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Due to the environmental impact of construction and demolition waste (CDW), recycling is mandatory. It is also important that recycled concrete aggregates (RCA) are used in concrete to meet market demands. In the literature, the influence of RCAs on concrete has been investigated, but very limited studies have been conducted on how the origin of concrete waste and comminution processes influence RCA characteristics. This paper aims to investigate the influence of three different comminution and sizing processes (simple screening, crushing and grinding) on the composition, shape and porosity characteristics of RCA obtained from concrete block waste. Crushing and grinding implies a reduction of RCA porosity. However, due to the presence of coarse quartz rounded river pebbles in the original concrete block mixtures, the shape characteristics deteriorated. A large amount of powder (

Gold has been present throughout the history of mankind and used to make jewelry and coins, and recently, it is put into use in industry. The price of gold in international market had a significant increase, surpassing 100 % in the last 5 years. Thereby, deposits with low levels of gold content as well as gold with complex associations or in a very fine particle size became exploitable again, allowing new projects and expansion of existing ones. However, as maximum process efficiency is indispensable and deep knowledge of the characteristics of these minerals and their behavior in face of beneficiation processes. Consequently, an accurate routine for mineralogical and technological characterization is essential. This chapter presents a methodology for characterizing low-grade ores with fine-grained gold. The procedure was conducted in three different samples from different regions, mineralogical assemblages, and grades.

A distribuição granulométrica e a caracterização da morfologia das partículas são parâmetros que exercem grande influência no comportamento de materiais particulados, que envolve setores desde a mineração até indústrias farmacêuticas, alimentícias, dentre outros Entretanto, a caracterização morfológica consiste basicamente em análises estáticas com restrições em relação ao numero de partículas caracterizadas (baixa representatividade estatística). Na mineração, a possibilidade de avaliar a morfologia das partículas pode ser particularmente interessante em diferentes áreas, tais como[`1] : caracterização de partículas geradas por diferentes mecanismos de cominuição (avaliação de britadores e moinhos), o efeito da morfologia das partículas na eficiência da flotação e de processos de separações minerais que dependam do comportamento cinético das partículas (hidrociclones, mesas vibratórias, espirais concentradoras, jigues). Publicações sobre a influência da morfologia das partículas em diferentes processos de beneficiamento mineral são vastas, no entanto pouca atenção vem sendo dada à sua compreensão, e as pesquisas existentes, em sua maioria, tratam a forma das partículas apenas de uma maneira qualitativa principalmente pela falta de uma técnica que determine quantitativamente tais parâmetros. Neste trabalho é apresentada uma revisão dos métodos de caracterização de tamanho e forma de partículas e três casos de aplicação da técnica de análise de imagens dinâmica.

The demand for rare earth elements (REE) in high technology industries has been intensified and coupled with the fact that China accounts for about 95 % of world production and is actually creating trade restrictions for these elements; the search for new resources has been encouraged in several countries. This chapter presents a methodology for characterizing an earth rare mineralized sample, which occurs in association with alkali-carbonated complexes and with fine-grained monazite. The procedure was conducted by an automated image analysis system, besides physical separations and selective comminution by scrubbing, thereby evaluating the possibility of enrichment of rare earth bearing minerals in the attained products. Monazite is the main REE bearing mineral, counting for 40 % of the total content; it usually occurs in aggregates with micrometric crystals often with cerianite intergrowth. Monazite is mostly associated with anatase and Fe-oxy-hydroxides presenting a very poor liberation (34 wt% on average for material grinded below 0.30 mm). Both mineral separations and selective grinding by scrubbing did not succeed to obtain products with significant enrichment in REE.

de metais preciosos é atualmente um dos mais desafiadores da indústria mineral, visto que tem se mostrado economicamente viável a teores cada vez mais baixos e em associações mais complexas. Dessa forma, a identificação das associações de ouro com outros minerais, bem como a determinação da proporção de sua ocorrência em partículas mistas (incluso ou exposto no perímetro das mesmas), é de fundamental importância para a estimativa das recuperações metalúrgicas, definição dos fluxogramas de processamento e ações para aumento da recuperação em operações industriais. No presente trabalho é apresentada uma metodologia de caracterização de minérios auríferos, com baixos teores de ouro, por mineralogia quantitativa por feixe de elétrons com busca automatizada de partículas portadoras de ouro, utilizando o sistema MLA (Mineral Liberation Analyser – FEI). Os objetivos são identificar os grãos de ouro, determinar seu tamanho e forma de ocorrência e as recuperações por cianetação.

A remoção de resíduos de cerâmica vermelha dos agregados mistos procedentes de resíduos de construção e demolição (RCD) deve ser priorizada para este material possa ser utilizado para a confecção de concreto. Isso pode ser realizado por meio de diferentes técnicas de processamento mineral, com princípios de separação, eficiência, custos e impactos ambientais distintos. A principal vantagem da separação óptica é o uso reduzido de água ou energia quando comparado com outros processos industriais. Este artigo tem por objetivo analisar os produtos obtidos por separação óptica de RCD mistos, com foco na remoção da cerâmica vermelha e conseguinte redução da porosidade dos agregados reciclados para uso em concreto. A remoção da cerâmica vermelha viabiliza a obtenção de um agregado reciclado essencialmente composto de concreto, com menor porosidade e cuja absorção de água varia entre 4% e 7%. No Brasil, teores de até 5% de cerâmica vermelha são esperados no produto (agregado triado), e a produção de concretos de 20 a 30 MPa torna-se viável com esse material. The removal of red ceramic residues from mixed construction and demolition waste (CDW) is a priority if that waste is to be used as recycled aggregates in concrete. There are many processing techniques that fit this purpose, with different separation principles, efficiency levels, costs and environmental impacts. The main advantage of optical sorting is lower use of water or energy when compared with other processing techniques. The aim of this paper is to analyze the products obtained by automatic optical sorting, focusing on the removal of red ceramic from mixed CDW recycled coarse aggregates and the expected porosity reduction for their use in concrete. The product obtained is mainly composed of recycled concrete aggregates (RCA), with water absorption levels from 4 to 7%. In Brazil, contents of about 5% of red ceramic in the product (sorted aggregates) can be expected, and the production of 20-30 MPa concrete with this material is feasible.

Existing construction waste recycling technologies and standards have long been applied in construction and demolition waste recycling. However, they have been essentially focused on the production and use of coarse recycled aggregates. This paper presents a technology that permits the production of high quality recycled sand. The selective removal with a vertical impact crusher of the cement paste attached to recycled aggregates and the potential improvements in the quality of the recycled sand that is produced were investigated. The results showed that the proposed method permitted the production of low-porosity sand from construction and demolition waste and may contributes to changing the construction recycling model.

This paper presents the classification of 110 copper ore samples from Sossego Mine, based on X-ray diffraction and cluster analysis. The comparison based on the position and the intensity of the diffracted peaks allowed the distinction of seven ore types, whose differences refer to the proportion of major minerals: quartz, feldspar, actinolite, iron oxides, mica and chlorite. There was a strong correlation between the grouping and the location of the samples in Sequeirinho and Sossego orebodies. This relationship is due to different types and intensities of hydrothermal alteration prevailing in each body, which reflect the mineralogical composition and thus the X-ray diffractograms of samples. Nesse trabalho, é apresentada a classificação de 110 amostras de minério de cobre da Mina do Sossego, com base nas técnicas de difração de raios X e análise estatística por agrupamento (cluster analysis). A comparação, baseada na posição e intensidade dos picos difratados, permitiu a distinção de sete tipos de minérios, cujas diferenças referem-se às proporções dos principais minerais constituintes: quartzo, feldspato, actinolita, óxidos de ferro, mica e clorita. Observou-se forte correlação entre os grupos com a localização das amostras nos corpos Sequeirinho e Sossego. Essa relação deve-se aos diferentes tipos e intensidades das alterações hidrotermais atuantes em cada corpo, que refletem na composição mineralógica e, consequentemente, nos difratogramas de raios X das amostras.

The quality of recycled aggregates from construction and demolition waste (CDW) is strictly related to the content of porous and low strength phases, and specifically to the patches of cement that remain attached to the surface of natural aggregates. This phase increases water absorption and compromises the consistency and strength of concrete made from recycled aggregates. Mineral processing has been applied to CDW recycling to remove the patches of adhered cement paste on coarse recycled aggregates. The recycled fine fraction is usually disregarded due to its high content of porous phases despite representing around 50% of the total waste. This paper focus on laboratory mineral separability studies for removing particles with a high content of cement paste from natural fine aggregate particles (quartz/feldspars). The procedure achieved processing of CDW by tertiary impact crushing to produce sand, followed by sieving and density and magnetic separability studies. The attained results confirmed that both methods were effective in reducing cement paste content and producing significant mass recovery (80% for density concentration and 60% for magnetic separation). The production of recycled sand contributes to the sustainability of the construction environment by reducing both the consumption of raw materials and disposal of CDW, particularly in large Brazilian centers with a low quantity of sand and increasing costs of this material due to long transportation distances.

Construction and demolition wastes represent a significant amount of total municipal solid waste (in many cases, more than 50%). Their composition is basically of mineral origin (around 90% of the weight) and liable to be recycled through mineral processing. For a long time, the fine fraction has been disregarded or used as road base pavement, despite representing 50% of the weight. However recent studies have shown that this fraction are not that different from the coarse fractions and can be improved with the appropriate processing. The main difficulty in the production of high quality recycled aggregates is related to the presence of cement paste from previous constructions still adhered to the aggregates. This is responsible for increasing the porosity of recycled aggregates and diminishing their mechanical properties, such as durability, elasticity and resistance to compression. Therefore, the characterization and quantification of this phase is fundamental for guiding mineral processing, though there are few established procedures. The scope of this study involved the technological characterization of fine aggregates produced from construction and demolition waste with the intention of assessing the associations and liberation of the main phases. The experiment involved heavy liquid separations, chemical and mineralogical analyses, and scanning electron microscopy mineral liberation analysis (SEM-MLA) image analysis. The mineralogical characterization by X-ray diffraction (XRD) indicates that the main phases are tectosilicates (mainly quartz and feldspar), carbonates and phyllosilicates. The results of heavy liquid separation demonstrates the potential density separation and encourage further mineral processing to obtain a fine recycled aggregate with less cement paste content. The composition of the attained products is strictly related to the density of the separation; cement paste tends to concentrate in light products while quartz, feldspar, carbonates and mafic minerals are associated with denser products. The presence of carbonates in product d > 2.64 demonstrates that the determination of cement paste content by CaO+LOI overestimates this phase. The average partition of Ca revealed that just 77% is associated with the cement paste. The removal of porous particles on light products enables the accomplishment of a product with 76% of the total weight, about 80% of the total content of silica, alumina, iron oxide, Na2O+K2O and just 46% of the total CaO+LOI. According to quantitative image analysis, d > 2.5 presents a low content of cement paste and a total content of mineral phases (quartz, feldspar, mafic minerals and others) greater than 90%. The occurrence of phases with no cement paste attached (“mineral particles”) progressively increases in denser products. The products below 2.5 g/cm3 present up to 30% of particles free of cement paste while this proportion increases to around 90–95% in products sink at 2.6 g/cm3.

The implementation of X-ray diffraction (XRD) cluster analysis in support of mineral exploration and mining operations has been highlighted in recent ore characterization and geometallurgical studies. This tool enables geological domains or ore types to be classified by distinguishing sample clusters with distinct mineralogical compositions and their potential implications in mineral exploration and/or processing behavior without the need for deeper XRD expertise. In this study, 69 bauxite samples from Porto Trombetas, Brazil were classified by cluster analysis. Results led to six groups and their subgroups, which correspond to the different geological weathering horizons of bauxite formation, each with different gibbsite, clay mineral and iron bearing mineral content. Scrubbing, size classification and mineral separations were conducted for each sample. The results demonstrated that samples from the same cluster present similar chemical and mineralogical compositions as well as an equivalent behavior on the mineral separation assays.

A demanda atual pela utilização de materiais reciclados na construção deve-se ao aumento crescente do consumo de agregados, à exaustão de jazidas próximas aos grandes centros e à proibição de deposição de resíduos inertes em aterros sanitários. Paralelamente, com o crescimento evidente do setor da construção em muitos países, o gerenciamento dos resíduos de construção e demolição (RCD) tornou-se uma questão econômica e ambiental prioritária. Para a sustentabilidade do meio ambiente construído é imprescindível o desenvolvimento de novas aplicações para o agregado reciclado visando a ampliação das taxas de reciclagem. No entanto, a situação da fração areia de RCD é crítica, pois apesar de representar de 40 a 60% em massa do resíduo, é descartada como resíduo da própria reciclagem ou utilizada em aplicações de baixo valor agregado. Dentro deste contexto, o objetivo deste trabalho consiste em estudar alternativas para a produção de areia reciclada a partir do processamento integral de resíduos de construções e demolições da região metropolitana de São Paulo, em uma abordagem inédita mundialmente. O estudo realizado pode ser subdividido em quatro etapas principais: a) amostragem; b) produção de areia a partir dos resíduos amostrados; c) estudos de separabilidade da areia reciclada; d) caracterização tecnológica dos produtos gerados como ferramenta de controle de qualidade de eficiência dos processos. Os resultados demonstraram que o processamento integral de RCD por britagem terciária em impactador de eixo vertical é determinante na cominuição seletiva das fases porosas e na liberação entre a pasta de cimento e as fases minerais. O produto gerado apresentou menor conteúdo de pasta de cimento, partículas mais esféricas e reduzida porosidade. Adicionalmente demonstrou-se a separabilidade densitária e magnética entre as fases minerais dos agregados e a pasta de cimento. Dentre os procedimentos de caracterização destaca-se o desenvolvimento de uma metodologia para definição das associações das fases presentes, particularmente da individualização da pasta de cimento e carbonatos. The current demand for recycling on construction is due to the increasing consumption of aggregates, the exhaustion of deposits close to large cities as well as the ban on inert materials dumping in landfills and the rising cost of its disposal. Moreover, with the remarkable increasing on construction activities in many countries, the management of Construction and Demolition Waste (CDW) became an economical and environmental priority issue. To the sustainability of the built environment, the development of new applications for recycled aggregates and the increase of recycling rates are vital. However, the situation of the sand fraction of CDW is critical; although it accounts for 40 to 60% by weight of the waste, it is disregarded as waste recycling material or used in applications with low added-value. In this context, the present research explores the potential of mineral processing technologies to produce recycled sand by total comminution of the CDW on sand fractions in an unprecedented approach worldwide. The improvement on recycled sand quality is crucial for the enlargement of recycling rates. The study may be described in four main steps: a) sampling of construction and demolition waste from Sao Paulo metropolitan area, Brazil; b) production of recycled sand from the sampled waste; c) separability studies of the recycled sand; d) technological characterization of the attained products to evaluate the processing efficiency. The results demonstrated that the processing of the whole waste by tertiary crushing is fundamental to the selective comminution of porous phases and to the separation of cement paste from mineral phases. The attained product exhibited reduced content of cement paste, particles with higher sphericity and lower porosity. Additionally, it was demonstrated that the separability of aggregates from cement paste is feasible by density and magnetic separation. Regarding the characterization procedures, the development of an innovative method for a precise evaluation of the content of cement paste and phases associations, must be highlighted, especially on the measurement of cement paste and carbonates separately.

This study presents a methodology for the characterization of construction and demolition (C&D) waste recycled aggregates based on a combination of analytical techniques (X-ray fluorescence (XRF), soluble ions, semi-quantitative X-ray diffraction (XRD), thermogravimetric analysis (TGA-DTG) and hydrochloric acid (HCl) selective dissolution). These combined analytical techniques allow for the estimation of the amount of cement paste, its most important hydrated and carbonated phases, as well as the amount of clay and micas. Details of the methodology are presented here and the results of three representative C&D samples taken from the Sao Paulo region in Brazil are discussed. Chemical compositions of mixed C&D aggregate samples have mostly been influenced by particle size rather than the visual classification of C&D into red or grey and geographical origin. The amount of measured soluble salts in C&D aggregates (0.15-25.4mm) is lower than the usual limits for mortar and concrete production. The content of porous cement paste in the C&D aggregates is around 19.3% (w/w). However, this content is significantly lower than the 43% detected for the C&D powders (

Na indústria mineral, o beneficiamento de minérios auríferos está diretamente relacionado às características físicas, químicas e mineralógicas do minério que impactam no desempenho dos processos de concentração e extração do ouro. A rota de processamento de extração de ouro mais eficiente está diretamente relacionada às características mineralógicas inerentes ao minério que está sendo processado. Com isso, geólogos, geometalurgistas e engenheiros buscam cada vez mais uma produção otimizada de menor impacto ambiental e custo. A caracterização tecnológica é uma ferramenta importante no reconhecimento das propriedades das matérias primas minerais, fundamentais para o aproveitamento sustentável dos recursos pois fornece informações sobre o potencial de recuperação do material e sua previsibilidade nos processos de beneficiamento. Este estudo tem como objetivo identificar variáveis de interesse à geometalurgia em minério aurífero de baixo teor com base em estudos de caracterização tecnológica e correlação de variáveis similares através das redes neurais artificiais. O escopo da pesquisa envolveu estudos de caracterização tecnológica de amostras de ouro de baixo teor (

Brines located in Chile and Argentina are the main lithium reserve, however over 50% of lithium production comes from pegmatites distributed around the world. With the increase in lithium demand driven by its applications in energy storage technologies, pegmatite deposits become increasingly economically viable. Lithium\'s reserve in Brazil is found exclusively in pegmatites and accounts for less than 1% of global reserves, but a recent study indicates that Brazil can reach up to 8% of global reserves. This paper reports process mineralogy studies performed in 10 samples from a lithium pegmatite deposit from southeastern of Minas Gerais state in Brazil. Samples characterization were carried out combining heavy liquid separation and X-ray based automated mineralogy using Mineral Liberation Analyzer system (MLA) allied to XRF, ICP-OES, XRD and LA-ICPMS. Results showed that besides spodumene (8.0 wt% Li2O), there are other lithium-bearing minerals, as muscovite (0.5 wt% Li2O) and lepidolite (3.1 wt% Li2O). The characterization of the spodumene (d=3.11) concentrate obtained by heavy liquid separation (d=2.95) revealed that samples present two main trends a) -samples with low lithium distribution in the sink product (~44%) with higher Li2O grade (~6.5 wt%) and b) -samples with higher lithium distribution in the sink product (58%) with lower Li2O content (~4.9 wt%). Lower lithium distribution in sink product is associated with higher modal content of micas since they carry lithium to the floated product. Lower lithium grade is related to the presence of iron-bearing minerals (e.g., epidote and amphibole), since they report to the sink product and do not contain Li. The liberation degree of spodumene is high and similar in all samples, therefore it did not influence distribution results. This work highlights the use of scanning electron microscopy (SEM) based automated mineralogy combined with other techniques in process mineralogy studies to guide mineral processing. Besides mineralogy and liberation characteristic, especially important was identifying lithium-bearing minerals and determining lithium\'s deportment. Existem duas fontes principais de lítio, as salmouras - localizadas principalmente no Chile, Argentina e Bolívia - e as pegmatitos que ocorrem disseminadas no mundo e correspondem a mais de 50% da produção de lítio. Com o aumento da demanda global de lítio, os depósitos em pegmatito tornam-se cada vez mais atrativos e viáveis economicamente. A reserva de lítio no Brasil é encontrada exclusivamente em pegmatitos e corresponde a menos de 1% das reservas mundiais lítio, mas um estudo recente aponta para a existência de uma quantidade expressiva de reservas no Brasil, podendo alcançar 8% das reservas mundiais. Este trabalho relata um estudo de caracterização tecnológica realizado em 10 amostras oriundas de um depósito pegmatítico do sudeste de Minas Gerais. Estudos de mineralogia quantitativa baseada em MEV-EDS, aliados a análises químicas (FRX, ICP-OES, LA-ICPMS) e mineralógicas (DRX), mostram que o espodumênio (8,0% em massa de Li2O) é o principal portador de lítio, mas este também ocorre em micas, como muscovita (0.5% em massa de Li2O) e lepidolita (3.1% em massa de Li2O). A caracterização do concentrado de espodumênio (d=3.11) obtido por líquido denso (d=2.95) mostrou duas tendências nas amostras: a) amostras com baixa distribuição de lítio no produto afundado (~44%) com teor de Li2O elevado (~6.5% em massa) e b) amostras com alta distribuição de lítio no produto afundado (58%) e menor teor de Li2O (~4.9% em massa) neste produto. A menor distribuição de lítio no produto afundado foi associada ao maior conteúdo modal de lepidolita, pois esta se reporta ao produto flutuado. A recuperação mais alta de lítio foi associada com menor teor modal de lepidolita e o menor teor de Li2O se deve à presença de minerais portadores de ferro (epídoto e anfibólio) que têm densidade semelhante ao espodumênio e, portanto, reportam ao produto afundado. O grau de liberação do espodumênio é maior que >88% e similar em todas as amostras, portanto não influenciou nos resultados de recuperação mássica do líquido denso. Este trabalho destaca a caracterização tecnológica como suporte ao beneficiamento mineral, especialmente na identificação de diferentes minerais portadores de lítio e sua partição como ferramenta de mineralogia de processo.

CNPq - Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico CAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior In mineral processing, a detailed characterization of multiphase particulate systems is fundamental to guarantee an efficient separation of the valuable minerals. A precise analysis allows the process engineer, for instance, to evaluate the optimum concentration route and to achieve the best metallurgical recovery possible. One of the most important aspects of the ore is mineral liberation, as it defines the maximum possible grade for subsequent mineral concentration processes. Scanning electron microscope-based (SEM-based) automated image analysis systems have been used to obtain information concerning mineral liberation. One of the limitations of SEM-based techniques for mineral liberation assessment is the unavoidable loss of 3D information, leading to significant stereological errors. In this regard, X-ray microtomography emerges as a solution that allows three-dimensional imaging and direct measurement of spatial characteristics of mineral ores, eliminating stereological issues. In this thesis, high-resolution X-ray microtomography was used to evaluate the characteristics of liberation of a metallurgical bauxite ore and of an iron ore tailing. Mineralogical characterization showed that the bauxite ore was composed by 54.5% of gibbsite as the aluminum-bearing mineral, 39.8% of kaolinite as silicate gangue, and 5.7% of hematite, whereas the iron ore tailing was constituted by 88.8% of quartz, 10.4% of hematite, and 0.8% of goethite. The liberation analyses were carried out with respect to compositional liberation (grade) and textural liberation (surface exposure), in both 2D and 3D perspectives to assess the degree of stereological bias. For the bauxite ore, grade distributions in 2D and 3D were correspondent when all possible cross-sections were considered in 2D. However, 2D surface exposure did not converge accurately to the 3D fashion due to the loss of 3D information. In the case of the iron ore tailing, the stereological effect was more pronounced in surface exposure quantification. There was a linear relationship between grade and surface exposure and also between particle size and surface exposure. A comparison of the results of SEM-based and X-ray microtomography for the iron ore tailing evidenced the fact that only a 3D technique would be able to represent the real characteristics of particulate systems. No processamento de minerais, uma caracterização detalhada de partículas é fundamental para garantir uma separação eficiente dos minerais de interesse. Uma análise precisa permite que engenheiro, por exemplo, avalie a melhor rota de concentração e obtenha a melhor recuperação metalúrgica possível. Um dos aspectos mais importantes do minério é a liberação mineral, pois define o teor máximo possível para os processos subsequentes de concentração mineral. Equipamentos automatizados de análise de imagem baseados em Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV) têm sido utilizados para obter informações sobre o grau de liberação mineral. Uma das limitações das técnicas baseadas em observações ao microscópio para avaliação da liberação de minerais é a perda inevitável de informações em 3D, levando a erros estereológicos significativos. Nesse sentido, a microtomografia de raios-X surge como uma alternativa que permite a obtenção de imagens tridimensionais e medição direta das características espaciais dos minérios, eliminando os efeitos estereológicos. Nesta tese, microtomografia de raios-X de alta resolução foi utilizada para avaliar as características de liberação de um minério de bauxita metalúrgica e de um rejeito de minério de ferro. A caracterização mineralógica mostrou que o minério de bauxita era composto por 54,5% de gibbsita como mineral contendo alumínio, 39,8% de caulinita como ganga silicatada e 5,7% de hematita, enquanto o rejeito de minério de ferro era constituído por 88,8% de quartzo, 10,4% de hematita e 0,8% de goethita. As análises de liberação foram realizadas em relação à composição (teor) e à textura (superfície exposta), em ambas as perspectivas 2D e 3D, para avaliar o grau do erro estereológico. Para a bauxita, as distribuições de teor em 2D e 3D foram correspondentes quando todas as seções transversais foram consideradas em 2D. No entanto, o grau de exposição da superfície 2D não convergiu para o 3D, devido à perda de informações 3D. No caso do rejeito de minério de ferro, o efeito estereológico foi mais pronunciado na quantificação da exposição superficial. Foi observada uma relação linear entre o teor e o grau de exposição da superfície, bem como entre o tamanho da partícula e a exposição da superfície. Uma comparação dos resultados de métodos automatizados de análise de imagem baseados em MEV e microtomografia de raios-X para o rejeito de minério de ferro evidenciou o fato de que apenas uma técnica 3D seria capaz de representar as características reais de sistemas particulados.

O Grupo Vazante hospeda o maior depósito de Zn não-sulfetado, hipógeno, conhecido mundialmente, Vazante (>60 Mton @ 20% Zn), que ainda possui concentrações de Pb e Ag. A Mina de Vazante (VZT) e sua continuidade, a Mina de Extremo Norte (EN), são subdivididas em cinco domínios geo-mineralógicos, sendo três deles pertencentes à VZT: Lumiadeira 1 (LUM1); Lumiadeira 2 (LUM2); Sucuri (SUC) e dois à EN: Extremo Norte 1 (EN1) e Extremo Norte (EN2). Estudos de campo, amostragem sistemática, análises petrográficas e com uso de microscopia eletrônica de varredura, incluindo mineralogia automatizada por Mineral Liberation Analyzer, e microssonda eletrônica, e litoquímicas foram empregadas objetivando caracterizar detalhadamente cada domínio, relacionar aspectos geológicos e mineralógicos e apontar possíveis fatores responsáveis por mudanças na qualidade do minério frente aos processos de beneficiamento. Os corpos de minério de Zn não-sulfetado nas minas VZT e EN são compostos essencialmente por willemita (Zn2SiO4), possuem formas anastomosadas e são hospedados por brechas dolomíticas e subordidamente por rochas metapelíticas e metabásicas e brechas hematíticas. Corpos restritos ricos em sulfetos ocorrem, principalmente, imbricados em corpos de minério willemítico ou como veios e vênulas. Os cristais de willemita apresentam texturas de preenchimento, como coloforme e fibro-radiada (tipo I), de reequilíbrio, como granoblástica (tipo II), ou são finamente granulares e preenchem fissuras tardias (tipo III). Desse modo, registram complexa sequência de processos e condições para a geração do minério de Zn não-sulfetado. Zinco, Fe, C, Ca, SiO2, e Mg são os principais componentes químicos do minério. Na mina EN, o teor de Fe (60 Mton @ 20% Zn), which also contains Pb and Ag concentrations. The Vazante Mine (VZT) and its continuity, the North Extension Mine (EN), are subdivided into five geo-mineralogical domains, since three belonging to VZT: Lumiadeira 1 (LUM1); Lumiadeira 2 (LUM2); Sucuri (SUC), and two to EN: North Extension 1 (EN1); North Extension 2 (EN2). Field studies, systematic sampling, petrography, scanning electronic microscopy, automated mineralogy via Mineral Liberation Analyzer, and lithochemical analyses were carried out aiming to characterize each domain in detail, connect their geological and mineralogical aspects, and point to possible features responsible for changes on ore quality during ore beneficiation. The nonsulfide Zn orebodies at VZT and EN are anastomosed, composed of willemite (Zn2SiO4), and hosted by dolomite breccias and subordinately by metapelite, metabasic rocks, and hematite breccias. Minor sulfide-rich orebodies occur mainly imbricated within willemite orebodies or as veins and veinlets. The willemite crystals show infilling textures, such as colloform and fibrous-radiated (type I), reequilibrium texture, such as granoblastic (type II), or fine-grained textures, when controlled by late fissures (type III). Thus, willemite registers a complex sequence of processes and conditions responsible for the nonsulfide Zn ore generation. Zinc, Fe, C, Ca, SiO2, and Mg are the main chemical compounds of the ore. At EN, the Fe (

As unidades de beneficiamento de minério de ouro buscam cada vez mais uma produção de baixo custo e maximização dos ganhos financeiros. A caracterização tecnológica está inserida em uma abordagem multidisciplinar que permite agregar conhecimento, alternativas de otimização e redução nos custos de operação. Inserida como uma ferramenta na caracterização tecnológica, a análise de imagens automatizada tem importante papel no setor mineral principalmente pela rapidez das análises, robustez estatística e confiabilidade nos resultados. A técnica pode ser realizada por meio de imagens adquiridas em microscópio eletrônico de varredura, associada a microanálises químicas sendo utilizada em diversas etapas de um empreendimento mineiro. Este estudo tem como objetivo a caraterização tecnológica de minério de ouro da Mina Morro do Ouro, Minas Gerais na qual foi utilizado a técnica de análise de imagens automatizada por MLA em um conjunto de 88 amostras. Foi possível identificar que 90% do ouro está na fração acima de 0,020 mm; o quartzo e mica representam cerca de 80% da massa total do minério; os sulfetos apresentam diâmetro de círculo equivalente entre 80 e 100 ?m e são representados por pirita e arsenopirita, com pirrotita, calcopirita, esfalerita e galena subordinada. Também foi possível observar que o ouro está majoritariamente associado à pirita e arsenopirita e com o aumento de teor de arsênio, cresce a parcela de ouro associado à arsenopirita. As medianas das distribuições de tamanho dos grãos de ouro apresentam um valor médio de 19 ?m. Verificou-se que a composição dos grãos de ouro é bastante diversa, em média 77% de ouro e 23% de prata. Para material abaixo de 0,50 mm observa-se uma parcela expressiva de perímetro exposto dos grãos de ouro (média 73%); o ouro incluso (21% do total dos grãos de ouro) está associado a pirita e arsenopirita, sendo que em 14 das 88 amostras este valor pode superar 40% do total de ouro contido. A ferramenta da análise de imagens automatizada mostrou-se bastante eficiente definindo características particulares o que fornece de forma objetiva subsídios para os trabalhos de planejamento de mina e processamento mineral. Evolution in gold ore processing units are increasingly focused towards efficiency seeking routines, leading to a low-cost and maximal financial gain. The mineral characterization, inserted into a multidisciplinary approach enables a knowledge adding dynamics that results in optimization alternatives and consequent operating cost reduction. Being one of commonly used tools in mineral characterization, automated image analysis plays an important role in the mining sector mainly due to its rapid analysis, statistical robustness and reliability of the results. The technique can be performed using images acquired in a scanning electron microscope, usually associated with chemical microanalysis having applications in different stages of a mining venture. The following study aims to produce a mineral characterization using an automated image analysis technique by MLA in a set of 88 samples from the Morro do Ouro gold mine, located in Minas Gerais State, Brazil. Results showed that 90% of gold content is above the 0,02mm size fraction; quartz and mica are the mayor mineral phases identified representing roughly 80% of the total; sulfides have equivalent circle diameter ranging from 80 to 100 ?m present mainly as pyrite and arsenopyrite. It was also noted that gold is mainly associated with pyrite and arsenopyrite and that there is a correlation between the higher share of gold associated with arsenopyrite as a function of higher contents in arsenic. The median size distributions of gold grains have an average of 19 ?m. It was found that the composition of the gold is highly diverse, on average 77% gold and 23% silver. For material below 0.50 mm, was observed that a significant portion of the exposed gold grains circumference (average 73%); the included gold (21% of total grains of gold) is associated with pyrite and arsenopyrite, and that in 14 of 88 samples this value may exceed 40% of the gold contained. The automated image analysis tool proved to be very efficient defining particular features, which provides an objective subsidy for mine planning work and mineral processing.

A caracterização de rochas de reservatórios por microtomografia de raios X (MRX) consiste em uma técnica de análise digital para estudar tridimensionalmente microestruturas e formações geológicas. Para materiais geológicos porosos, a distinção do corpo mineral e dos vazios é facilmente realizada devido à diferença de atenuação dos raios X irradiados, fornecendo modelos tridimensionais de tamanho de grão, porosidade e estrutura de poros. Os métodos tradicionais de petrologia, como a microscopia óptica ou a microscopia eletrônica de varredura (MEV), apresentam menor significância estatística para a área analisada e são limitados à análise bidimensional; assim o MRX apresenta um avanço para as técnicas de caracterização por aquisição e análise digital de imagens. Paralelamente, são conhecidas outras técnicas experimentais para caracterização de porosidade de materiais geológicos por intrusão de fluidos ou envelopamento de partículas. Destas, destaca-se a porosimetria com intrusão de mercúrio que atua no intervalo de poros micro a nanométricos, e possibilita também a determinação da distribuição de tamanho de poros. Este trabalho tem por objetivo determinar a porosidade e densidade de análogos de rocha reservatório pela conjugação de procedimentos de MRX bi e tridimensionais, porosimetria por intrusão de mercúrio e picnometria com gás Hélio. As condições operacionais foram previamente avaliadas até se estabelecer parâmetros capazes de gerar resultados reprodutíveis e com elevada repetitividade. Os resultados demonstram que as melhores correlações foram estabelecidas entre os resultados da porosimetria com mercúrio e microtomografia tridimensional, considerando-se a mesma resolução de tamanho de poro. Apesar dos princípios serem distintos e das comparações serem entre medidas indiretas e análise de imagens digitais, ambas são medidas volumétricas. Na avaliação de continuidade de poros, a correlação entre as determinações bi e tridimensionais revela presença de heterogeneidades. As determinações de densidade por porosimetria com mercúrio e picnometria com gás hélio são congruentes, desde que a quantidade de poros fechados não seja significativa em relação à porosidade total. A microscopia de raios X contribui significativamente para análise digital de rochas reservatório com possibilidade de determinação de porosidade, distribuição de tamanho, morfologia e conectividade de poros. Com a proibição iminente do uso de mercúrio por restrições ambientais, a MRX se torna uma suplente possível para estudos de materiais com porosidades micrométricas, com limitações na detecção poros nanométricos. Reservoir rock characterization by X-ray microtomography (XRM) consists of a digital analysis to study microstructures and geological formations. The distinction of matrix and voids within the rock sample can be easily carried out due to the attenuation difference of irradiated X-rays, providing three-dimensional models of grain size, porosity and pore structure. Traditional petrology methods, such as optical microscopy or scanning electron microscopy (SEM) presents lower statistical significance for the characterized area and are limited to two-dimensional analysis; therefore, XRM presents an advance for characterization techniques by acquisition and digital image analysis. At the same time, experimental techniques are known for porosity characterization of geological materials by fluid intrusion or particle envelopment. It can be emphasized the mercury intrusion porosimetry acts in the range of micro and nanopores and also allows the analysis of pore size distribution. This study aims to determine porosity and density of reservoir rock analogous by the combination of two and three dimensional XRM procedures, mercury intrusion porosimetry and helium gas pycnometry. Operating parameters were prior evaluated to establish conditions for obtaining reproducible results with high repeatability. The results were assessed individually with subsequent correlations under the same resolution. The results demonstrate that the best correlations were established between mercury porosimetry and three-dimensional microtomography data, considering the same pore size resolution. Although the principles are completely different, and the comparisons refers to indirect measurements and digital image analysis, both considers volumetric measurements. In the evaluation of pore continuity, the correlation between two and three-dimensional determinations reveals the presence of heterogeneities. The density determinations by mercury intrusion porosimetry and pycnometry with helium gas are congruent, as long as the number of closed pores is not significant in relation to the total porosity. X-ray microscopy contributes significantly to reservoir rock digital analysis with the possibility of determining porosity, pore size distribution, morphology and pore connectivity. With the mercury use prohibition by environmental constraints, MRX becomes a possible substitute to characterize materials with micrometric porosities, with limitations in the detection of nanometric pores.

A construção civil consome uma quantidade enorme de matérias primas minerais e por consequência também gera uma grande quantidade de resíduos, denominados resíduos de construção e demolição (RCD). No Brasil a estimativa é de que são geradas mais de 70 milhões de toneladas de RCD por ano, ficando atrás apenas da produção de minério de ferro, areia e brita. A reciclagem de RCD, tanto no Brasil como em outros países, envolve basicamente etapas de britagem e peneiramento, sendo poucas as usinas que utilizam o beneficiamento mineral para a separação das fases porosas inorgânicas, as quais causam inúmeras dificuldades na utilização dos agregados reciclados como materiais de construção. Estudos recentes comprovaram a eficácia do beneficiamento mineral na produção de agregados reciclados de baixa porosidade. No entanto, a aplicação em argamassas e concretos ainda não é recomendada e tampouco regulamentada, principalmente pela ausência de procedimentos de caracterização dos produtos gerados. Nesse contexto, o presente trabalho avalia a técnica de medida de porosidade por meio de intrusão de mercúrio em agregados miúdos reciclados e a influência deste parâmetro no comportamento reológico de argamassas. Complementarmente, são também estudados o comportamento reológico de misturas cimentícias formuladas com areias com diferentes características (morfologia e porosidade). Foram utilizadas três areias recicladas com diferentes porosidades e três areias comerciais (naturais ou oriundas de britagem de rochas) de referência com diferentes formas. As areias foram caracterizadas e, posteriormente, foram utilizadas na formulação de argamassas, as quais foram avaliadas tanto no estado fresco como no endurecido. A porosimetria por intrusão de mercúrio mostrou-se uma alternativa mais rápida e precisa na determinação da porosidade de areias recicladas. Contudo, para estudos de materiais particulados de granulometria fina, abaixo de 300 m, a definição das condições operacionais torna-se determinante. Os resultados mostraram que apesar das diferentes características das areias (forma e porosidade), estas podem apresentar um comportamento reológico similar em função do teor de água e de aditivos adicionados à mistura cimentícia. Por outro lado, a porosidade dos agregados influencia diretamente nas propriedades mecânicas da mistura, pois quanto maior o consumo de água e o teor de ar incorporado, maior será a porosidade no estado endurecido e, consequentemente, menor sua resistência à compressão. Sendo assim, o estabelecimento do equilíbrio entre o investimento em tecnologias de processamento mineral para redução da porosidade ou a tolerância ao aumento no consumo de água e aditivos está mais diretamente relacionado à viabilidade econômica do que técnica. Uma alternativa ao beneficiamento mineral após a britagem, seria a substituição parcial dos agregados naturais pelos reciclados; com isso, tem-se uma redução da porosidade total da mistura e a incorporação parcial de agregados reciclados, com mínima intervenção no sistema. The construction industry consumes an enormous amount of mineral raw materials and consequently also generates lots of waste, known as construction and demolition waste (CDW). In Brazil, it is estimated that over 70 million tons of CDW are generated per year, which is equivalent to the fourth position in national ranking of mineral commodities production. Recycling of CDW, in Brazil and in other countries, basically involves crushing and screening stages. Few plants uses mineral processing for the separation of inorganic porous phases, responsible for many limitations on recycled aggregates application as construction material. Recent studies have proven the effectiveness of mineral beneficiation in the production of low porosity recycled aggregates. However, application in mortar and concrete is still not recommended nor regulated, mainly by the absence of characterization procedures of generated products. In this context, this research evaluates the mercury intrusion porosity technique for characterization of recycled fine aggregates and the influence of this parameter on the rheological behavior of mortars. Additionally, the rheological behavior of mortars composed with fine aggregates with different characteristics (morphology and porosity) are also studied. Recycled sands with three different porosities and three commercial sands (natural or produced by rocks crushing) with different shapes were used. The sands were characterized and used on mortars composition, which were analyzed in fresh and hardened state. The mercury intrusion porosimetry proved to be a faster and accurate method in determining the porosity of recycled sands. However, the operations conditions and experimental procedure for the characterization of fine particulate materials, mainly below 300 m, plays a major role for reproducible results. The results showed that despite the different sands features (porosity and shape), they may have similar rheological behavior as a function of water content and additives added to the mortars. Aggregates porosity influences directly the mechanical properties of the mortar, the higher the water consumption and air content, the higher the porosity in the hardened state and consequently the lower the compression resistance. Thus, the establishment of the equilibrium between the investments in mineral processing technologies to reduce the aggregates porosity or the tolerance for increasing water and additives consumption is more related to the economic viability than technically. An alternative to mineral beneficiation after crushing would be the partial replacement of natural aggregates by recycled ones, this will lead to a lower porosity system with partial incorporation of recycled aggregates.

O ouro, assim como outros bens minerais, é uma commodity, ou seja, um produto não diferenciado, com preço determinado pelo mercado internacional, sem a interferência de seus produtores. Diante desse cenário, associado à exaustão dos depósitos minerais de maiores teores, as mineradoras vêm buscando melhores formas de aproveitamento de matérias-primas minerais mais complexas quanto à extração e ao beneficiamento. Os retornos financeiros são obtidos no estrito controle da produção com redução de custos e mitigação de perdas nas operações unitárias. A caracterização tecnológica está inserida como uma abordagem multidisciplinar e fundamental para o melhor aproveitamento dos bens minerais. Possibilita um maior conhecimento do minério e das associações minerais presentes, que auxiliará no desenvolvimento das alternativas de explotação e na otimização do processo em funcionamento. Dentre os procedimentos de caracterização das associações minerais mais acurados citam-se os sistemas automatizados de análise de imagens adquiridas por microscopia eletrônica de varredura. Permitem a avaliação qualitativa ou quantitativa de grande número de partículas quanto à composição química e mineral, partição de elementos nos minerais presentes, formas de associações e liberação entre os minerais. Este estudo se concentra na caracterização de quatro amostras mineralizadas a ouro, de diferentes regiões do Brasil, pela análise automatizada de imagens e por métodos laboratoriais de separações minerais e extração hidrometalúrgica do ouro. A combinação de procedimentos laboratoriais com a análise de imagens permitiu confrontar os resultados das recuperações potenciais, fornecendo subsídios para abordagens de processo, para obtenção da máxima recuperação do ouro e para diagnosticar as características interferentes nesses processos. Gold and other mineral goods are considered commodities, i.e., a non-differentiated product, at a price determined by the international market, without control of its producers. Given this, coupled with the exhaustion of mineral deposits of higher content, mining companies have been trying to find best procedure alternatives of more complex raw mineral matter. The financial returns are achieved by means of strict production controls, cost reduction and mitigation of losses in unit operations. In this context, process mineralogy is a multidisciplinary and fundamental approach to the better use of mineral goods. Enables a greater knowledge of the ore and its associations, to assist in the development of process alternatives to optimize mineral beneficiation plants. SEM-based automated images analysis is one of the most precise procedures to characterize mineral associations. These systems allow the qualitative or quantitative evaluation of a large number of particles, both as to its chemical and mineralogical content, partition of elements of interest among different minerals, phase\'s associations and liberation. This study focus on the characterization of four gold-mineralized samples from different regions of Brazil, through SEM-based automated image analysis and mineral separations at laboratory scale. The combination of experimental procedures with images analysis allowed the comparison of the results of possible recoveries, providing subsidies for process approaches, to obtain the maximum recovery of gold, and to diagnose the interfering features in these processes.