Laboratório de Tecnologia Mineral
Laboratório de Tecnologia Mineral
O Prof. Marcelo apresentou no dia 7 de março de 2024 a palestra intitulada "Avanços na modelagem e simulação do processamento mineral aplicáveis a minérios de fosfato", como parte do 1 o Congresso Brasileiro de Fosfatos, realizado de 5 a 8 de março em Caldas Novas (GO). Na palestra ele abordou brevemente alguns dos avanços realizados pelo grupo na simulação de britadores usando DEM, na simulação online do HPGR, na simulação em regime estacionário integrada de circuito de cominuição, bem como na simulação dinâmica de um circuito de britagem. Além da palestra, o professor também fez parte da comissão organizadora,bem como da comissão técnica do evento.
Mais informações sobre o evento podem ser encontradas AQUI
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O ano que passou foi muito intenso de trabalho e realizações. Esse foi um ano especial, pois marcou os 25 anos de existência do LTM, carregando consigo uma trilha de realizações! A seguir um breve resumo dos destaques do ano:
PROJETOS
Provavelmente o ponto alto do ano foi a atuação da equipe do LTM nos vários projetos com a indústria. Inclusive, batemos o recorde de recursos captados em projetos com a indústria, superando os R$3,5 milhões no ano. Um resumo das atividades nessa área é apresentado a seguir:
Finalizamos diversos projetos nesse ano: Esse foi o caso do projeto com a Vale que tratou da aplicação da tecnologia digital shadow na prensagem de pellet feed. Esse contou com a participação direta de Túlio e Andres, e resultou na implantação de ferramenta online que assiste à operação de uma prensa no Complexo de Tubarão (ES). Outro projeto concluído foi uma parceria com a ESSS, a qual tratou da avaliação/aprimoramento de modelos de quebra de partículas no Rocky DEM. Desse projeto participaram Andrés e Alan. Projeto concluído com a Ternium tratou da otimização da moagem de coque breeze usando ferramentas de modelagem e simulação. Esse contou com a participação de Thales e Gabriel, além de apoio de Rodrigo, sob a coordenação do Marcelo, tendo mostrado grandes oportunidades de otimização do sistema de moagem da empresa. Concluímos também projeto com a MRS Logística que tratou de montagem de um plano de controle das emissões de particulados finos do transporte ferroviário de minério de ferro nos trechos de Mangaratiba e Itaguaí (RJ), que contou com o apoio do Rangler, além do parceiro Luiz Maia do IGEO/UFRJ, também sob a coordenação de Marcelo. Por fim, concluímos o projeto que tratou da caracterização da britabilidade de Itabiritos Compactos e simulação avançada da britagem primária com a Anglo American. Esse projeto envolveu vários membros da equipe técnica do LTM (Rangler, Maike e Thassio), com forte participação de Gabriel, Victor e Alan e coordenação de Marcelo. Nesse projeto utilizamos, de forma pioneira, a simulação DEM e o nosso modelo de quebra na análise comparativa de alternativas de britagem primária de minérios de ferro supercompactos.
Vários projetos iniciados em anos anteriores avançaram em 2023. O projeto com a Ternium que trata do estudo da remoção de zinco da lama de alto forno usando processos físicos de separação, foi um deles. O projeto conta com a participação de Luciana, além de apoio da equipe de técnicos do LTM. O projeto que trata de ensaios de quebra por impacto e compressão em leitos de partículas, realizado junto ao CDM/Vale, continuou avançando em 2023. Dele participa toda a equipe técnica do LTM, incluindo nosso quase septuagenário Jacyntho. 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 e Rangler, com coordenação de Marcelo. O projeto “Improvement and practical application of the Tavares breakage model in EDEM”, que conta com a participação do Victor e a coordenação do Marcelo, trata do avanço no desenvolvimento do model Tavares no Altair EDEM, com avanços que já serão incorporados na próxima versão do EDEM. O projeto “Estudo de modelagem matemática de separadores magnéticos a seco” com a Vale, trata de uma primeira iniciativa de modelagem desses separadores. Ele conta com a participação do Alan Fidalgo e coordenação de Marcelo, já tendo resultado no primeiro modelo empírico para esse tipo de separador. Dentre os projetos com financiamento público, o projeto CNPq Universal, que trata da modelagem avançada do moinho vertical agitado também avançou nesse ano, tendo contado com a participação do Alessandro e Yemcy (CEFET), Rodrigo, Gabriel e Andrés, sob a coordenação do 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 é uma parceria do LTM (Gabriel, Victor, Alan e Lipe) com a equipe técnica do LNTSold. O britador de mandíbulas do LTM foi reformado e modernizado e as primeiras peças produzidas por manufatura aditiva estão sendo testadas.
Alguns projetos se iniciaram em 2023. Projeto com a CMOC Nióbio, que trata da otimização das operações de britagem, escalpe e moagem do minério de nióbio, iniciou e já resultou em importantes avanços ao longo do ano, com destaque para proposições de alternativas de melhoria na área de moagem e recuperação de nióbio. Ele conta com a liderança do Gabriel, apoio por Túlio e coordenação de Marcelo. Projeto com financiamento da Vale-EMBRAPII, intitulado “Modelagem avançada no desenvolvimento de ensaio de variabilidade do separador Reflux e na otimização de britagem” também iniciou nesse ano. Ele conta com a participação de Andrés, Gabriel e Lipe e coordenação de Marcelo. Projeto internacional com a Weir Minerals, que trata da aplicação da modelagem DEM da prensagem de rolos em escala piloto, teve importantes avanços ao longo do ano. Ele conta com a participação do Victor e coordenação de Marcelo. Iniciamos também nesse ano o primeiro projeto com a CSN em mais de duas décadas. Ele trata da avaliação mineralógica e de rotas de cominuição de itabiritos compactos do Esmeril. Finalizamos a caracterização das principais tipologias de minério de jazida e já foram propostas, em caráter preliminar, rotas de processo. Participa dele Gabriel, além de Túlio, sob a coordenação de Marcelo. Iniciou também nesse ano projeto com a Bionow que trata 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 conta ainda com a participação de Emerson, Noah e equipe técnica do LTM. Iniciamos vários projetos com a Samarco Mineração. Um deles trata da geometalurgia e análise da degradação de pelotas devido ao efeito intemprico, coordenado por Marcelo e que conta com a liderança de Andrés e apoio de Maike, Thassio e Lipe. Um novo projeto com a Anglo American (Minas Rio) foi iniciado, tratando do apoio à empresa nas suas iniciativas de expansão a médio/longo prazo da etapa de cominuição. Dele participa Victor, Túlio, Gabriel, sob a coordenação de Marcelo. Projeto também foi iniciado com a Vale (CTSS), tratando da otimização do manuseio de minério de ferro a umidade natural e a seco via simulação. Coordenado por Rodrigo, ele conta ainda com a participação de Emerson, Gabriel, Noah, Lipe e Filipe. O projeto tem apoiado 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.
DISSERTAÇÕES/TESES
No início do ano Túlio defendeu sua dissertação de mestrado intitulada “A novel HPGR online modeling and simulation approach coupled with real-time information”, orientada por Marcelo e Andrés. No final do ano Thales defendeu sua dissertação com título “Simulação e otimização de circuito de moagem de coque breeze contendo moinho de barras”, orientada por Marcelo e Rodrigo. Esses trabalhos se destacaram pelas várias publicações em periódicos de alto impacto. Rodrigo Prates defendeu seu projeto final de curso intitulado “Simulação dinâmica de circuitos de cominuição utilizando o software Dyssol”, sob a orientação de Rodrigo.
PUBLICAÇÕES EM PERIÓDICOS E APRESENTAÇÕES EM CONGRESSOS
Com 9 publicações em periódicos de circulação internacional, foi a primeira vez desde 2017 que nossa produção caiu para um dígito! Ainda que em menor número, quase a totalidade dos trabalhos foram publicados em periódicos de alto fator de impacto, que mostra que mantivemos atenção à qualidade. Aumentamos também o número de artigos submetidos no ano (10), mas que ainda foi abaixo da nossa meta anual de 12.
Ministramos três palestras convidadas em congressos e simpósios. O maior destaque ficou por conta da palestra convidada ministrada por Rodrigo no Particles 2023, realizada em Milão (Itália) e intitulada “Modeling breakage of green iron ore pellets by impact”. A nível nacional, Marcelo ministrou palestras convidadas no XXVI Encontro Nacional de Modelagem Computacional em Nova Friburgo (ENMC) (RJ), intitulada “Modelagem computacional avançada e simulação nas indústrias mineral e metalúrgica” e no 1º Simpósio Brasileiro Ciência do Cimento (SBCC2023) em São Paulo (SP), intitulada “Developing pozzolanic materials through grinding”. Adicionalmente, Marcelo apresentou a palestra convidada “Advances in HPGR technology and modeling” no ciclo de webinars do GCC.
A equipe do LTM também marcou sua presença em vários congressos internacionais, com a apresentação de trabalhos por Túlio, Marcelo e Rodrigo no Comminution 2023 em Cape Town (África do Sul), bem como no Workshop do GCC, realizado em Maun (Botswana). Andrés fez apresentações no Partec 2023 (Nuremberg, Alemanha) e no DEM9 (Erlangen, Alemanha). A nível nacional, Túlio, Rodrigo Prates e Noah fizeram apresentações no ENMC (Nova Friburgo), enquanto vários membros da equipe apresentaram trabalhos na edição 2023 da tradicional ABM Week, em São Paulo (SP), incluindo Rodrigo, Marcelo, Túlio, Bernardo, Rodrigo Prates, Thales, Alan, Noah, Andrés, Victor, Luciana e Eduardo. A coordenação do LTM entende que é estratégica, e por isso apoia, a divulgação dos nossos trabalhos nos principais eventos técnicos da área, pois dá a oportunidade aos alunos de desenvolver suas habilidades, enquanto dá visibilidade nacional e internacional às pesquisas em andamento no grupo.
PRÊMIOS E DISTINÇÕES
Recebemos, com muita satisfação, dois prêmios na ABM Week de 2023. O primeiro foi o Prêmio Vale Aglomeração de Minérios, recebido pelo trabalho intitulado “Uso de resíduos de granito como coating de pelotas para reatores de redução direta”, recebido por Ana Maria (Samarco e mestranda LTM), além de Marcelo e outros membros da equipe Samarco. O segundo foi o Prêmio Samarco Mineração, recebido pelo trabalho “Estratégia robusta de calibração de parâmetros para simulação do escoamento de minério de ferro em chutes de transferência”, de autoria de Guilherme (Vale e doutorando LTM), Henrique (egresso LTM), Rodrigo e Marcelo.
Túlio recebeu o “GCC Student Paper Award” pela sua apresentação no Comminution 2023. Alan Fidalgo recebeu menção honrosa pela sua apresentação na 12ª Semana de Integração Acadêmica da Universidade Federal do Rio de Janeiro. Túlio foi premiado pela melhor apresentação oral a nível de doutorado, Rodrigo Prates pela de graduação e Alan Fidalgo recebeu menção honrosa pelas suas apresentações na IX Semana Metalmat e Painel PEMM 2023.
Pelo quarto ano seguido Marcelo apareceu no ranking da Elsevier Stamford de cientistas, com destaque para sua ascensão na classificação para a colocação 107.467 dentre todos os pesquisadores do mundo considerando todas as citações recebidas ao longo de sua carreira e 33.646 se consideradas apenas as citações recebidas em 2022. No Brasil, sua posição passou a 353 se considerada toda a sua carreira e 65 se consideradas apenas as citações recebidas em 2022.
INOVAÇÃO
Dentre os vários avanços realizados nas pesquisas no ano se destacam a aplicação pioneira do acoplamento DEM-CFD ao modelo mecanicista UFRJ na simulação do moinho de carga agitada vertical, em trabalho de Andrés, Alessandro, Rodrigo e Marcelo, bem como da aplicação do acoplamento DEM-SPH ao modelo mecanicista UFRJ na simulação do moinho planetário, em trabalho de Andrés, Victor e Marcelo. Andrés também foi responsável pela aplicação pioneira do KTGF na simulação das emissões de material particulado de forno de redução direta.
Um outro destaque foram os avanços na modelagem dinâmica usando a plataforma Dyssol. Rodrigo e Rodrigo Prates implementaram com sucesso modelos matemáticos de cominuição e classificação, incluindo o caso multicomponente.
Túlio esteve à frente da implementação do digital shadow de uma prensa de rolos em uma usina do Complexo de Tubarão da Vale, a qual apoia o operador nas suas tomadas de decisão em tempo real.
Andrés, com o apoio do Gabriel, construíram um túnel de vento em miniatura para simular emissões durante o carregamento de embarcações, enquanto diversos membros da equipe se envolveram com a construção de sistemas em escala reduzida de simulação de manuseio de minérios, auxiliados por manufatura aditiva polimérica.
PESSOAS
Algumas mudanças aconteceram de nossa equipe: em tempo integral Bernardo, Túlio e Vivian ingressaram no doutorado no PEMM, enquanto Lipe e Rodrigo Prates ingressaram no mestrado. Guilherme Oliveira ingressou no doutorado no PEMM em tempo parcial.
Novos alunos de Iniciação Científica passaram a fazer parte da equipe do LTM, incluindo Noah e Filipe Almeida.
Ericksson Almendra, docente que participou dos primeiros anos do LTM, tendo orientado várias dissertações de mestrado e teses de doutorado, aposentou em 2023!
Marcelo foi convidado para compor o comitê editorial do novo periódico internacional Green and Smart Mining Engineering, da Elsevier. Ele também participou do comitê julgador do edital PROPG CAPES, bem como do comitê que premiou as melhores teses da USP. Sua participação como membro do Comitê Técnico-Científico do CETEM se encerrou em outubro/2023.
Rodrigo tornou-se membro efetivo do GCC e atuou como avaliador dos trabalhos apresentados na XII Jornada do Programa de Capacitação Institucional do CETEM. Finalmente, Rodrigo foi eleito coordenador acadêmico do Programa de Engenharia Metalúrgica e Materiais para o biênio 2024-2025.
OUTROS
Após vários anos sem modificação na estrutura física, concluímos as muito necessárias reformas dos banheiros do 2º andar do LTM, enquanto a construção/reforma dos vestiários no piso térreo se encontra na etapa final. Além disso, obtivemos autorização para início das obras de construção de nossa oficina mecânica no subsolo do LTM.
Em 2023 testemunhamos também um aumento substancial no número de interessados nos trabalhos do LTM, com um aumento de 30% do número de seguidores no LinkedIn, que hoje se aproxima de 1200 pessoas.
EXPECTATIVAS PARA 2024
Sempre atentos a oportunidades de desenvolvimento e crescimento do grupo, vemos que o nosso rol de empresas parceiras tem crescido tanto em número quanto em intensidade (número de projetos). Isso é fruto do reconhecimento da excelência que sempre guiou as atividades do LTM e o espírito de que nosso melhor trabalho é feito em parceria com a indústria, resolvendo problemas do mundo real.
Um desafio a ser vencido em 2024 é a ampliação da produção científica qualificada, com aumento de artigos submetidos e publicados em periódicos de alto nível. Ainda que os nossos recordes históricos de número de artigos submetidos (17) e publicados (15) sejam expressivos, há motivo para acreditar que teremos condições de, se não superá-los, igualá-los! Isso será feito sem desatenção à formação de recursos humanos de alto nível, que uma das principais missões do LTM! Inclusive, nossa expectativa é da conclusão de 4 mestrados e 2 doutorados em 2024!
Coordenação do LTM/COPPE/E.Poli
O prof. Luís Marcelo Tavares apresentou palestras convidadas em dois eventos nacionais nesse último trimestre de 2023.
O primeiro foi o XXVI Encontro Nacional de Modelagem Computacional, que ocorreu em Nova Friburgo (RJ) de 25 a 27 de outubro. Este evento, sediado pelo IPRJ/UERJ, mas organizado por várias instituições brasileiras, está entre os mais tradicionais na área. A palestra ministrada foi “Modelagem computacional avançada e simulação nas indústrias mineral e metalúrgica”, que mostrou vários exemplos de aplicações inovadoras desenvolvidas pelo LTM/UFRJ na área, algumas das quais amplamente difundidas no Brasil e no mundo.
O segundo foi o 1º Simpósio Brasileiro Ciência do Cimento (SBCC2023), que ocorreu na Cidade Universitária da USP em São Paulo (SP) nos dias 5 e 6 de novembro. Ele antecedeu o 8º Congresso Brasileiro de Cimento (CBCi), promovido pela Associação Brasileira do Cimento Portland (ABCP). A palestra ministrada foi “Developing pozzolanic materials through grinding”, a qual irá tratou da revisão dos avanços realizados em anos recentes na área, que mostram o potencial – ainda relativamente pouco explorado – do uso da moagem como uma operação para desenvolver materiais cimentícios suplementares, com muito bons resultados no caso de cinzas residuais.
Links para as páginas dos eventos:
XXVI Encontro Nacional de Modelagem Computacional
1º Simpósio Brasileiro Ciência do Cimento (SBCC2023)
Foi recentemente publicada a edição de 2023 do Elsevier-Stanford Ranking of Scientists, que contém duas classificações nas quais são listados os 2% cientistas de maior impacto nas várias áreas do conhecimento: uma que leva em consideração citações ao longo de toda a sua carreira e a outra que leva em conta somente as citações recebidas em 2022. Pela quarta vez seguida o Prof. Luís Marcelo aparece neste importante ranking internacional. A outra boa notícia foi sua ascensão quando comparado ao ano passado: na principal classificação, a que leva em consideração toda a carreira do pesquisador, ele subiu da posição 122.807 para 107.467 dentre todos os pesquisadores no mundo, bem como da posição 353 para 320 se considerados apenas aqueles que atuam no Brasil. Ele passou para o top 20 entre aqueles que atuam na UFRJ, principal universidade federal do Brasil. Ele também subiu da posição 40 (2022) para 38 (2023) quando comparado àqueles que atuam predominantemente nas áreas de mineração e metalurgia no mundo, mantendo-se na segunda posição nessa área na América Latina.
Os números são ainda de maior destaque se considerada a segunda classificação, aquela que leva em conta apenas as citações recebidas em 2022. Nela ele agora ocupa a posição 27.596 em comparação a 33.646 em 2022 no mundo e 65 no Brasil, ou seja, 22 posições acima de sua classificação em 2022 (87) e 4º lugar na UFRJ. Na área de mineração e metalurgia ele se manteve na 11ª posição no mundo e é o pesquisador mais bem classificado na América Latina e o segundo das Américas.
Esse ranking se baseia nos artigos publicados em periódicos e suas citações. É importante lembrar que os artigos citados e reconhecidos nesse ranking foram, em sua grande maioria, escritos com vários co-autores, que incluem alunos, pesquisadores pós-doutores, docentes da UFRJ, bem como parceiros da indústria e da academia tanto do Brasil quanto do exterior. Assim, mais que um reconhecimento individual, ele destaca todo o grupo que não mede esforços para gerar trabalhos que influenciam os rumos da pesquisa e da engenharia nas áreas de mineração e metalurgia, mesmo com as várias dificuldades que encontramos para fazer pesquisa de qualidade no Brasil. É importante ainda reconhecer todos aqueles que, ainda que não tenham sido autores dos trabalhos citados, deram importante grande contribuição para que eles se tornassem realidade. Esse é o caso da equipe técnica do Laboratório de Tecnologia Mineral da COPPE/UFRJ, responsável por gerar bons resultados em bancada, e da administrativa, por dar apoio no cuidado com a burocracia na pesquisa, que só faz é crescer...
No estudo, os cientistas foram classificados em 22 campos científicos e 174 subcampos, utilizando dados do Scopus fornecidos pela Elsevier por meio do ICSR Lab. Os cálculos foram realizados usando todos os perfis de autores do Scopus até 1 de outubro de 2023. Classificar cientistas conforme seu impacto sempre é uma tarefa difícil e muitas vezes questionável. Entretanto, dentre os vários rankings já publicados, esse em particular tem encontrado aceitação na comunidade por dar ênfase às citações, excluindo as autocitações, bem como comparando pesquisadores de áreas afins.
As classificações estão disponíveis em Excel e podem ser baixadas AQUI.
Prof. Rodrigo M. de Carvalho irá apresentar palestra keynote no VIII International Conference on Particle-Based Methods, que acontece de 9 a 11 de outubro de 2023 em Milão (Itália). O trabalho é intitulado “Modeling breakage of green iron ore pellets by impact”, que ainda conta com a co-autoria de Anderson Thomazini (Vale), Emerson da Cunha e o Prof. Luís Marcelo Tavares (LTM/UFRJ). Ele abre a sessão “Particle-Based Methods in Mining and Mineral Processing I”, organizada por Simon Larsson (Lulea) e Pär Jonsen (LKAB). Esse trabalho é oriundo das pesquisas realizadas em anos recentes sobre a degradação mecânica de pelotas verdes de minério de ferro, financiada pela Vale em dois convênios de cooperação científica, coordenados pelo Prof. Luís Marcelo e pelo Prof. Rodrigo Carvalho, respectivamente. As pesquisas nessa área resultaram em duas dissertações de mestrado já defendidas, uma especificamente no tema por Anderson Thomazini, além de um aplicativo que permite a simulação de toda a rota de manuseio de pelotas verdes desde os discos de pelotização até os fornos de endurecimento.
