradora Vale por pavimentos de qualidade suficiente para que os caminhões com minério ou rejeito possam circular livremente durante os períodos de chuva. Atualmente os complexos mineradores têm dificuldade de movimentar seus maquinários em períodos chuvosos, impactando a produção mineral de forma que estes inviabilizam os processos de extração e beneficiamento por um déficit logístico de transporte dentro dos complexos mineradores, levando a perda de capacidade produtiva temporariamente entre estes períodos chuvosos. Este estudo avaliou as características físicas do rejeito de minério de ferro por meio dos ensaios de massa específica dos grãos e análise granulométrica; químicas por meio dos ensaios de espectrometria de florescência de raio-x (XRF/EDX) e espectroscopia de raio-X por dispersão em energia (EDS); hidráulica pelo ensaio de permeabilidade; mineralógica pelo ensaio de difração de raio-X (DRX); microestruturais pela microscopia eletrônica de varredura (MEV) e microtomografia computadorizada; e mecânicas do compósito formado pelo rejeito e por um copolímero acrílico-estirenado, começando pelo ensaio de compactação para determinar o melhor teor de umidade para trabalhar o material; em sequência por ensaios de compressão simples para determinar as melhores dosagens de polímero que foram as de 40% e 30%; depois, examinado estas dosagens em diferentes densidades (2,2 g/cm³, 2,3 g/cm³ e 2,4 g/cm³) em ensaios de compressão simples e ensaios de cisalhamento direto em diferentes tensões de confinamento (50 kPa, 100 kPa, 150 kPa e 200 kPa) para um tempo de cura ao ar de 28 dias. Por fim, foi determinada uma correlação matemática por meio dos parâmetros chave na tentativa de encontrar uma relação entre a dosagem de polímero e a resistência do compósito. Os resultados corroboram para que o uso de polímeros aplicados em rejeitos seja uma boa alternativa de melhoramento deste material para que este possa ser aplicado em obras de engenharia.The chemical stabilization of mining tailings to use them as material in engineering works is becoming an increasingly viable alternative to divert them from disposal in piles and dams. For this, it is necessary to carry out a multidisciplinary analysis to characterize this material as much as possible and indicate the best circumstances for its use. This research aims to determine the best dosages of a styrene-acrylic polymer as a chemical stabilizer for an ultrafine iron tailings. The studies were initiated due to a demand for the mining company Vale for pavements of sufficient quality so that trucks carrying ore or tailings could circulate freely during periods of rain. Currently, mining complexes have difficulty moving their machinery in rainy periods, impacting mineral production in such a way that they make the extraction and beneficiation processes unfeasible due to a logistical transport deficit within the mining complexes, leading to a temporary loss of productive capacity between these rainy periods. This study evaluated the physical characteristics of iron ore tailings through tests of specific gravity of the grains and granulometric analysis; chemical characteristics through X-ray fluorescence spectrometry (XRF/EDX) and energy dispersion X-ray spectroscopy (EDS) assays; hydraulic characteristics by permeability test; mineralogical characteristics by X-ray diffraction assay (XRD); microstructural characteristics by scanning electron microscopy (SEM) and computed microtomography; and mechanical characteristics of the composite formed by the waste and a styrene-acrylic copolymer, starting with the compaction test to determine the best moisture content to work the material; in sequence by simple compression tests to determine the best polymer dosages which were 40% and 30%; then examined these dosages at different densities (2.2 g/cm³, 2.3 g/cm³ and 2.4 g/cm³) in simple compression tests and direct shear tests at different confinement stresses (50 kPa, 100 kPa, 150 kPa and 200 kPa) for an air cure time of 28 days. Finally, a mathematical correlation was determined using key parameters in an attempt to find a relationship between polymer dosage and composite strength. The results corroborate that the use of polymers applied in waste is a good alternative for improving this material so that it can be applied in engineering works.Faculdade de Tecnologia (FT)Departamento de Engenharia Civil e Ambiental (FT ENC)Programa de Pós-Graduação em GeotecniaCasagrande, Michéle dal ToéRibeiro, Luis Fernando Martinsmachadomlopes@gmail.comLopes, Matheus Machado2023-07-12T20:26:41Z2023-07-12T20:26:41Z2023-07-122022-10-21info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdfLOPES, Matheus Machado. Análise mecânica e microestrutural de um rejeito de minério de ferro ultrafino estabilizado com solução polimérica. 2022. xviii, 68 f., il. Dissertação (Mestrado em Geotecnia) — Universidade de Brasília, Brasília, 2022.http://repositorio2.unb.br/jspui/handle/10482/46068porA concessão da licença deste item refere-se ao termo de autorização impresso assinado pelo autor com as seguintes condições:Na qualidade de titular dos direitos de autor da publicação, autorizo a Universidade de Brasília e o IBICT a disponibilizar por meio dos sites www.bce.unb.br, www.ibict.br, http://hercules.vtls.com/cgi-bin/ndltd/chameleon?lng=pt&skin=ndltd sem ressarcimento dos direitos autorais, de acordo com a Lei nº 9610/98, o texto integral da obra disponibilizada, conforme permissões assinaladas, para fins de leitura, impressão e/ou download, a título de divulgação da produção científica brasileira, a partir desta data.info:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Institucional da UnBinstname:Universidade de Brasília (UnB)instacron:UNB2024-02-20T16:53:26Zoai:repositorio.unb.br:10482/46068Repositório InstitucionalPUBhttps://repositorio.unb.br/oai/requestrepositorio@unb.bropendoar:2024-02-20T16:53:26Repositório Institucional da UnB - Universidade de Brasília (UnB)false
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