2024 foi mais um ano repleto de importantes realizações no Laboratório de Tecnologia Mineral da E.Poli/COPPE/UFRJ.
PROJETOS
A atuação em projetos em parceria com a indústria continuou a ser um dos pontos de maior destaque do LTM neste ano. Um destaque adicional foram os projetos com empresas do exterior.
Diversos projetos foram concluídos em 2024. O projeto que tratou de ensaios de quebra por impacto e compressão em leitos de partículas, iniciado em parceria com CDM/Vale em 2019, encerrou em 2024. Dele participou toda a equipe técnica do LTM, incluindo nosso quase septuagenário técnico Jacyntho e contando com forte apoio do Rangler. O projeto “Improvement and practical application of the Tavares Breakage Model in EDEM”, que contou com a participação do Victor e também com coordenação do Marcelo, tratou do avanço no desenvolvimento do model Tavares no Altair EDEM (Escócia), com algumas modificações já incorporadas na última versão do EDEM. O projeto “Estudo de modelagem matemática de separadores magnéticos a seco” com o CTSS/Vale, tratou de uma primeira iniciativa de modelagem desses separadores e contou com a participação do Alan Fidalgo e coordenação de Marcelo. Outro projeto encerrado foi com a CMOC Nióbio, que tratou da otimização das operações de britagem, escalpe e moagem do minério de nióbio em Catalão (GO). Ele resultou em diversas propostas concretas de melhoria do desempenho dos circuitos de britagem/escalpe e moagem, algumas das quais já implementadas, como o fechamento do circuito de moagem primária. Ele contou com a liderança do Gabriel, apoio por Túlio e Thales e coordenação de Marcelo. Projeto internacional com a Weir Minerals (Holanda), que tratou da aplicação da modelagem DEM da prensagem de rolos em escala piloto, também foi encerrado, com apresentação final do projeto tendo sido realizada durante visita às instalações da empresa em Venlo. Ele contou com a liderança do Victor e coordenação de Marcelo. Foi também concluído projeto com a Bionow que tratou da caracterização de produtos de biocarbono, efeito de intempérie e previsão da degradação durante o manuseio utilizando simulação avançada do manuseio de granéis. Coordenado pelo Rodrigo, ele contou ainda com a participação de Emerson, Noah e equipe técnica do LTM. Encerramos também projeto com a Samarco Mineração que tratou da geometalurgia e análise da degradação de pelotas devido ao efeito intempérico, coordenado por Marcelo e que contou com a liderança de Andrés e apoio de Maike, Thassio e Lipe. Também sob coordenação de Rodrigo, foi concluído o projeto realizado em parceria com a Minpro e Mineração Vale Verde e que tratou da avaliação do desempenho de revestimentos de moinho de bolas por meio de simulações DEM. O projeto “Caracterização da britabilidade de Itabiritos Compactos e simulação avançada da britagem primária” com a Anglo American (Minas Rio) também foi concluído. Ele tratou do apoio à empresa nas suas iniciativas de expansão a médio/longo prazo da etapa de cominuição. Dele participaram Victor, Túlio, Gabriel, sob a coordenação de Marcelo. Dentre os projetos com financiamento público, o projeto CNPq Universal, que tratou da modelagem avançada do moinho vertical agitado também encerrou nesse ano, tendo contado com a participação do Alessandro e Yemcy (CEFET), Rodrigo, Gabriel, Anderson e Andrés, sob a coordenação do Marcelo.
Vários projetos continuaram suas atividades em 2024. Um deles foi aquele realizado com a Vale (CTSS), que trata da otimização do manuseio de minério de ferro a umidade natural e a seco via simulação. Coordenado por Rodrigo, ele conta com a participação de Emerson, Marcelo, Gabriel, Alessandro, Mateus e Lipe. O projeto já apoiou a empresa em tomadas de decisão envolvendo o manuseio de minério fino a seco à montante de seus equipamentos de separação magnética de alta intensidade. Projeto com financiamento da Vale-EMBRAPII, intitulado “Modelagem avançada no desenvolvimento de ensaio de variabilidade do separador Reflux e na otimização de britagem” também continuou nesse ano. Ele conta com a participação de Andrés e Gabriel e coordenação de Marcelo. Outro projeto que avançou de forma importante em 2024 foi aquele realizado com CSN. Ele trata da avaliação mineralógica e de rotas de cominuição de itabiritos compactos do Esmeril. Já foi finalizada a caracterização das principais tipologias de minério da jazida e propostas rotas de processo. Participa dele Gabriel, além de Túlio, sob a coordenação de Marcelo. Projeto que também avançou foi o que trata da simulação da britagem seletiva de minerais estratégicos aprovado no edital CT-Mineral/CNPq. Esse projeto, coordenado por Marcelo, é uma parceria do LTM (Gabriel, Victor, Alan e Lipe) com a equipe técnica do LNTSold. Peças produzidas por manufatura aditiva já foram testadas no britador de mandíbulas do LTM.
Um número importante de projetos iniciou em 2024. Dando continuidade aos projetos na área de prensagem de rolos com a Vale, foi iniciado projeto intitulado “Digital twin da prensagem de pellet feed”. Esse projeto conta com a participação de Túlio e Andrés e coordenação de Marcelo. A parceria com a empresa Orca Mineração também resultou no projeto “Apoio ao projeto do circuito, à operação e ao desenvolvimento de novos produtos da mineração submarina de sedimento quartzoso da Baía da Guanabara”, o qual conta com a coordenação de Marcelo e participação direta de Erick. Retomando os trabalhos com empresas do setor de agregado para construção civil, foi iniciado o projeto “Otimização da produção de produtos finos e apoio ao desenvolvimento de produtos” com a Mineração Santa Luzia, também coordenado por Marcelo e com participação de Erick, além de vários alunos de IC. Rodrigo coordena dois projetos com a Samarco Mineração, intitulados “Simulações em software DEM da eficiência do sistema de peneiras de pelota queimada” e “Simulações do empacotamento do leito e escoamento gasoso de pelotas de minério de ferro em fornos de endurecimento de grelha móvel” que tratam diretamente de operações em torno do forno de endurecimento na pelotização. Esses projetos contam com o apoio direto de Emerson. Iniciou também em 2024 o projeto “Modelagem dinâmica e multicomponente do circuito de VGR2 e C2” junto à Vale e coordenado por Marcelo, mas que conta com o apoio de Rodrigo, Rodrigo Prates e Vivian. Modelos dinâmicos dos circuitos de britagem já foram implementados. O projeto “Investigation into characteristics and processing requirements of Serra Norte jaspelite ore” foi iniciado com o CTSS/Vale. O projeto, realizado em parceria com a University of Cape Town (África do Sul), envolverá o desenvolvimento de rota de processo completa para esse minério. Outro projeto em fase inicial com a Vale é “Simulação do peneiramento e desagregação em peneiras de rolos”, que visa utilizar o DEM e o modelo de quebra para apoiar a otimização do projeto desse tipo especial de peneira para minérios pegajosos. Ambos são coordenados por Marcelo. Rodrigo coordena outro projeto intitulado “Caracterização do manuseio de briquetes” também com a Vale, tendo envolvimento direto do Guilherme.
DISSERTAÇÕES/TESES
A única tese de doutorado defendida no ano foi intitulada “Simulação de britadores usando o método dos elementos discretos com partículas poliédricas”. Defendida por Alan Tino e orientada por Marcelo e Gabriel, essa tese demonstrou a aplicação, com sucesso, do modelo Tavares de Quebra na simulação de uma série de britadores.
Duas dissertações de mestrado foram defendidas no ano: Brena defendeu dissertação intitulada “Modelagem e simulação multicomponente do processo de cominuição de minério de ferro itabirítico”, orientada por Marcelo. Acreditamos que esse foi o estudo mais detalhado já realizado de simulação do processamento de itabiritos. No final do ano Gustavo defendeu o trabalho “Desenvolvimento de argamassas de revestimento com fibras e avaliação de sua proteção balística em alvenaria não estrutural“, orientado por Marcelo e o Prof. Guilherme Cordeiro (UENF). Esse trabalho mostrou a viabilidade de uma argamassa de revestimento proteger paredes de alvenaria de disparos de projéteis de fuzil.
Um trabalho de conclusão de curso (engenharia metalúrgica) foi defendido por Alan Fidalgo e também orientado por Marcelo. Intitulado “Modelagem de separador magnético de terras raras na concentração de minério de ferro a seco usando planejamento de Box-Behnken”, ele tratou de modelo empírico do separador para um minério da Vale.
Por fim, vários alunos defenderam exames de qualificação de doutorado e mestrado. Maciel e Bernardo, orientandos de Rodrigo, e Tatiane, coorientada por Sérgio Ângulo (USP) e Marcelo, defenderam exame de qualificação de doutorado. Lipe, coorientado por Marcelo e Gabriel, e Rodrigo Prates, orientado por Rodrigo, defenderam seminário de mestrado.
PUBLICAÇÕES EM PERIÓDICOS E APRESENTAÇÕES EM CONGRESSOS
Com um total de 11 artigos publicados em periódicos de circulação internacional, aumentamos nossa produção científica em relação a 2023. O número de artigos submetidos também aumentou substancialmente, atingindo 16 em 2024, quase batendo nosso recorde histórico! Assim, nesses dois quesitos atingimos nossas metas estabelecidas para o ano de 2024 (vide retrospectiva de 2023)!
Outro destaque do ano foram as palestras convidadas. Rodrigo apresentou a palestra “Advanced simulation of bulk materials handling” no evento ATX DEM (virtual) e também a palestra “Simulação computacional como ferramenta na solução de problemas em processamento mineral” no ciclo de palestras da UFCAT, organizada pelo Prof. André Carlos Silva e disponível em seu canal no Youtube. Marcelo apresentou palestras convidadas no ciclo de webinars do GCC (Virtual), intitulada “Modeling of vertical stirred milling with the UFRJ mechanistic approach”, e no 1º Congresso Brasileiro de Fosfato, em Caldas Novas (GO), intitulado “Avanços recentes na modelagem e simulação do processamento mineral aplicáveis a minérios de fosfato”. Túlio apresentou palestra convidada para o curso de Modelagem e Simulação de Processos no programa de mestrado em metalurgia da Namibia University of Science and Technology, intitulada “Advances in Mathematical Modeling of High-Pressure Grinding Rolls (HPGR)”. Por fim, Victor apresentou a palestra convidada “Using force and torque controllers in EDEM to simulate HPGR performance” no ciclo de palestras do grupo de simulação da Weir. Vale o comentário que, há poucos anos, convites para ministrar palestras eram limitadas ao coordenador do LTM, mas é com grande satisfação que vemos esse tipo de convite sendo estendido a outros membros do laboratório! Isso atesta o prestígio a nível nacional e internacional já alcançado por vários dos membros do LTM.
A equipe do LTM marcou forte presença em vários eventos técnicos a nível nacional e internacional. Victor, Túlio, Rodrigo e Marcelo fizeram apresentações de trabalhos no 18th European Symposium on Comminution and Classification (Miskolc, Hungria), tendo Marcelo presidido uma sessão técnica. Em seguida, Marcelo, Rodrigo e Túlio participaram do GCC Workshop em Szilvásvárad (Hungria). Forte presença também foi marcada por membros do laboratório na ABM Week 2024, realizada em São Paulo. Alessandro, Túlio e Marcelo realizaram apresentações orais no evento, Marcelo participou de mesa redonda sobre inteligência artificial na mineração, Túlio presidiu uma sessão técnica do Seminário de Mineração e foi membro do comitê organizador do evento, enquanto Rodrigo Prates, Lipe e Vivian participaram do congresso. Rodrigo, Victor e Túlio apresentaram trabalhos no Internacional Mineral Processing Congress (IMPC) em Washington D.C. (EUA), ainda participando de encontro do GCC com seus associados. Ainda no IMPC, Túlio presidiu a sessão técnica Comminution II – HPGR Technology. Erick e Marcelo participaram do EXPOSIBRAM, em Belo Horizonte (MG). Túlio, Vivian, Thales, Rodrigo Prates e Erick apresentaram trabalhos no GCC Student Research Day. Vários alunos do LTM também realizaram suas apresentações no Painel PEMM 2024. Além de divulgar as atividades do LTM a nível nacional e internacional, esses eventos também foram ótimas oportunidades para o corpo social do laboratório interagir com representantes de outras instituições e empresas.
PRÊMIOS E DISTINÇÕES
Mantendo a boa tradição do LTM no Painel PEMM, Túlio recebeu o prêmio de melhor apresentação oral na categoria Doutorado. Seu trabalho de doutorado é coorientado por Marcelo e Malcolm da CRL (Suécia).
Rodrigo Prates foi um dos premiados pela melhor apresentação no GCC Student Research Day, trabalho sobre simulações dinâmicas multicomponente orientado pelo Prof. Rodrigo
Gustavo recebeu prêmio especial durante a entrega do 25º Prêmio de Inovação e Sustentabilidade da Câmara Brasileira da Indústria da Construção, em Brasília. O reconhecimento teve caráter exclusivo, tendo sido criado especialmente para destacar o impacto social da pesquisa. Esse trabalho foi orientado por Marcelo e o Prof. Guilherme Cordeiro (UENF).
Mais uma vez o LTM marcou presença nas listas dos 2% dos cientistas de maior repercussão internacional. Marcelo subiu substancialmente em ambos os rankings, enquanto o Gabriel marcou sua presença pela primeira vez em uma delas! No caso de Marcelo, o destaque é sua ascensão no ranking principal, que trata de citações recebidas ao longo de toda sua carreira. Ele subiu mais de 10 mil posições, agora sendo listado entre os 100 mil pesquisadores mais influentes do mundo (posição 96.727) em todas as áreas do conhecimento! Dentre os pesquisadores que atuam no Brasil, agora ele ocupa a posição 279. Dos pesquisadores do mundo que atuam na área de mineração e metalurgia (Mining & Metallurgy), sua posição subiu de 38 para 35. No caso do Gabriel o destaque foi seu ingresso na lista dos pesquisadores com maior destaque no mundo com base nas citações recebidas em 2023. Ele está ocupando a posição 789.448, dentre um total de mais de oito milhões de pesquisadores, ficando na 7ª posição dentre os pesquisadores que atuam no país na área de Mining & Metallurgy! Nesse mesmo ranking, Marcelo ocupa o primeiro lugar na área no Brasil.
INOVAÇÃO
Um avanço importante foi realizado na modelagem matemática de moinhos verticais de carga agitada, pela incorporação de um modelo detalhado de viscosidade. Sua aplicação conjunta ao DEM e ao modelo mecanicista UFRJ resultou em ótimas previsões do desempenho de moinho contínuo operando em escala piloto. Esse avanço foi fruto direto do trabalho do Andrés, com participação do Alessandro e supervisão de Marcelo.
Como parte do mestrado de Gustavo, foi proposta formulação e modo de aplicação de argamassa para revestimento de paredes que usa areia manufaturada capaz de suportar impactos de balas de fuzil, mostrando um desenvolvimento com forte apelo social.
PESSOAS
Algumas mudanças aconteceram de nossa equipe: em tempo integral.
Erick e William, orientados por Marcelo, e Mateus, orientado por Rodrigo, ingressaram no mestrado do PEMM, enquanto Thales ingressou no doutorado. Diversos alunos de Iniciação Científica também passaram a integrar a equipe do LTM. Elas mostram a renovação contínua dos nossos quadros.
Brena, após sua defesa de mestrado, deixou o LTM para fazer parte da equipe do CTSS/Vale. Alan Fidalgo, após defesa do seu trabalho de conclusão de curso, ingressou no mestrado no Emerald, na Europa. Alan Tino também retornou definitivamente à UFOPA após sua defesa de doutorado. Alessandro encerrou seu período de pós-doutoramento no LTM e retornou às suas atividades no CEFET-Angra. Após vários anos no LTM, Noah também deixou de atuar no laboratório.
O ano também foi marcado por muitas atividades dos membros da equipe:
Marcelo participou de diversas comissões fora da UFRJ. Foi membro da comissão externa de avaliação do PPGMIN/USP, membro do comitê de revisão dos critérios de avaliação das Engenharias II da CAPES, e também se tornou membro do IMPC Council, esse último com mandato de 2024-2028. Na UFRJ ele passou a integrar a Comissão de Avaliação Docente (CAD) da COPPE. Marcelo também participou como membro de várias bancas examinadoras, incluindo de doutorado na University of Sydney (Austrália), Universidade de São Paulo (São Paulo) e do IIT Hyderabad (Índia). Marcelo também participou como membro de bancas de concursos para pesquisador no CETEM e docente no Departamento de Processos Inorgânicos (Escola de Química/UFRJ) e Programa de Engenharia Metalúrgica e de Materiais (COPPE). Ele foi novamente membro do comitê avaliador do prestigioso KONA Award.
Rodrigo participou de banca examinadora de mestrado na USP. Rodrigo também assumiu a coordenação de pós-graduação do PEMM em 2024, cargo que estará ocupando até abril de 2026. Ele passou a também integrar o comitê editorial da revista Minerals.
Como parte do seu trabalho de doutorado, Túlio passo um mês como pesquisador visitante na Boliden Mineral AB (Suécia).
Gabriel participou como membro externo do comitê avaliador da Jornada de Iniciação Científica do CETEM. Outro destaque no ano foi sua aprovação no concurso público para o quadro de pesquisadores do CETEM!
OUTROS
Durante o IMPC em Washington D.C. (EUA), Silvia França (CETEM), representando grupo contendo vários apoiadores de instituições no Brasil e com liderança de Marcelo, defendeu com sucesso a candidatura do Brasil para sediar o 30th International Mineral Processing Congress, a ser realizado em 2030. Agora restam apenas o Brasil e a China como candidatos, sendo que a decisão final de onde será realizado o evento acontecerá durante o IMPC 2026, que será realizado em Cape Town (África do Sul).
EXPECTATIVAS PARA 2025
Os vários projetos iniciados em 2024 representam ótimos desafios de desenvolvimento no LTM e de seu corpo social, ampliando ainda mais o escopo de atuação do laboratório. Diversos consolidam linhas de atuação tradicionais do laboratório, enquanto outros ampliam ainda mais.
Numericamente, a expectativa é de superarmos nossos recordes tanto de número de artigos publicados (15) quanto submetidos para avaliação (17), o que acreditamos ser plenamente viável, tendo em vista os ótimos números alcançados em 2024 e os vários trabalhos em andamento! As expectativas de defesas de doutorado e de mestrado são de 2 e 1, respectivamente.
Coordenação do LTM/COPPE/E.Poli
