Laboratório de Tecnologia Mineral
Laboratório de Tecnologia Mineral
Em 2023 foi criada a premiação “GCC Student Paper Award”, a ser concedida anualmente pela GCC Foundation e.V. à melhor apresentação por um aluno de pós-graduação ou recém-graduado em um evento selecionado internacional na área de cominuição. O agraciado recebe um certificado e um prêmio no valor de 500 euros. Em 2023 o evento selecionado foi o 13th International Comminution Symposium, realizado recentemente na Cidade do Cabo (África do Sul). Ao final do evento tivemos a grata surpresa da escolha do Túlio Campos para o prêmio, pela apresentação do trabalho “Investigation of single particle breakage under slow compression”. Tendo em vista a alta qualidade dos trabalhos apresentados por jovens pesquisadores no evento, o prêmio também foi concedido a Max Tobaben, esse em doutoramento no iPAT (Technische Universität Braunschweig, Alemanha). É mais um destaque à trajetória brilhante do Túlio e também um reconhecimento à excelência que buscamos nas pesquisas no LTM.
A GCC Foundation e.V. é uma associação sem fins lucrativos que tem como missão promover e difundir a cominuição. Ela tem sede na Alemanha e o LTM/UFRJ é um dos sete institutos fundadores.
Projetos inovadores criados por empregados (as) da Samarco foram premiados pela empresa, no dia 26/04/2023, no Evento Anual de Reconhecimento. A iniciativa contemplou as melhores ideias e projetos dos programas Ideias de Valor e Melhoria Contínua. As propostas apresentadas foram avaliadas por uma banca de especialistas. A ação faz parte do Movimento de Inovação lançado em 2022. Tivemos a grata surpresa de vermos dois alunos de tempo parcial no PEMM e no LTM receberem o primeiro prêmio em cada um dos programas!
Maciel Rodrigues Rocha Bianchi, doutorando sob a supervisão do Prof. Rodrigo, recebeu o 1º prêmio do programa “Ideias de Valor” na categoria “Nível superior” com o projeto “Balanço Térmico online do forno 4”.
Ana Maria Baillon, mestranda sob a supervisão do Prof. Marcelo, recebeu o 1º prêmio do programa “Melhoria Contínua” pelo projeto “Desenvolvimento de Combustíveis Sólidos”.
Um forte abraço de toda a equipe do LTM aos agraciados, bem como à Samarco pela iniciativa, que estimula e apoia seus engenheiros e técnicos a buscar soluções inovadoras aos problemas encontrados no seu dia-a-dia.
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Equipe do LTM, formada pelos professores Marcelo e Rodrigo e o doutorando Túlio, participou de dois importantes eventos na área de cominuição na África: o 13th International Comminution Symposium (Comminution ´23) na Cidade de Cabo (África do Sul) e o workshop do Global Comminution Collaborative (GCC) em Maun (Bostwana).
Prof. Marcelo realizou apresentação oral do trabalho “Measuring fracture energy and particle strength distributions with the Geopyörä” com co-autoria de Alan e Gabriel (LTM), além de Marcos Bueno (Geopyörä Oy) e do Prof. Malcolm Powell (Comminution Reimagined e Geopyörä Oy).
Túlio então realizou apresentação oral do trabalho “Investigation of single particle breakage under slow compression”, que contou com a co-autoria do Prof. Marcelo, bem como do Prof. Malcolm Powell (Comminution Reimagined, Austrália) e do Prof. Magnus Everssson e da pesquisadora Caroline Andersson (Chalmers University, Suécia).
Prof. Rodrigo apresentou o poster “Optimization of industrial rod milling of coke breeze through modeling and simulation”, com co-autoria do mestrando Thales e do Prof. Marcelo (LTM), bem como de Bruno Pinheiro (Ternium Brasil).
Outros trabalhos orais foram apresentados por parceiros, mas que contaram com a co-autoria de membros do LTM. O trabalho “Simulation of industrial PGM and iron ore ball milling circuits from batch laboratory tests” foi apresentado por Edward Mavhungu, tendo ainda como co-autores Normond Solomon, Jens Lichter e Carlos Bergmann (Anglo American), bem como Túlio, Brena e o Prof. Marcelo (LTM).
Por fim, o Prof. Malcolm Powell (Comminution Reimagined) apresentou o trabalho “Developing a mill transport model”, que contou Prof. Indresan Govender (Mintek, África do Sul), Dion Wethereley (SMI-JKMRC), Aubrey Mainza (University of Cape Town, África do Sul), além do Prof. Marcelo, como co-autores.
O LTM/UFRJ foi o único representante acadêmico da América Latina no evento. Outro destaque no Comminution ´23 foi a participação do Prof. Rodrigo na mesa da sessão técnica número 6. O maior destaque do evento, entretanto, foi a premiação recebida pelo Túlio, que merecerá uma notícia à parte.
Após o congresso, a equipe do LTM, bem como parceiros dos institutos membros e afiliados se reuniram em Maun (Botswana) para o Workshop Anual do GCC. Várias discussões técnicas por todo o grupo, e administrativas pelo conselho de direção, foram realizadas. Um destaque foi a apresentação pelo Prof. Rodrigo dos avanços realizados na implementação de modelos e circuitos no simulador dinâmico Dyssol pelo Rodrirgo Prates. Essa apresentação e as discussões culminaram na definição preliminar dessa como a plataforma de simulação dinâmica a ser adotada pelo GCC.
O Global Comminution Collaborative (GCC) é um grupo de pesquisadores em rede que abrange o mundo, formando uma fundação independente sem fins lucrativos, sediada na Alemanha para atender aos interesses globais. Seu objetivo é desenvolver uma capacidade excepcional no campo da pesquisa de cominuição e oferecer entrega prática muito além do potencial de grupos de pesquisa individuais.
O professor Luís Marcelo Tavares, do LTM, esteve apresentando uma palestra sobre “Advances in HPGR technology and modeling” no dia 30 de março.
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Não só para o corpo social do LTM, mas para todo o mundo, 2022 foi um ano de retomada gradual das atividades presenciais e do aumento do convívio social no laboratório, há muito esperado! Foi também um ano de grandes realizações no laboratório, com destaque para o reconhecimento do trabalho que temos desenvolvido, na forma dos vários prêmios, bem como de projetos concluídos com sucesso. A seguir são apresentados os vários destaques do ano:
Finalizamos diversos projetos importantes nesse ano, muitos dos quais desenvolvidos majoritariamente sob as condições adversas impostas pela pandemia. Esse foi o caso de dois projetos realizados junto a Ternium: o projeto “Otimização da Mistura e Pelotamento na Sinterização da Ternium”, do qual participaram Emerson, Henrique, Gabriel e Rodrigo, com a coordenação do Marcelo, foi finalizado com sucesso, tendo contado com a combinação da simulação DEM e amostragens industriais na busca do entendimento do misturador intensivo Eirich na formação de micropelotas. O projeto “Modelagem do empilhamento e retomada de sinter feed na Ternium: Fase II”, que contou com a participação do Andrés e a coordenação do Marcelo, também foi concluído com sucesso, tendo resultado no desenvolvimento de uma nova versão do simulador do empilhamento e retomada de sínter feed. Chegou ao fim também o projeto “Technical support and circuit simulation of Minas Rio operation” com a Anglo American, o qual contou com a participação da Brena, Luciana, Túlio e Thales, sob a coordenação do Marcelo. O principal resultado do projeto foi a implementação no simulador IES (Orica Inc.) do circuito de cominuição integrada multicomponente de minério de ferro, algo pioneiro no mundo. Diversos projetos com a Vale também chegaram ao fim nesse ano. O projeto “Modelagem e simulação do comportamento de briquetes de carvão vegetal durante a produção de pelotas verdes” foi concluído, contando com a participação de Bernardo, Emerson e Marcelo, sob a coordenação do Rodrigo. Durante o seu desenvolvimento o projeto apoiou a empresa na tomada de importantes decisões acerca do circuito a ser implantado numa usina no Complexo de Tubarão. O projeto “Avaliação da Rede Automatizada de Monitoramento Contínuo de Emissões de Material Particulado na Vale (Complexo Tubarão)”, que contou com a participação do Andrés e Gabriel, além da consultora Paulina, sob a coordenação do Marcelo, foi também encerrado. O projeto “Caracterização de briquetes de minério de ferro e simulação da sua degradação durante o manuseio e transporte”, que também contou com a participação do Andrés, Gabriel e Rodrigo, sob a coordenação do Marcelo, tratou desse novo aglomerado que está atraindo tanto interesse na indústria. No projeto de curta duração “Ensaios em dispositivo de manuseio de granéis”, a equipe técnica do LTM, coordenada pelo Rodrigo e contando com a participação do Guilherme (Vale) avaliou a eficácia de sistemas de limpeza de correia usando o dispositivo de manuseio piloto do LTM. Em um outro projeto coordenador pelo Rodrigo, intitulado “Desenvolvimento de simulador de manuseio de pelotas verdes – SMPV”, foi desenvolvido um simulador inovador capaz de prever a degradação de pelotas verdes no interior de circuitos de pelotamento. Dele ainda participaram Marcelo e Anderson Thomazini (Vale). O projeto “Análise da Geração de Finos de Pelotas de Minério de Ferro Visando a Previsão da Dispersão de Material Particulado no Ambiente”, que contou com a participação de Pedro (Vale e ex-LTM), Andrés, Avneer, Rodrigo, Anderson Thomazini (Vale), sob a coordenação do Marcelo, foi concluído, mostrando o poder do uso da simulação CFD associado ao modelo de degradação de pelotas na previsão de emissões de material participado. Concluímos o projeto de curta duração com a Anglo American “Translation of teaching material Anglo Technical Academy”, com forte apoio do Gabriel; outro com a Petra Agregados “Apoio na avaliação de argamassas com resistência ao impacto” e com a Goiáscal “Caracterização de moabilidade e composição de amostras de rocha calcária” e “Projeto de Simulação em Software de Modelo de Elemento Discreto (DEM) dos Insumos no Misturador da Área de Mistura da Samarco Mineração S/A”, esse último coordenador pelo Rodrigo e apoiado pelo Emerson.
Vários projetos iniciados em anos anteriores avançaram em 2022. O projeto com a Ternium que trata do estudo da remoção de zinco da lama de alto forno usando processos físicos de separação, é um deles. Além do Rodrigo Kubrusly (Ternium), o projeto conta com a participação de Luciana, Miguel, além de apoio da equipe de técnicos do LTM. O projeto que tratou de ensaios de quebra por impacto e compressão em leitos de partículas, realizado junto ao CDM/Vale, foi aditado e se mantém em andamento. Um segundo projeto com a Vale, esse com parceria da Embrapii-COPPE, trata da investigação da interação ar-sólido durante o manuseio de minério de ferro e pelotas. Esse projeto conta com a liderança do Andrés, além do Felipe (Vale), Gabriel, Catharina e Rangler e coordenação de Marcelo. Um terceiro projeto em andamento com a Vale trata da aplicação da tecnologia digital twin na prensagem de pellet feed. Esse conta com a participação direta de Túlio e Andrés. Outro projeto é uma parceria com a ESSS, a qual trata da avaliação/aprimoramento de modelos de quebra de partículas no Rocky DEM, incluindo materiais fibrosos e plásticos, ou seja, estendendo o rol daqueles usualmente estudados no LTM. Desse projeto participam Andrés e Alan. Um segundo projeto em andamento com a Ternium trata da otimização da moagem de coque breeze usando ferramentas de modelagem e simulação. Esse conta com a participação de Thales, Gabriel e Túlio, além de apoio de Rodrigo, sob a coordenação do Marcelo. O projeto CNPq Universal, que trata da modelagem avançada do moinho vertical agitado também avançou em 2022, tendo contado com a participação do Alan (IC), Alessandro, Yemcy e Everton (CEFET), Rodrigo e Andrés, sob a coordenação do Marcelo.
Alguns projetos iniciaram em 2022. O projeto “Improvement and practical application of the Tavares breakage model in EDEM”, contando com a participação do Victor e Gabriel e a coordenação do Marcelo, trata do avanço no desenvolvimento do Tavares modelo no Altair EDEM. O projeto “Estudo de modelagem matemática de separadores magnéticos a seco” com a Vale, trata de uma primeira iniciativa de modelagem desses separadores. O projeto “Caracterização da britabilidade de Itabiritos Compactos e simulação avançada da britagem primária”, realizado junto à Anglo American, conta com a liderança do Gabriel, além da participação do Alan, Victor, além do forte apoio de toda equipe de técnicos do LTM. Ele tem o objetivo de usar, de forma pioneira, DEM na seleção de britador primário na empresa. Dois projetos iniciaram em colaboração com o Luiz Maia (IGEO) na área de planejamento e controle de emissões durante o transporte ferroviário, tendo como cliente a MRS Logística, sob a coordenação do Marcelo.
Aqui vale a pena destacar – novamente – a importante participação do Rangler no apoio à tramitação de projetos na UFRJ, a qual passou por um processo de aumento exponencial do volume de burocracia em anos recentes. Seu papel como facilitador junto à COPPETEC foi fundamental para que esses projetos pudessem ser iniciados em 2022.
Por fim, tivemos aprovação de alguns projetos com financiamento público: Marcelo teve projeto aprovado no edital Cientista do Nosso Estado, enquanto Rodrigo teve projeto aprovado no edital Cientista Jovem do Nosso Estado, ambos da FAPERJ. Além desses, tivemos aprovação de projeto que trata da simulação da britagem seletiva de minerais estratégicos aprovado no edital CT-Mineral/CNPq. Esse projeto é uma parceria do LTM (Gabriel, Victor, Alan e Felipe) com a equipe técnica do LNDTSold.
Dissertações/teses defendidasTrês dissertações de mestrado foram defendidas no LTM. Duas delas foram orientadas pelo Rodrigo. Henrique defendeu dissertação que tratou de metodologia para calibração de modelos DEM de minério de ferro, enquanto Bernardo defendeu dissertação sobre a modelagem matemática da degradação mecânica de briquetes de carvão vegetal. Esses dois são frutos diretos de convênios realizados com a Vale, mostrando a formação de recursos humanos de alto nível resultante desse tipo de parceria. Uma terceira dissertação foi defendida por Aline (Vale) e orientada por Marcelo e Marisa Monte (CETEM), a qual tratou do efeito da estocagem a longo prazo do minério de Sossego no seu desempenho na flotação.
Ainda que com número um pouco mais reduzido que em anos anteriores, a quantidade de artigos publicados em periódicos internacionais foi bastante expressiva, com um total de 10. Mais reduzido foi o número de artigos submetidos para publicação em periódicos internacionais (6), o que é parcialmente explicado pelo grande esforço envidado na conclusão dos vários projetos citados, bem como na preparação de artigos para apresentação em congressos. Artigos publicados em 2022 contaram com a co-autoria de vários parceiros de instituições e empresas no Brasil (CETEM, USP, UENF, Vale e Anglo American) e exterior (Chalmers University of Technology, University of Cape Town e University of Queensland), que demonstram tanto a forte interação com a indústria quanto com parceiros acadêmicos no Brasil e exterior, a qual se transforma em pesquisa de alto nível.
Nesse ano retomamos as apresentações presenciais em vários congressos no Brasil e no exterior: Vários membros da equipe (Rodrigo, Marcelo, Luciana, Brena, Guilhereme-Vale e Maciel-Samarco) fizeram apresentações na ABM Week em São Paulo, bem como no Encontro Nacional de Tratamento de Minérios e Metalurgia Extrativa em Búzios (Rodrigo, Bernardo, Andrés, Luciana, Brena, Alan, Victor, Alessandro-CEFET), enquanto Felipe (Vale) fez apresentação no 3º CBCFD em Campinas. Nossa presença em eventos no exterior também foi retomada, com apresentações no European Simposium on Comminution and Classification (Toulouse, França) pelo Rodrigo, Andrés e Túlio, no CHOPS em Salermo (Itália) por Andrés e Rodrigo, no ICSTI em Bremen (Alemanha) por Rodrigo, bem como apresentações remotas de Túlio e Brena no IMPC Asia-Pacific em Melborne.
Marcelo ministrou várias palestras convidadas em fóruns nacionais e internacionais. Em março apresentou a palestra “Approaches to use DEM to simulate comminution machines” no 3rd DEM User Group Meeting da empresa Weir Minerals, bem como a palestra “Reflexões sobre cominuição de minério de ferro” no Seminário Técnico da Gerência Executiva de Processamento Mineral da Vale. Em agosto apresentou a palestra “Alternativas da simulação da cominuição usando o método dos elementos discretos” no ciclo de webinars do PPGCET da Universidade Federal de Catalão. Em setembro apresentou a palestra “Avanços na Concentração Magnética e Gravimétrica” no 2º Simpósio da IMIC em Sarzedo (MG). Em outubro ministrou a palestra “Realistic Simulations of Comminution & Degradation During Handling Using the Tavares Breakage Model in EDEM” no Altair Future.Industry. A palestra “Approaches to Deploy Breakage in Conjunction to the Discrete Element Method” foi apresentada em novembro no ATCx DEM, evento virtual da ALTAIR DEM, enquanto o ano se encerrou com a palestra convidada no Conminución em Lima (Peru) intitulada “Advanced modeling of crushers using the Discrete Element Method”, com apresentação já em dezembro.
InovaçãoPesquisas no LTM nesse ano resultaram no desenvolvimento de ferramentas computacionais que estão em uso na indústria. Como fruto de projeto com a Vale foi desenvolvido o SMPV – O simulador de manuseio de pelotas verdes –, o qual permite ao usuário selecionar a sequência de operações de manuseio e os parâmetros do material e simular a degradação de pelotas verdes nos circuitos da Vale. Por outro lado, como resultado de projeto realizado com a Ternium foi desenvolvida ferramenta de previsão da estocagem e retomada de sínter feed, permitindo avaliar o impacto de diferentes estratégias na montagem e retomada das pilhas pelo método Chevron usadas na empresa.
Alinhado com as inovações a nível internacional na caracterização de quebra de partículas, o LTM agora dispõe do dispositivo Geopyörä, recipiente da CEEC Medal, e que está sendo estudado no laboratório como uma alternativa mais expedita na medida da energia de fratura de partículas.
Luciana passou a atuar de forma parcial no seu doutorado, após passar a fazer parte da equipe técnica da Anglo American em Minas Rio.
No início do ano, Renan passou a integrar o quadro da DEM Solutions (Altair), atuando de forma parcial na reta final de seu mestrado.
Túlio passou seis meses na Suécia, divididos entre a Chalmers University of Technology e a Boliden, por meio da Comminution Reimagined Inc, tendo mantido suas atividades no LTM de forma remota no período.
Maciel (Samarco) iniciou seu doutorado em tempo parcial orientado pelo Rodrigo.
Vários alunos novos de Iniciação Científica passaram a fazer parte da equipe do LTM, incluindo o Eduardo, o Rodrigo Prates, o Alan (IC), o Miguel e a Catharina.
Victor foi agraciado com a bolsa de pós-doutorado Nota 10 FAPERJ, a qual foi concedida em edital que contou com forte concorrência de colegas de todas as áreas de conhecimento que atuam no Estado do Rio de Janeiro.
Marcelo participou do comitê assessor das Engenharias II da CAPES na Avaliação Quadrienal do Cursos de Pós-Graduação no Brasil. Ele também participou de várias bancas examinadoras de pós-graduação (UFOP-Ouro Preto, USP-São Paulo, UC-Concepción), bem como de concursos para progressão para professor titular (UFF-Volta Redonda).
Prêmios e distinçõesComo citado na abertura, esse foi o ponto alto do ano para o LTM. Nunca havíamos recebido tantos reconhecimentos – em número e em importância – em um único ano!
Marcelo recebeu o Prêmio Giulio Massarani de Mérito Acadêmico da COPPE (Categoria Sênior), concedido a cada dois anos ao docente com atuação mais destacada em formação de recursos humanos e produção científica (https://www.coppe.ufrj.br/pt-br/planeta-coppe-noticias/noticias/coppe-premia-o-merito-academico-e-relembra-massarani-e-lobo-carneiro). A cerimônia, ocorrida presencialmente no dia 13/12/2022 contou com autoridades da UFRJ e da COPPE, além da presença maciça de membros atuais e antigos do LTM, além de parceiros, foi abrilhantada pela apresentação feita pelo Rodrigo, padrinho do agraciado.
Uma outra premiação inédita foi o Prêmio CETEM de Tecnologia Mineral, recebido pelo Victor na abertura do XXIX ENTMME em Búzios pelo trabalho realizado em co-autoria com Marcelo e intitulado “Estudo dos perfis de pressão de HPGR piloto utilizando a modelagem dinâmica multicorpos no Método dos Elementos Discretos”.
Representando seus co-autores Túlio e Gilvandro (Vale), Marcelo recebeu na ABM Week o prêmio Vale 2022 de Reconhecimento Técnico da ABM pelo trabalho “Comparação de cenários industriais de prensagem de pellet feed via simulação”.
Hayla, co-orientada por Marcelo no seu doutorado na University of Queensland, recebeu o Ian Morley Prize.
Dissertação de mestrado do Guilherme (Vale), orientada por Rodrigo e Marcelo, e Trabalho de Conclusão de Curso do Bernardo, orientado por Rodrigo, receberam o X Prêmio CREA-RJ de Trabalhos Científicos e Tecnológicos 2022.
Mantendo a tradição do LTM no Painel PEMM 2022: Eduardo recebeu prêmio de melhor trabalho de graduação e Bernardo, menção honrosa na categoria mestrado, sendo ambos orientados por Rodrigo.
Expectativas para 2023Estamos muito otimistas com o ano que se inicia, seja pelo recrudescimento da pandemia, seja pelo grande número de projetos prestes a iniciar, além daqueles já em andamento. Temos novamente expectativa de bater nossos recordes em números de artigos submetidos (17) e publicados (15) em periódicos, o que não será uma tarefa simples. Tendo em vista defesas já agendadas e as planejadas, estamos otimistas que o ano será de destaque na conclusão de mestrados e doutorados, com uma expectativa de 5 dissertações de mestrado e 3 de doutorado defendidas.
Há grande motivação por trás da superação de limites, o que mostramos ser possível no LTM, mesmo com todas as dificuldades. Entretanto, não é pequeno o esforço em manter as conquistas e o prestígio já alcançados! Isso demandará cada vez mais foco e esforço de todo o corpo social do LTM!
Nós e grande parte da população brasileira estamos otimistas por um ano no qual a ciência e a pesquisa serão, após um período muito difícil, novamente prestigiadas e reconhecidas pela sociedade, mas sobretudo pelo novo governo! Nós do LTM continuamos sempre dispostos a dar a nossa contribuição!
Coordenação do LTM/COPPE/E.Poli
