Laboratório de Tecnologia Mineral
Laboratório de Tecnologia Mineral
3 de fevereiro de 2021
Quando, no final de 2019, escrevemos o retrospecto do ano e as perspectivas para 2020, jamais podíamos imaginar os desafios que todo o mundo iria enfrentar nesse ano. Enquanto todos tivemos que aprender a trabalhar isolados e, em alguns casos, sob condições longe das ideais, alguns tiveram que enfrentar o desafio maior da vida, que é a perda de um familiar. Deixamos aqui registrados, novamente, os pêsames para esses últimos.
Quanto ao trabalho e as pesquisas no LTM, apesar de todas as dificuldades, conseguimos prosperar muito nesse ano, quando quase todos trabalhamos de forma remota, enquanto uma pequena equipe manteve, com muito sacrifício, as atividades práticas presenciais no laboratório durante a pandemia. Esses importantes avanços ficam claro nos destaques abaixo do ano.
Projetos
Encerramos com sucesso vários projetos nesse ano, mesmo com todas as adversidades. O projeto P9Q da AMIRA, o qual contou com a importante participação do Túlio, Renan e Rodrigo, foi encerrado em 2020, tendo como resultado a implementação de novos modelos na plataforma de simulação IES (Integrated Extraction Simulator) do CRC-Ore. Essa foi a terceira etapa desse projeto da qual participamos (desde 2008), projeto esse que já está em andamento e com financiamento contínuo há mais de meio século. Projeto realizado junto à Ternium tratou do desenvolvimento de modelos para o empilhamento de sínter feed, bem como de modelo empírico da sinterização, também foi encerrado. Esse projeto contou com a liderança do Andrés. Outro projeto encerrado tratou do estudo em escala piloto da produção de areia quartzosa para a fabricação de vidro. O cliente foi a Orca Ltda e contou com a importante participação da Luciana, que trabalhou junto a uma equipe de técnicos e estagiários tanto do LTM quanto do CETEM. Encerramos também projeto Embrapii-COPPE com a Intercement, o qual tratou da moagem de cimentos especiais contendo fíler. Esse projeto contou com a importante participação do Vitor, além do Rômulo, que operaram o circuito de moagem contínua do LTM por diversos meses, contando também com o auxílio de toda a equipe, além da Yemcy (CEFET). Encerramos ainda quatro projetos realizados em parceria com a Vale e também coordenados por Marcelo. No início do ano encerramos o projeto sobre modelagem e simulação da degradação de pelotas verdes de minério de ferro durante o processamento, o qual contou com a participação do Rodrigo, Emerson, Anderson Thomazini (Vale) e Rafaella, tendo sido objeto de mestrados, já defendidos, pelos últimos dois. Encerramos também o projeto que tratou da modelagem da prensagem de pellet feed, o qual contou com a forte participação do Túlio, Gilvandro (Vale), Victor e Gabriel. Renan, Emerson e Rodrigo formaram a equipe do projeto que estudou, via simulação, o duplo pelotamento de minério de ferro. Foi ainda concluído projeto junto à Samarco, contando com a coordenação do Rodrigo e participação do Emerson, que tratou da simulação do manuseio do circuito de manuseio de pelotas verdes. Concluímos ainda projetos/serviços de curta duração para a Nexa, Petra, LTS/COPPE e a Minerare.
Vários projetos continuaram em andamento durante 2020, com previsão de encerramento em 2021. Dentre eles se destacam dois com a Vale: Andrés e Avneer, originalmente com o apoio também do Pedro (New Steel), formam a equipe do projeto que trata da simulação da dispersão de material particulado oriundo do manuseio de pelotas queimadas de minério de ferro, que ainda conta com o apoio do Rodrigo e Emerson; Guilherme (Vale), Henrique, Rodrigo e Emerson formam a equipe do projeto que trata do benchmarking de ferramentas para simulação do manuseio de minérios de ferro em instalações da Vale usando DEM. Esse projeto se destaca pelo forte apoio da equipe de técnicos do LTM, em particular de Thássio e Maike, que realizaram inúmeros ensaios, mesmo em tempo de pandemia. Nesse projeto, diversos equipamentos foram projetados e construídos pela equipe do LTM, incluindo um dispositivo de manuseio piloto (DMP) já instalado no subsolo do LTM.
Vários novos projetos iniciaram em 2020. Quatro projetos foram iniciados em parceria com a Ternium, sendo um até já concluído, como mencionado anteriormente. Um deles, coordenado pelo Rodrigo e contando com a participação do Emerson e do Rafael (Ternium) trata do desenvolvimento de aplicativo para simulação do carregamento do alto-forno. Os demais, coordenados por Marcelo, tratam da simulação da mistura e pelotamento no misturador Eirich, contando ainda com a participação do Rodrigo, Emerson, com apoio do Henrique e Andres. O outro projeto trata do estudo da remoção de zinco da lama de alto forno usando processos físicos de separação. Além do Rodrigo Kubrusly (Ternium), participam a Luciana e o Breno, com o apoio da equipe de técnicos do LTM. No final do ano foi iniciado um novo projeto com a Vale, esse com parceria da Embrapii-COPPE, o qual 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) e Rangler. Em 2020 foi também assinado novo projeto com a Anglo American, através do qual o LTM vai apoiar a empresa no uso do simulador IES, aplicado às operações de cominuição do circuito de Minas Rio, incluindo a implementação de novos modelos matemáticos. Esse projeto conta com a participação da Brena, Thales e Túlio. Outro projeto iniciado em 2020 é uma parceria com a ESSS, a qual trata da avaliação/aprimoramento de modelos de quebra de partículas no Rocky DEM, incluindo de materiais fibrosos e plásticos, ou seja, estendendo além daqueles usualmente estudados no LTM. Desse projeto participam Andrés e Alan.
Esse relato mostra que não faltaram interações com a indústria nesse ano. Entretanto, vale chamar a atenção que ao menos seis novos projetos ainda não iniciaram ou talvez até venham a ser cancelados por conta do aumento assustador da burocracia na tramitação e assinatura de contratos na UFRJ, que passou de semanas para mais de 6 meses em 2020, inviabilizando vários projetos. A má notícia é que isso nem se deve à pandemia, mas sim à visão de que várias instâncias da universidade devem se pronunciar sobre qualquer projeto a ser realizado na universidade...
Dissertações/teses defendidas
Talvez um dos principais impactos negativos da pandemia nas atividades do LTM foi a conclusão dos trabalhos dos alunos. Ainda assim, tivemos quatro defesas, sendo três de mestrado e uma de projeto de conclusão de curso de graduação. Já no início do ano Anderson Soares (New Steel) defendeu sua dissertação de mestrado que tratou da caracterização e processamento de itabirito compacto silicoso da mina de Casa de Pedra, orientada por Marcelo. Também em janeiro, Thales defendeu seu projeto de graduação em engenharia química que tratou da modelagem e simulação dinâmica de uma usina de beneficiamento de agregados, tendo sido orientado por Rodrigo e Marcelo junto a Maurício de Sousa Jr., da Escola de Química. Em junho, Bruno (Arcelor Mittal) defendeu, já de forma remota, dissertação sobre a modelagem e simulação do carregamento de alto-forno, tendo sido orientado pelo Rodrigo. Anderson Thomazini (Vale) encerrou o ano com defesa de trabalho sobre modelagem e simulação da degradação de pelotas verdes de minério de ferro em operações de pelotização usando DEM, tendo sido orientado por Marcelo e Rodrigo.
Por outro lado, vários exames de qualificação de mestrado e doutorado foram defendidos durante o ano, incluindo os de Victor (D.Sc.), Renan, Túlio e Brena (M.Sc.).
Foi com grande satisfação e orgulho que vimos que em todas as defesas, sejam as presenciais ou remotas, a equipe do LTM esteve presente em peso, prestigiando os colegas!
Publicações em periódicos e participação em congressos
Nesse ano superamos a nossa marca histórica novamente do número de artigos publicados em periódicos internacionais, com um total de 13 em 2020. Esse foi o ano em que José Raphael, Gilvandro e Rafaella publicaram seu primeiro artigo em periódico! Além disso, nesse ano chegamos próximo ao recorde de 2019 (17) no número de artigos submetidos para publicação em periódicos internacionais, com a marca de 15 trabalho submetidos.
Com o cancelamento da maioria dos congressos as publicações em anais de eventos se resumiram ao International Mineral Processing Congress (IMPC), que seria realizado em Cape Town, mas que acabou apenas sendo traduzido nos anais do evento, com publicação prevista para fevereiro de 2021. O LTM participou com três trabalhos: scale-up do HPGR (Túlio, Gilvandro e Marcelo), modelagem da dispersão de material particulado (Andrés, Pedro e Marcelo) e modelagem mecanicista da moagem (Rodrigo, Túlio e Marcelo). Além disso, Marcelo foi o editor dos anais na área temática de “physical separation”.
Apesar da pandemia, ministramos algumas palestras convidadas em fóruns internacionais, todas de forma remota. Em outubro, Marcelo apresentou a palestra “Approaches to use DEM to simulate comminution and degradation during handling” como parte dos Webinars mensais do GCC. Túlio então apresentou em novembro, dentro do primeiro bloco de Webinars de jovens pesquisadores do GCC, a palestra “Advances in mathematical modeling of the HPGR for pressing iron ore concentrates”. Ainda em novembro, Marcelo apresentou a palestra convidada no evento virtual no Altair Technology Conference on DEM intitulada “A model for simulating particle breakage with high fidelity in EDEM”. Em função da pandemia, diversos congressos e workshops onde faríamos palestras convidadas foram transferidos para 2021.
Marcelo editou o número especial da Minerals “Comminution in the Minerals Industry”, que será publicado na forma de uma capa dura nos primeiros meses de 2021. Rodrigo é o editor de um outro número especial da Minerals intitulado “Simulation using DEM in the Minerals Industry”.
Inovação
Com o encerramento do projeto P9Q, o LTM totalizou três novos modelos implementados na ferramenta IES, que são, o modelo mecanicista da moagem em moinho de bolas, fruto do mestrado do Rodrigo e validado como parte do mestrado do Victor, bem como os modelo do jigue e do tambor de meio denso. Além disso, o LTM também colocou à disposição da Anglo American um aplicativo para estimação de parâmetros de quebra do modelo de Herbst-Fuerstenau da moagem em moinho de bolas. Por fim, foram disponibilizados dois aplicativos para ajuste de parâmetros do modelo do HPGR de Torres e Casali modificado no LTM, bem como para simulação da prensagem de pellet feed para a Vale. Esses três últimos aplicativos foram desenvolvidos com o envolvimento direto do Túlio. Um aplicativo também foi disponibilizado para a Ternium para simulação do empilhamento e retomada de sínter feed na sua usina, tendo sido desenvolvido pelo Andres na plataforma Python. A versão revisada do modelo desenvolvido para prever a quebra de partículas esféricas no DEM (modelo Tavares), desenvolvido no LTM e implementado em parceria com a Altair EDEM na forma de uma API, foi liberada para os usuários do EDEM em setembro, tendo contado com forte apoio do Victor. Todos esses desenvolvimentos mostram o compromisso do LTM em gerar ferramentas que permitam que nossos avanços científicos não fiquem limitados a artigos ou teses acadêmicas, mas que se tornem ferramentas do dia-a-dia de engenharia.
Pessoas
Nesse ano Vitor deixou o LTM para atuar como engenheiro no prestigioso Centro de Desenvolvimento Mineral (CDM) da Vale, em Belo Horizonte. Luanna também deixou a equipe do LTM em busca de realizar o sonho do doutorado pleno no exterior. Rômulo também já não mais atua como colaborador do laboratório, também buscando uma oportunidade na pós-graduação. O Sr. Luiz teve que ser desligado do laboratório, ainda que com a esperança que podermos contar novamente com ele no futuro.
Por outro lado, Maike foi contatado como auxiliar técnico do laboratório, dando apoio particularmente valioso aos trabalhos experimentais nesses tempos de pandemia. Avneer passou a dar apoio na forma de serviços contratados no laboratório, preparando-se para seu ingresso no mestrado do PEMM. Gabriel retomou sua atuação no LTM como pós-doutorando, após alguns anos trabalhando no Serviço Geológico da Colômbia.
Bernardo renovou seu projeto de iniciação científica (FAPERJ) e iniciou desenvolvimento de seu projeto de graduação que trata do desenvolvimento do código DEM (LTMDEM), sob orientação do Rodrigo.
Marcelo foi escolhido para presidir o GCC no período de 2020-2021, sendo o primeiro presidente da GCC Foundation, uma non-profit organiztion com sede na Alemanha, a ser fundada no início de 2021, e que será a plataforma a ser usada pelo Global Comminution Collaborative para treinamento técnicos e interação com a indústria.
Rodrigo e Marcelo participaram ainda de várias bancas examinadoras de mestrado e doutorado externas à COPPE (USP, UFMG, UFBA, University of Queensland e University of KwaZulu-Natal), que demonstram, mais uma vez, seu reconhecimento pelos pares.
Prêmios e distinções
Como já de costume, membros do LTM receberam vários prêmios no Painel PEMM 2020: Túlio e Guilherme receberam menções honrosas pelas melhores apresentações orais de alunos de mestrado. Avneer ganhou o prêmio de melhor imagem na categoria simulação. Por fim, Rodrigo recebeu um prêmio especial do comitê organizador, pela sua importante participação na organização das seis últimas edições do evento.
Quase no final do ano uma listagem contendo os 2% cientistas mais citados no mundo foi divulgada em artigo publicado na PLOS Biology. Essa lista contém 600 pesquisadores que atuam no Brasil, dos mais de 200 mil reconhecidos pelo CNPq. Como ela ordena os pesquisadores de acordo com um índice que exclui autocitações, foi com grande satisfação que Marcelo figura na posição de número 66 na área “Mining & Metallurgy” no mundo, de um total de mais de 27.500 pesquisadores enquadrados nessa área. Quando considerada apenas a América Latina, seu ranking ficou o número 2! Sua posição foi ainda de maior destaque numa segunda lista, que inclui apenas citações recebidas no ano de 2019, na qual ele figurou no 1º lugar em toda a América Latina na área e em 16º lugar em todo o mundo.
Expectativas para 2021
O ano de 2020 exigiu transformações imensas na forma como as pessoas trabalham e interagem, e estamos muito satisfeitos que, conseguimos superar as dificuldades e, como evidenciado nessa retrospectiva, até prosperar! É claro que nem todos conseguiram lidar com essa transição tão brusca de forma eficiente, mas estamos felizes de termos testemunhado vários dos membros do laboratório que, no início estavam encontrando dificuldades, mostrar que conseguiram conciliar o confinamento com uma atuação produtiva. Ficamos também aliviados em saber que não houve contaminação social no LTM, com a equipe que atuou presencialmente no laboratório tomando os devidos cuidados para evitar que isso acontecesse. Como todos os habitantes do planeta, e ainda mais aqueles do Brasil, estamos ansiosos pelo início da vacinação em massa, condição necessária para retomarmos o nosso convívio diário no LTM.
Como já mencionado, a burocracia crescente da universidade e os controles excessivos atualmente exigidos nos projetos já estão impactando negativamente os novos contatos com empresas e esperamos que em 2021 a UFRJ se convença que essa política de controle exacerbado dos projetos de pesquisa com parceria da indústria poderá acabar com um círculo virtuoso que começamos há quase 20 anos no LTM. A estrutura e a equipe que temos no LTM jamais poderiam ser mantidas com os muito limitados recursos que obtemos dos agentes públicos, como CNPq e FAPERJ, por mais que os valorizemos.
Ainda com as incertezas que pairam sobre como será a vida no ano que está começando, temos expectativas muito boas para os trabalhos no LTM. Quantitativamente, estamos muito confiantes que bateremos todos os nossos recordes em número de publicações e defesas de mestrado/doutorado, já com várias defesas agendadas para o primeiro trimestre, sendo possível que totalizemos até 10 defesas, o que seria um recorde histórico! Os trabalhos em andamento também mostram fortes evidências que superaremos a nossa marca de 17 artigos submetidos e 13 publicados em 2021!
É claro que tudo isso só vai se justificar e nos trazer satisfação com a comunidade LTM gozando de boa saúde física e mental, o que somente será possível se cada um fizer sua parte evitando aglomerações e mantendo o contato estreito com as pessoas de fora do nosso círculo imediato, mas de forma virtual e respeitando o distanciamento social.
Coordenação do LTM/COPPE.
