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By Rudi César Comiotto Modena, Gabriel de Castro Moreira, Diego Machado Marques

The definition of geological/geostatistical domains is the first step in building a mineral resource model. A suitable division for these domains requires some prior knowledge about the deposit geology and can be supported by a careful statistical analysis. It is crucial that data with similar characteristics are grouped together, to avoid the mixing of statistical populations, defining the so-called stationary domains. In order to assist in this definition, two unsupervised clustering algorithms were applied: Otsu and K-means. The first one is widely used in image segmentation and it is based on the exhaustive search of the data to determine the best threshold for separating them. K-means is one of the most used techniques in machine learning, and it is based on the iterative analysis of the statistical distribution. Clustering algorithms may present some shortcomings when applied to geological data, since they are based on pure statistical analysis, not considering spatial distribution or data location. Choosing the most appropriate number of domains can also be challenging. Some methods for defining the best number of groups are presented, based on the analysis of variances between/inside groups, supported by indicators variography in order to verify this definition.

Oct 3, 2019

By José Robles

En 1922, se instalaron las primeras compresoras de 80 H. P para la obtención de gasolina natural en Brea y Pariñas, a través de la utilización del gas producido en los separadores de baterias de crudo. Sin embargo, esta cifra se elevó a 22, 000 h.p, demandando una red de 5 plantas de compresión-absorción que funcionan en conjunto con una Planta Central de destilación-estabilización y dos estaciones compresoras auxiliares. En este punto, la intención del trabajo es mostrar el proceso de logro de gasolina natural en el Perú, y el sistema de distribución de gas seco, a partir de la conexión con pozos productores, las plantas de compresión-absorción, equipo de compresores y el equipo de enfriamiento general.

Jul 20, 1955

By J. C. Gathje

Newmont acquired the Phoenix Project through the acquisition of Battle Mountain Gold in 2000. Shortly after the acquisition, Newmont Metallurgical Services (NMS) and Nevada Operations began development work on a process to Pressure Oxidize (PDX) precious metal rich copper concentrates from Phoenix using the Lone Tree PDX facilities at Valmy, Nevada. The high precious metals content of the Phoenix concentrate - Au up to -300 g/t and especially Ag, up to -1700 g/t - led Newmont to the development of a High Temperature PDX process that achieves high cyanide leach recovery of Au and Ag, from the PDX solids, without the requirement for a messy and expensive "lime boil" or sulphate destruction process. Base metals content in Phoenix concentrates range from: 15-25 % for Cu, 1-10 % for Zn and 0-2 % for Pb. Excellent solution extraction of Cu and Zn is achieved while Pb is precipitated in the PDX residue. In addition to achieving high Au and Ag recovery this process produces very clean PDX discharge liquors that require minimum effort to remove contaminant metals and PDX solids that have superior settling and filtration characteristics. All of these factors contribute to lower capital and operating costs for the overall process. This paper describes the laboratory and PDX pilot plant developments for this process.

Jan 1, 2004

By Breno Delgado Silva

O conceito de Fast Track é a retirada das manutenções leves de dentro de oficina, migrando-as para realização em pátios, enquanto os vagões ainda estão no trem. A mudança de estratégia de manutenção para englobar este conceito aumenta o espaço disponível nas oficinas para realização de reparos pesados, reduz a quantidade de manobras para separar os vagões avariados dos em bom estado, reduz o número de vagões retidos e, consequentemente, aumenta a disponibilidade de ativos, melhorando a capacidade de escoamento do corredor. Através do projeto piloto no corredor Centro Leste a VLI conseguiu reduzir em 45% o envio de vagões para oficina, gerando um ganho de 0,44% na DF de vagões graneleiros.

Oct 30, 2017

By R. K. Koch

The Bureau of Mines produced several series of titanium castings in order to investigate the feasibility of producing commercial-grade titanium castings in bentonite-bonded olivine or zircon sand molds. The use of these molds for titanium casting was investigated as a possible alternative to the industrially used rammed graphite process. Parameters investigated were mold mixtures, mulling, gating, venting, drying, and mold washing. The investigators found that castings with superior ductility and fatigue life, compared with rammed graphite castings, could be made by fume-free pro-cesses in molds bonded by western bentonite, using either olivine or zircon sand. Zircon molds were satisfactory for both light-and heavy-sectioned castings. However, olivine molds were suitable only for light-sectioned castings because the mold-metal reaction became excessive during the pouring of heavy-sectioned castings.

Jan 1, 1981

By Yao Yevenyo Ziggah, Victor Amoako Temeng, Solomon Evans Kweku Koomson

Tyre hours/life deficit is a major operational challenge facing the mining industry which adversely affects materials production and costs. An accurate forecast of the tyre life is key in addressing this menace. This study for the first time employed the hybrid intelligent technique by utilising three metaheuristic optimisation algorithms, including particle swarm optimisation (PSO), genetic algorithm (GA), and whale optimisation algorithm (WOA), as trainers for the parametric weights and biases to optimise multilayer perceptron neural network (MLPNN) for enhancing prediction of on-site dump truck tyre life in the mine. Four hybrid models known as PSO-MLPNN, WOA-MLPNN, GA-MLPNN, and BP-MLPNN were developed using a total of 157 tyre dataset records obtained from a surface mine in Ghana. In assessing the prediction performances for the models developed, five statistical performance metrics of variance accounted for (VAF), Nash–Sutcliffe efficiency index (NASH), coefficient of determination (r2), mean absolute percentage error (MAPE), and correlation coefficient (r) were utilised. Moreover, ranking, uncertainty analysis and Bayesian information criterion (BIC) techniques were utilised to establish the most effective hybrid model, whereas sensitivity analysis was conducted on the input parameters. Results achieved showed that PSO-MLPNN was the best for prediction because it had the least MAPE value of 1.196% and relatively high values of VAF (99.642%), NASH (0.996), r2 (0.996), and r (0.998). Besides, PSO-MLPNN had the best selection criteria values of 6, 7.1725, and 444.834 for the ranking, uncertainty analysis and BIC respectively. Hence, PSO-MLPNN is recommended for the prediction of on-site dump truck tyre life for the studied mine.

Mar 11, 2024

By J. F. Brune

This is a shortened version of the paper ?The Methane-Air Explosion Hazard Within Coal Mine Gobs published in the 2013 volume of SME Transactions (Brune, 2013). This paper analyzes the explosion hazard resulting from the formation of methane-air mixtures in the mined-out gobs of underground longwall coal mines. Evidence from numerous mine explosions suggests that explosive methane zones can form within longwall gobs. Explosions and fires resulting from these methane accumulations have led to severe and fatal injuries to the miners, including the explosion of the Upper Big Branch mine in West Virginia, where 29 miners lost their lives. The paper also reviews current research on numerical modeling of gas flows in longwall gobs and outlines how targeted injection of nitrogen into gobs can effectively reduce the volume of such explosive methane zones. The paper concludes that comprehensive monitoring of gas compositions along the accessible fringes of the gobs along with inertization, improved ventilation schemes and further research are necessary to control this explosion hazard and make mining operations safe.

Feb 23, 2014

By Filippo Maria Leoni, Wesley Schmutzler, Matteo Bertoni

"Deep Mixing Method (DMM) for the Rio Puerto Nuevo Project (Project) in San Juan was chosen by the Corps of Engineers to improve the soils adjacent to a 92 inch ID forced sewer main relocation and to improve the soils for the base of a new drainage channel. The soils to be improved consisted of sandy fill, soft clays, organics and stiff, plastic clays. A pre-construction soil investigation campaign, followed by a Bench Scale Mixing Programme and a Full Scale Field Test were performed during the pre-construction stage to assess soil properties, select binder type and dosage, and disclose the most suitable combination of injection parameters to improve the different soil layers. Production started at the end of August 2012 and was completed in October 2013; over 3,000 DMM elements were installed to a maximum depth of 57 ft below ground for a total gross volume of approximately 125,000 cubic yard. Each element consisted of two 5.5 ft diameter overlapping columns installed simultaneously, and their layout was such to meet the 100% Area Replacement Ratio required by the design. The ground improvement was successfully completed despite some difficulties due to a considerable amount of obstructions. Wet grab sampling and UCS testing of the retrieved specimens were designed as the main QC/QA method for the verification of the quality of the ground improvement. Upon completion of production, approximately 3,000 specimens were cast. The contract also required continuous coring of at least 12 randomly selected DMM elements and the testing of 8 cored specimens per bore for strength assessment. This paper will illustrate means and methods used in the field to construct the designed ground improvement and the results of the QC/QA program, with a focus on the differences between wet grab and coring sampling methods.INTRODUCTIONThe Rio Puerto Nuevo project involved the stabilization of a major drainage channel using the Deep Mixing Method (DMM), and the relocation of a 92 inch ID forced main sanitary sewer outfall. Previously, in 2004, a 40 x 16 x 2,000 ft. box culvert was installed under a different contract to convey runoff waters to the ocean.However, the connection between this culvert and the upstream network of channels was not constructed due to the presence of the forced main sewer pipe. In order for the drainage system to be completed and function properly, the 92 inch ID forced main needed to be lowered about 20 ft to allow for proper drainage.DMM was chosen by the US Army Corps of Engineers to stabilize the drainage channel as well as improve the soil under the relocated sewer main. The DMM was arranged in different zones (A through E) with variable top and bottom design elevations as can be seen in the typical cross section for Zone A (deeper and with a higher strength requirement) and Zone B as an example (Figure 1)."

Jan 1, 2015

By Russell J. Foster

Many important materials are derived entirely or partially as byproducts of primary copper, lead, and zinc production. This U.S. Bureau of Mines report examines the collective role of byproducts with regard to the economics of domestic mineral production, and their individual significance in terms of dollar value, end uses, and strategic considerations. The study also analyzes circumstances that have affected the competitiveness and structure of the U.S. copper, lead, and zinc industries, and factors that impact byproduct availability. These factors include production capacity at smelters and refineries, process technology, changing sources and composition of ores, regulations, foreign ownership, and byproduct demand and price. Policy considerations regarding stockpiling, regulations, and research are assessed.

Jan 1, 1991

By Felipe Buboltz Ferreira

O Pó de Aciaria Elétrica (PAE) é um resíduo sólido originado da fabricação de aços em Fornos Elétricos a Arco (FEA). Este resíduo contém metais nocivos ao meio ambiente e é constituído, em sua maior parte, pelos elementos ferro, zinco e oxigênio. Devido aos custos crescentes para disposição e por tratar-se de um resíduo perigoso, a indústria procura tanto opções de reciclagem quanto a possibilidade de retorno ao processo produtivo do aço. Uma das alternativas é a reintrodução na aciaria elétrica através de aglomerados autorredutores como parte da carga do FEA. Nesse trabalho, são confeccionadas misturas autorredutoras contendo PAE e coque de petróleo, apresentando as correspondentes caracterizações químicas e físicas. É feita também uma avaliação do comportamento destas misturas em ensaios termogravimétricos, mostrando a possibilidade do emprego desta técnica na aferição prática do teor ótimo de coque.

Aug 16, 2017

By Andressa Pereira dos Reis Croucillo

O desenvolvimento de impressoras 3D permitiu uma maior produção de peças e próteses médicas provenientes de polímeros termoplásticos como PLA e ABS, para produção de filamentos. Este trabalho avaliou as características mecânicas de próteses impressas, em determinada temperatura, de filamento PLA. Foram impressos diversos corpos de provas, para a realização de testes de tração, verificando que a configuração com densidade 100%, espessura de 0,4 mm e direção de impressão de 45° e 135° apresentou melhor resultado de resistência mecânica. Realizaram-se também, simulações matemáticas para análise de resistência à queda e flambagem. O conjunto de testes físicos e matemáticos determinou que o PLA não atendeu os requisitos para aplicação deste como próteses.

Oct 30, 2017

By Alexandre Gonçalves Andrade, Crisley Dellaqua Pacheco, Gabriel Miranda Teixeira, Aline Maria Santoro Nasaré, Tatiane Ferreira Alvarenga

Diffuse emissions are that directly related to particulate matter suspended from civil structures, materials disposed in conveyor belts carried out by wind, stack e reclaimers operations and that one where dust collectors are not able to act correctly. Vale implemented in the last years a unique system capable to measure this kind of dust, called RAMPs (Dust Monitoring Automatic Network), which creates an analytical net in Tubarao industrial site, located in Vitória, ES. In order to prevent diffuse emissions in Tubarao’s pellets stockyard, it was proposed and developed a predictive model based on operational and climate variables available on the site, using big data and advanced analytics tools. The models developed shows to be adherent to the real emissions rates measured by the RAMPs and proved to be an efficient tool to predict emissions over the internal target with 4 hours of precedence.

Oct 1, 2019

By Rodrigo Alberto Moreira Gomes

São apresentados os resultados da instalação de uma câmara de combustão compacta para a substituição de óleo combustível por coque de petróleo, em um sistema de secagem e moagem de minério de níquel denominado Usina Sul, instalado na Unidade de Niquelândia – GO, da Votorantim Metais. Esta nova câmara de combustão, desenvolvida em parceria com a Dynamis Engenharia e Comércio, atingiu eficiências de queima acima de 95% (comprovada por medições realizadas em Planta Piloto). Além de elevada eficiência de combustão, esta câmara compacta possibilitou que se atingisse o patamar de 100% de substituição de óleo por coque de petróleo, representando ganhos significativos no custo da Unidade. Ganhos também foram observados na vida do refratário da câmara existente, denominada câmara VMN.

Jul 31, 2018

By Fábio Dian Murari

Investigou-se neste estudo, em escala de laboratório, o efeito do tempo de encharque de placas na dissolução de precipitados e nas propriedades mecânicas de aços microligados ao Nb e Ti, produzidos como chapas grossas. Para as temperaturas utilizadas, verificou-se que a aplicação de tempo de encharque de até 50 min, após o reaquecimento com tempo de permanência de 250 min, não exerceu influência significativa nas propriedades mecânicas dos aços investigados. Este resultado foi associado à dissolução total de precipitados finos (< 100 nm) durante a etapa de aquecimento e à desprezível dissolução durante a etapa de encharque de precipitados grosseiros, localizados principalmente no centro da espessura da placa, em regiões de microssegregação.

Oct 30, 2017

By Claudio Marcio de Araujo

O trabalho apresenta o estudo e resultados da aplicação do dessulfurante micronizado Puresteel-1000, seus benefícios, economia e melhoria do processo de dessulfuração. Objetivando redução de custo e manutenção nos parâmetros operacionais a CSN desenvolveu junto a um fornecedor um dessulfurante a base de CaO que favoreceu o atendimento com redução de custo .A metodologia utilizada para o trabalho foi à avaliação do sistema produtivo da EDG-CSN, e o estudo de solução para o processo apoiado na revisão bibliográfica do tema. A implantação da aplicação do dessulfurante micronizado Puresteel-1000 obteve para a CSN ganho através da redução de custo de aproximadamente 30% no custo do dessulfurante, mantendo os mesmos parâmetros operacionais.

Jul 29, 2018

By André Emanoel Poroca Lins

O objetivo principal desse trabalho é produzir compósitos de matriz de alumínio AA1100, reforçado com um material cerâmico, o óxido de zinco (ZnO), utilizando o processo de metalurgia do pó e técnica de moagem de alta energia, compactação uniaxial a frio e sinterização em atmosfera de nitrogênio (N2). Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV), Difração de raios X (DRX) e difração a laser foram usadas para avaliar as características dos pós processados e dos compósitos sinterizados. Os pós processados foram compactados e sinterizados visando obter pastilhas dos compósitos para a caracterização mecânica via ensaios de microdureza. Validou-se a técnica de Metalurgia do Pó (MP) como uma técnica bem sucedidada para a fabricação desses compósitos.

Aug 16, 2017

By Ana Carolina Fernandes Reis

O objetivo do trabalho foi investigar a recuperação metalúrgica da flotação de sulfeto de ouro utilizando diferentes tamanhos de partículas, a partir de ensaios de moagem e flotação em bancada, visando analisar o melhor desempenho e seletividade do processo. O minério em estudo apresenta um teor médio de ouro de 5,28 ppm e 0,59% de S. Nos testes verificou-se uma correlação diretamente proporcional entre a recuperação mássica e metalúrgica, ambas mostraram-se inversamente proporcional a seletividade no concentrado. A granulometria com 90% passante na malha de 0,053mm obteve o melhor resultado de recuperação tanto do ouro como de sulfetos, em contra partida, apresentou o menor grau de seletividade.

Aug 16, 2017

By Felipe Fardin Grillo

A cal e a fluorita são os principais componentes das escórias dessulfurantes. Entretanto, a busca por tecnologias consideradas menos poluentes vem tomando espaço neste setor. Dessa maneira, a necessidade de desenvolvimento dos processos faz com que as usinas siderúrgicas busquem melhorias no processo. Neste contexto, este trabalho tem como objetivo realizar um estudo de substituição da cal convencional por resíduo de mármore e também da fluorita por aluminato de cálcio. Os ensaios foram realizados a 1.600°C e as amostras foram retiradas periodicamente durante 25 minutos afim de se avaliar a dessulfuração ocorrida no metal. Os resultados indicam a viabilidade da utilização do resíduo e do aluminato de cálcio em escórias dessulfurantes para aço.

Aug 8, 2018

By João Vinícius de Souza Vares

O presente trabalho apresenta um estudo acerca da trefilabilidade de arames de aço semelhante ao SAE 1045, que são destinados ao atendimento da demanda do setor agropecuário. O trabalho envolveu a análise da produção dos arames a partir de matéria-prima advinda de aciaria elétrica, além das condições dos processos de conformação. O processo de trefilação foi mantido invariável, com as mesmas condições e parâmetros de reduções e lubrificação. Verificou-se a viabilidade de trefilação de ambos os materiais e a influência da maior fração volumétrica de perlita, através de análises conjugadas de propriedades mecânicas e condições microestruturais, resultando em valores mais elevados de resistência mecânica e menores valores de alongamento para os arames.

Oct 30, 2017

By Ricardo Melo Pereira

Este trabalho tem como objetivo avaliar modelos de simulação, construídos através do software Talpac® em uma mina a céu aberto, a fim de analisar através de distribuições de probabilidade com o uso do software Minitab®, alguns parâmetros que influenciam diretamente a produtividade dos caminhões fora de estrada. Dentre estes parâmetros, os principais são: Carga média dos caminhões, velocidade média, número de viagens por hora de trabalho e tempo médio de fila na carga. Ao final, os dados de produtividade dos caminhões obtidos no modelo, serão comparados aos dados reais da mina, obtidos através do sistema de gerenciamento de frota Smartmine®, podendo este modelo ser validado ou não, tanto em termos de produtividade quanto dos demais parâmetros.

Aug 16, 2017