RESUMOEmbora haja exigência cada vez maior de um ensino integrado entre teoria e prática, com contextualização dos tópicos abordados, o que ainda se verifica em várias instituições de ensino é a clássica forma de aprendizagem focada na memorização do conteúdo, notadamente nas ciências naturais, de fórmulas, sem, contudo, entender os conceitos por detrás das equações ou mesmo sua utilização prática. Sistemas particulados densificados, conhecidos como granéis, são muito comuns em diversas áreas, como a alimentícia, a farmacêutica, a mineração, a construção civil dentre outros. Neste artigo, experiências simples são propostas para se estudar granéis como atividades extracurriculares junto a alunos do segundo grau. As características estudadas foram: análise de distribuição de tamanhos, massa específica real e aparente, porosidade, esfericidade, índice de Hausner, ângulo de repouso dinâmico e vazão de escoamento. As metodologias propostas se mostraram reprodutíveis e facilmente mensuráveis. Tais atividades podem ser executadas de forma a levar os alunos à contextualização de diversos conceitos matemáticos e físicos no mundo real. PALAVRAS-CHAVE: granéis, sistema particulado, experimento, escoamento SIMPLE EXPERIMENTS FOR PARTICULATE SYSTEMS ANALYSIS ABSTRACTWhile there is growing demand for an integrated education between theory and practice and with contextualization of studied issues, the classic form of focused learning on memorization remains in many educational institutions. Especially in the natural sciences, formulas are memorized without the understanding of the concepts behind the equations or even their everyday application. Densified particulate systems are very common in various sectors such as food industry, pharmaceutics, mining, construction and others ones. In this article, simple experiments are proposed for bulk solids study that can help as extracurricular activities directed to high school students, in order to contextualize some mathematical and physical phenomena in the real world.
Os resíduos gerados pela mineração tem sido majoritariamente estocados em barragens ou pilhas, gerando altos custos para sua gestão. O presente trabalho teve o intuito de, primeiramente, verificar a adequação de resíduos de mineração como matéria-prima para produção de vidro e avaliar economicamente o seu emprego, citando as principais características do fabrico do vidro, e simulando a implantação de uma fábrica de vidro, no âmbito de políticas públicas de aproveitamento de resíduos sólidos. Num primeiro estágio, ensaios prospectórios de laboratório, com base na revisão da literatura, mostraram a exequibilidade técnica do emprego de resíduos de mineração da região de Ouro Preto (MG, Brasil) para o fabrico de vidro. A seguir foi feita uma orçamentação expedita de fábrica de elaboração de vidro sílica-cal-soda para dois cenário produtivos, a saber: de 15 t/dia e 400 t/dia. Conclui-se pela viabilidade econômica desse tipo de empreendimento, que, entretanto, exige grande investimento de capital, demonstrando ser muito valioso o apoio de órgãos de fomento governamentais para a sua implantação.
Resumo: A flotação é uma operação de concentração muito utilizada no beneficiamento mineral. Ela faz a separação entre minerais a partir da atuação de reagentes tensoativos que modificam as superfícies dos sólidos, podendo torna-los hidrofóbicos seletivamente. Ela é realizada em meio líquido e com inserção de ar, de forma que o sólido hidrofobizado adira às bolhas de ar. Sendo um parâmetro de grande importância no processo, seu controle deve ser bem realizado, sendo a determinação da fração volumétrica de ar, ou holdup, uma das variáveis mais importantes. Sua determinação usualmente é feita pela medição da diferença de pressão entre dois pontos do equipamento, embora também possa ser feita através de medidas de condutividade. Assim, desenvolveu-se um sistema de baixo custo para medir a condutividade elétrica em um sistema de flotação, através do uso da plataforma Arduino. Os resultados mostraram que o sistema se mostrou eficaz para medições condutividade, sendo uma proposta tanto para implementar aprendizado multidisciplinar quanto para aquisição de dados em laboratório com baixo custo.
In numerous instances of engineering the problem to quantify the porosity of polydisperse systems arises. Despite its great importance, the theoretical predictability of the bed porosity is still problematic. In the field of ceramics, classically, Furnas' studies on porosity are quoted, where he has studied void fraction resulting from blending two distinct particle sizes in various proportions. Less often, ternary diagrams plotting porosity isovalues for spherical particles beds are used to characterize ternary mixtures of distinct monosized particulate systems (usually in ceramics industry). Although similar studies using polydisperse systems have been conducted, a lot of improvement is yet to be achieved. This article falls in this context and aims at contributing to this field of technical and economic impact. Synthetic samples with controlled particle size distribution were used. The resulting porosity of those glass beads random packs
Microflotation campaign of a synthetic binary mixture of hematite and dolomite was carried out in order to evaluate the potential of saponified cottonseed oil as a collector. Hematite content was determined by expeditious methods, namely image analysis, pycnometry, and carbonate thermolysis by calcination. An algebraic reconciliation algorithm of redundant data (via Lagrange multipliers) was developed to treat the raw data from the different analytical techniques, aiming to increase the accuracy of the results, with the additional piece of information arising from product weighing, by introducing a dummy variable. At the stage of the study reported here, the physicochemical conditions for the selective flotation of hematite were not optimized; however, the results showed potential (both under acid and alkaline conditions) for the selective anionic flotation of the hematite/dolomite system. Prospective tests evaluating the analytical techniques employed showed pycnometry and calcination tended to be more reliable methods. Although the imaging method has shown promise, it still lacks some improvement in procedure for greater accuracy. The minimization of closure errors in mass balancing by using the mentioned optimization algorithm under constraints showed to be very relevant for the adequate evaluation of the separation process, using very small samples, as in the case of microflotation.
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