TCC ENGENHEIRO FERNANDO SILVESTRE BENDZANE EPM

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DIVISÃO DE ENGENHARIA 
 
TRABALHO DE CONCLUSÃO DO CURSO EM ENGENHARIA DE 
PROCESSAMENTO MINERAL 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
CARACTERIZAÇÃO TECNOLÓGICA DO REJEITO DE CARVÃO MINERAL DA 
VULCAN MOZAMBIQUE, VISANDO O SEU REAPROVEITAMENTO 
ECONÓMICO. 
 
 
 
 
 
 
DISCENTE: FERNANDO SILVESTRE BENDZANE 
SUPERVISOR: DAVID SELEMANE JOSÉ, PhD 
 
 
 
 
 
 
TETE, 2023 
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Fernandosilvestrefs2@gmail.com 
+258861786161/841662161/845620718 
 
DIVISÃO DE ENGENHARIA 
 
 
 
 
FERNANDO SILVESTRE BENDZANE 
 
 
CARACTERIZAÇÃO TECNOLÓGICA DO REJEITO DE CARVÃO MINERAL DA 
VULCAN MOZAMBIQUE, VISANDO O SEU REAPROVEITAMENTO 
ECONÓMICO. 
 
 
 
 
 
Trabalho de Conclusão de Curso apresentado ao 
instituto Superior Politécnico de Tete como Requisito 
Parcial a Obtenção do Grau de Licenciado em 
Engenharia de Processamento Mineral. 
 
 
 
 
 
Supervisor: David Selemane José, PhD 
 
 
 
TETE, 2023
mailto:Fernandosilvestrefs2@gmail.com
iii 
 
AGRADECIMENTOS 
Agradeço primeiramente ao pai Celestial, o Grande Arquiteto do Universo que iluminou 
meu caminho, e que tem estado na dianteira ao longo da labutação deste trabalho e de toda a 
vida. 
Agradecer aos meus pais, Silvestre Bendzane e Marta Macuacua que me deram toda a 
educação, apoio, incentivo, amor, sacrifício para a minha formação e que sem os quais este 
trabalho não existiria. 
Meu agradecimento especial ao supervisor David Selemane PhD, pelo auxílio e pelo 
acompanhamento prestado durante a realização deste TCC. 
Agradecer ao Instituto Superior Politécnico de Tete e a todos os docentes pela excelente 
qualidade de ensino por eles proporcionado. 
Agradecer ao Instituto Superior Politécnico de Tete, por me conceder uma bolsa de estudos 
que facultou me na conclusão do meu curso com excelência. 
Agradecer aos supervisores Engenheiro Lisboa e Engenheiro Arsénio Chaputeira, pelo 
auxílio no estágio profissional que teve lugar no Laboratório de Processamento Mineral no 
Instituto Superior Politécnico de Tete. 
 Agradecer aos meus amigos e colega Rodrigues Cumbe, Benildo Massingue, Tuarique 
Zavale, Neldes Macuacua, Gil Mugoi Macaixawane, Leonardo Mendes, Silvestre Matável, 
Debora Pack, Duarte Manecas, Negrão, skean, Buller Black, Kly ideas, Bendita da Wilma, 
Edilson Ricardo, Lider Daniel Nota, minha varoa Edna Chavele, e ao Apóstolo Taveira. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
iv 
 
DEDICATÒRIA 
 
Dedica-se este trabalho aos meus pais Silvestre Manuel Bendzane, Marta Eugénio Macuacua e 
aos meus irmãos Salvador Bendzane, Lígia Bendzane, Apolinário Vilanculos, Rodrigues 
Cumbe e a toda minha família que, com muito carinho apoiou me, e pelo sacrifício por eles 
concedido no sentido de proporcionar-me uma boa educação. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
v 
 
DECLARAÇÃO DE HONRA 
 
Eu, FERNANDO SILVESTRE BENDZANE estudante de curso de Engenharia de 
Processamento Mineral, declaro por minha honra que este Trabalho de Licenciatura nunca foi 
apresentado para a obtenção de qualquer grau académico, seja neste ou em qualquer outro 
estabelecimento de ensino, por conseguinte, ele provém de uma investigação por mim feita, 
com a orientação do supervisor David Selemane José, PhD, estando citadas todas as 
referências no texto para a elaboração deste trabalho. 
 
 
 
 
 
 
 
Tete, Julho 2023 
------------------------------------------------------- 
(Fernando Silvestre Bendzane) 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
vi 
 
EPIGRAFE 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Lembrem-se: Aquele que semeia pouco também colherá pouco, 
e aquele que semeia com fartura também colherá com fartura 
 
2 Coríntios 9:6 
vii 
 
RESUMO 
Este estudo realizado no Laboratório do Instituto Superior Politécnico de Tete, com amostras 
de carvão mineral provenientes da Vulcan Mozambique, localizada no distrito de Moatize, 
atualmente consagrada cidade, na província de Tete. Esta pesquisa foi realizada com o objetivo 
de caracterizar tecnologicamente o carvão mineral da Vulcan Mozambique visando 
reaproveitamento económico, com uma recuperação que apresenta baixo teor de Cinza. Para 
que fosse alcançado esse objetivo, este estudo compreendeu três etapas fundamentais: a revisão 
Bibliográfica, pesquisa e ensaios de Campo; e a fase das análises laboratoriais e interpretação 
dos resultados. Foi ensaiado o rejeito de carvão mineral, o qual foi flotado usando Reagente 
Betacol e 2˚ Ensaio usando reagentes MIBIC (espumante), Óleo Diesel (coletor) tendo sido 
alcançado resultados satisfatórios neste último, onde os resultados estão próximos aos padrões 
de qualidade a Vulcan Mozambique, sendo: teor de Cinza 12,55% para 10%, humidade de 
14,3% para 1.60%, matéria volátil de 19,9% para 22,84% e carbono fixo de 55,25% para 
53,86%. 
 
 
Palavras-chave: Caracterização, Rejeito, Carvão Mineral. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
viii 
 
ABSTRACT 
This study was carried out at the Laboratory of the Instituto Superior Politécnico de Tete, with 
samples of mineral coal from Vulcan Mozambique, located in the district of Moatize, currently 
a consecrated city, in the province of Tete. This research was carried out with the aim of 
technologically characterizing Vulcan Mozambique mineral coal, aiming at economic reuse, 
with a recovery that has low ash content. In order to achieve this objective, this study comprised 
three fundamental stages: the bibliographic review, research and field tests; and the stage of 
laboratory analysis and interpretation of results. mineral coal waste was tested, which was 
floated using Betacol Reagent and 2nd Test using MIBIC reagents (foaming agent), Diesel Oil 
(collector) with satisfactory results being achieved in the latter, where the results are close to 
Vulcan quality standards Mozambique, being: ash content from 12.55% to 10%, moisture from 
14.3% to 1.60%, volatile matter from 19.9% to 22.84% and fixed carbon from 55.25% to 
53.86%. 
 
 
Keywords: Characterization, Reject, Mineral Coal. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
ix 
 
Índice 
AGRADECIMENTOS .................................................................................................... iii 
DEDICATÒRIA ........................................................................................................................ iv 
DECLARAÇÃO DE HONRA ................................................................................................... v 
EPIGRAFE ................................................................................................................................ vi 
RESUMO ................................................................................................................................. vii 
ABSTRACT ............................................................................................................................ viii 
LISTA DE ABREVIATURAS E SIGLAS .............................................................................. xii 
LISTA DE TABELAS ............................................................................................................ xiv 
LISTA DE FIGURAS .............................................................................................................. xv 
LISTA DE GRÁFICOS ........................................................................................................... xvi 
1. INTRODUÇÃO ................................................................................................................ 17 
1.1. PROBLEMATIZAÇÃO ................................................................................................ 18 
1.2. JUSTIFICAVA ..............................................................................................................18 
1.3. OBJECTIVOS ................................................................................................................. 19 
1.3.1. GERAL .......................................................................................................................... 19 
1.3.2. ESPECÍFICOS ............................................................................................................. 19 
1.4. HIPÓTESES ...................................................................................................................... 19 
2. REVISÃO BIBLIOGRÁFICA ............................................................................................. 20 
2.1. Carvão Mineral .................................................................................................................. 20 
2.1.1. Definição ........................................................................................................................ 20 
2.1.2. Origem, processos de formação e classificação ............................................................. 20 
2.1.3. Composição .................................................................................................................... 20 
2.2. Caracterização dos carvões ................................................................................................ 21 
2.2.1. Composição Petrográfica ................................................................................................ 21 
2.2.2. Grau (de incarbonização)................................................................................................ 21 
2.2.3 Categoria .......................................................................................................................... 22 
2.2.1.6 Parâmetros .................................................................................................................... 23 
2.2.1.6.1 Parâmetros químicos ................................................................................................. 23 
2.2.7 Caracterização de carvão mineral .................................................................................... 23 
2.3 Metodo de exploração e Beneficiamento do carvão Mineral ............................................. 23 
2.3.1 Metodo de Exploração. .................................................................................................... 23 
2.3.2 Beneficiamento ................................................................................................................ 23 
x 
 
2.3.1.1 Usina de beneficiamento de Moatize (Vulcan Mozambique). ..................................... 24 
2.3.1.2 Operações unitárias do Fluxograma de beneficiamento de Moatize-I ......................... 24 
3. Metodologia .......................................................................................................................... 25 
3.1. Fluxograma de processos .............................................................................................. 27 
3.2. MATERIAIS E MÉTODOS .......................................................................................... 28 
3.2.1 Materiais .......................................................................................................................... 28 
3.2.2Métodos ............................................................................................................................ 28 
3.2.2.1.Flotação ........................................................................................................................ 28 
3.2.2.2 Analises Imediatas ........................................................................................................ 28 
3.2.2.3 Humidade total ............................................................................................................. 29 
3.2.2.4 Material Volátil ............................................................................................................ 30 
3.2.2.4 Cinzas ........................................................................................................................... 31 
3.2.2.5 Carbono fixo ................................................................................................................. 32 
4. PRESENTACAO DE DADOS E DISCUSAO DOS RESULTADOS ............................. 33 
4.1. Apresentação de Dados ................................................................................................. 33 
4.2. Preparação das amostras ................................................................................................ 33 
4.3. Ensaios de flotação ........................................................................................................ 35 
4.3.1. Ensaio usando reagente Betacol ..................................................................................... 35 
4.4 Discussão dos resultados .................................................................................................... 36 
4.4.1.1 Análise de Teor de Cinza (Cz) ..................................................................................... 37 
4.4.1.2 Teor de material Volátil (MV) ..................................................................................... 37 
4.4.1.3 Teor de Humidade Total ............................................................................................... 38 
4.4.1.5 Teor de carbono fixo (CF) ............................................................................................ 38 
4.4.1.6. Ilustração simplificada das análises Laboratoriais ...................................................... 39 
4.4.2. Ensaio usando reagentes MIBIC (espumante), Óleo Diesel (colector) .......................... 39 
4.4.2.1 Análise de dados e discussão dos resultados ................................................................ 40 
4.4.2.2. Análise de Teor de Cinza (Cz) .................................................................................... 41 
4.4.2.3. Teor de material Volátil (MV) .................................................................................... 42 
4.4.2.4. Teor de Humidade (Ht)................................................................................................ 42 
4.4.2.5.Teor de carbono fixo (CF) ............................................................................................ 43 
4.4.2.6. Ilustração simplificada das análises laboratoriais ........................................................ 44 
5. CONCLUSÕES E RECOMENDAÇÕES ............................................................................ 45 
5.1 Conclusões .......................................................................................................................... 45 
xi 
 
5.2 Recomendações .................................................................................................................. 47 
5.3. BIBLIOGRAFIA ........................................................................................................... 48 
 
 
 
 
 
xii 
 
LISTA DE ABREVIATURAS E SIGLAS 
 
 
ASTM Sociedade Americana para Testes Materiais 
ABNT Associação Brasileira de Normas Técnicas 
BR Regras Brasileiras 
CF Carbono fixo 
Cz Cinza 
CO2 Dióxido de carbono 
CaCO3 Carbonato de cálcio 
CrO3 Óxido de crómio (VI) 
ºC Grau centígrado 
DAM Drenagem Ácida de Mina 
g Grama 
Ht Humidade total 
h Hora 
H2O Água 
ISPT Instituto Superior Politécnico de Tete 
ISO Organização Internacional para Padronização 
IUPAC União Internacional de Química Pura e Aplicada 
ICTAC Confederação Internacional para Analises 
 Térmica e Calorimétrica 
J/kg Joule por quilograma 
Km Quilómetro 
Kg Quilograma 
MV Material voláti 
MAE Ministèrio de Administração Estatal 
mm Milímetro 
m Metro 
MJ/kgMegajoule por quilograma 
MnSO4 Sulfato de manganês (II) 
mg Miligrama 
ml Mililitro 
xiii 
 
Nº Número 
ROM Runof mine 
SO2 Dióxido de enxofre 
TGA Análise Termogravimétrica 
TG Termogravimétrica 
TA Análise Térmica 
TCC Trabalho de Conclusão do Curso 
µg Micrógrama 
µm Micrómetro 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
xiv 
 
LISTA DE TABELAS 
Tabela 1: Origem e composição - química de carvão mineral ................................................. 20 
Tabela 2: Resultado do ensaio com Betacol com 306,7g ......................................................... 36 
Tabela 3: Ilustração simplificada das análises Laboratoriais ................................................... 39 
Tabela 4: Resultado do ensaio com Reagentes MIBIC (espumante), Óleo Diesel (colector), com 
307,6g ....................................................................................................................................... 40 
Tabela 5: Ilustração simplificada das análises Laboratoriais ................................................... 44 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
xv 
 
LISTA DE FIGURAS 
Figura 1: Classificação ISO 11760: 2005 para os carvões (SOUSA,etal, 2012)..……………22 
Figura 2: Fluxograma geral de circuito de beneficiamento dos grossos (Moatize-I)………...25 
Figura 3: O fluxograma abaixo representa as etapas do processo e ensaios com reagente 
Betacoal, MIBIC e Oleo Diesel………………………………………………………………27 
Figura 4: Balança em mg do Laboratório do ISPT…………………………………………...29 
Figura 5: Estufa (ecoterm) do Lab. do ISPT………………………………………………....30 
Figura 6: Alto-fornocarbolite para analise de (Mv)……………………………...…………..31 
Figura 7: Alto forno mufla para análise de Cinza……………………………………………32 
Figura 8: Processo de Secagem das Amostras no forno de Humidade………………..…….33 
Figura 9: Preparação da amostra quarteamento………………………………………..……34 
Figura 10: Moinho de bolas/Pulverizador…………………………………………………..34 
Figura 11: Célula de flotação Denver………………………..……………….………….….46 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
xvi 
 
LISTA DE GRÁFICOS 
Gráfico 1: Distribuição mássica em função do tempo .............................................................. 49 
Gráfico 2: Variação dos Teores de cinza (Cz) em amostras. .................................................... 49 
Gráfico 3: Variação dos teores de Material Volátil em amostras ............................................. 50 
Gráfico 4: Variação dos teores de Humidade em amostras ...................................................... 50 
Gráfico 5: Variação dos teores de Carbono Fixo em amostras ................................................ 51 
Gráfico 6: Ilustração Simplificada de resultados de análises imediatas ................................... 52 
Gráfico 7: Distribuição mássica em função do tempo .............................................................. 53 
Gráfico 8: Variação dos Teores de cinza (Cz) em amostras ..................................................... 54 
Gráfico 9: Variação dos teores de Material volátil em amostras .............................................. 54 
Gráfico 10: Variação dos teores de Humidade em amostras .................................................... 55 
Gráfico 11: Variação dos teores de Carbono Fixo em amostras .............................................. 55 
Gráfico 12: Ilustração Simplificada de resultados de análises imediatas ................................. 56 
Anexo I: demonstração dos cálculos das vazões para os ensaios com Betacol ……………...67 
Anexo II Ensaios Específicos de Flotação com Óleo Diesel mais MIBIC …………………..68 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
17 
 
1. INTRODUÇÃO 
Nos dias atuais, o carvão mineral é uma importante matéria-prima para a produção de energia 
a nível Mundial, Para Moçambique e muitos outros países, carvão mineral constitui uma fonte 
de grande potencial económico e desenvolvimento dos mesmos. De enfatizar que, o carvão 
mineral é uma fonte de energia não renovável, é um combustível fóssil abundante e económico, 
só enquanto houver reservas tal como a bacia de Moatize disponíveis, que é muito utilizado 
mundialmente. Portanto, é necessário que o seu uso seja racional. 
O carvão de Moçambique, apresenta características diferenciadas em relação aos carvões 
estrangeiros e contém elevado teor de carbono e baixo teor de cinza, sendo normalmente 
classificado como de alto rank, e é de extrema importância que seja constituído como um objeto 
de estudo. 
Pois, por isso, O rejeito do carvão produzido pela empresa Vulcan Mozambique, do circuito 
dos finos merece, portanto, atenção especial, para a recuperação do carvão mineral e um estudo 
que indiquem os processos que melhor se adaptem a essas particularidades. 
Entretanto O Laboratório de química e de processamento mineral foi o local usado nos estudos 
para a determinação das análises químicas e físicas do carvão mineral, com principal objetivo 
de caracterizar as principais componentes, classificação e utilização com vista a oferecer o 
melhor rank. Sendo assim, foi possível determinar os teores de cinza 12,55%, humidade de 
14,3%, matéria volátil de 19,9% e carbono fixo de 55,25%. Os resultados mostraram que o 
rejeito descartado pela Vulcan Mozambique tem um aproveitamento para a produção de energia 
nas termoelétricas assim como para aplicação na indústria metalúrgica. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
18 
 
1.1.PROBLEMATIZAÇÃO 
Após o processamento mineral, aproximadamente 60% do material é descartado e disposto em 
pilhas de rejeito. Esses pilhas são caracterizados por conter sedimentos que associam ao carvão 
mineral e minério de pirita (KALKREUTH et al., 2010), ocupando grandes áreas. 
Deve-se mencionar que os rejeitos de carvão apresentam ainda uma fração energética 
decorrente de material deslocado devido a questões de liberação mineral e parcial eficiência de 
equipamentos tradicionalmente empregados, como os jigues (AMARAL FILHO et al., 2013). 
Sendo assim, levanta-se uma questão: 
Esses grandes volumes de carvão descartado da planta de processamento da Vulcan 
Mozambique no distrito de Moatize, não possuem qualidade apreciável a uma possível 
recuperação, ou por outra, um teor suficiente para o mercado? 
1.2.JUSTIFICAVA 
Pela importância do Carvão mineral na atualidade, aumenta a necessidade de se 
incrementar investimentos por forma em aperfeiçoar as tecnologias com o propósito 
de se conhecer ainda mais em detalhe o comportamento do carvão mineral para a 
sua utilização futura, seja para queima ou para uso em altos fornos. JOSÉ, D. S.: (2019) 
Moçambique é um dos países que possui grandes reservas de carvão mineral economicamente 
explorável, sendo que uma delas é a que esta sendo explorada pela Vulcan Mozambique, em 
Moatize, onde após o beneficiamento do Carvão na planta de processamento da Vulcan 
Mozambique o Concentrado é levado pala o mercado, mas o rejeito è direcionando ao 
armazenamento em pilhas de rejeito. 
Os depósitos de rejeito são conhecidos como pilhas de carvão que possui baixa qualidade 
suficiente para ser aplicados de forma direta. Sendo que a Caracterização Tecnológica do carvão 
visa a obter resultados que permitem conhecer as principais características através de ensaios 
laboratoriais específicos, que iram permitir apurar se será possível reaproveita-lo, 
proporcionando menor desperdício deste material. 
 
 
 
 
19 
 
1.3. OBJECTIVOS 
1.3.1. GERAL 
 Caracterizar tecnologicamente o rejeito de Carvão Mineral da planta de processamento 
da Vulcan Mozambique, para uma possível recuperação de carvão contido no rejeito 
dos finos, do ponto de vista de utilização usinas termoelétricas e indústrias metalúrgicas. 
 
1.3.2. ESPECÍFICOS 
 Estudar o comportamentodo rejeito de Carvão mineral mediante os ensaios de flotação 
com diferentes reagentes. 
 Fazer analise imediata do rejeito proveniente da célula de flotação 
 Avaliar as características do rejeito de Carvão Mineral para uma possível 
recuperação/reaproveitamento económico. 
1.4. HIPÓTESES 
O Rejeito de Carvão mineral da planta de beneficiamento da Vulcan Mozambique, o qual seria 
um material descartado, pode tornar se em uma matéria-prima para outro processo. 
A empresa Vulcan Mozambique produz grandes quantidades do material fino, selecionados 
mediante a diferença de densidade, menor densidade considerado produto e maior densidade 
denominado rejeito do processo. 
É sabido que a tecnologia utilizada para a separação destas partículas não é 100% sempre 
eficientes, deixando passar algum material carbonoso. 
É possível fazer estudos de experimentação com exatidão com vista a recuperar carvão com 
teores de cinza Considerável a Comercialização. 
 
 
 
 
 
 
 
20 
 
2. REVISÃO BIBLIOGRÁFICA 
2.1. Carvão Mineral 
2.1.1. Definição 
JOSÉ (2011) define como carvão mineral sendo: uma rocha sedimentar combustível, formada 
a partir de determinados vegetais encontrados em diferentes estados de conservação e tendo 
sofrido soterramento e compactação em bacias originalmente pouco profundas, possuindo 
teores de carbono, hidrogénio e oxigénio variáveis de acordo com os diversos estágios de 
transformação da planta em carvão. 
2.1.2. Origem, processos de formação e classificação 
MILLER & TILLMAN (2008), referem que na ausência de ar, os vegetais sofreram pela ação 
de bactérias, de temperaturas entre (100-600 °C) e pressão até (1500 atm), tendo um vasto 
número de complexas alterações. O processo de formação de carvão envolve diferentes 
processos dentre bioquímicos, geológicos e físico-químico tais como: decomposição da matéria 
vegetal, deposição e soterramento de sedimentos e compactação e transformação dessa matéria 
em rocha sedimentar orgânica conhecida hoje por carvão mineral. 
 Processo Bioquímico: responsável pelo processo de transformação de restos de 
plantas em turfa; 
 Estágio geoquímico: durante o qual tem lugar o metamorfismo. Nesse estagio a 
carbonização é que se processa gradualmente resultando a sequência: Turfa, 
Lenhite, Hulha (ou Carvão betuminoso) e antracite. 
2.1.3. Composição 
Tabela 1: Origem e composição - química de carvão mineral 
Composição 
 
Madeira e combustíveis fósseis 
 
Madeira Turfa Linhito Carvão Antracite Carvão 
Carbono 
(%) 
44-52 50-68 55-75 74-96 90-96 100 
Oxigénio 
(%) 
43-42 35-28 26-19 20 -3 3-0 0 
Hidrogénio 
(%) 
5-6 7-5 6-9 5-1 3-1 0 
Fonte: (CHUMBO, 2020) 
Essas propriedades permitem estimar o Rank. 
 
21 
 
O rank de carvão se refere ao grau de coalificação suportado pela matéria orgânica, sendo 
calculado pelo conteúdo da mistura, da energia específica, da refletância da vitrinita ou da 
matéria volátil, estes são os parâmetros do rank. CORREIA da SILVA et al. (1987). 
2.2. Caracterização dos carvões 
Segundo JOSÉ et al (2017), a caracterização tecnológica do carvão mineral, envolve uma série 
de ensaios Laboratoriais específicos, como as análises químicas, físicas, mineralógicas, 
petrográficas que podem definir com exatidão o tipo de carvão (Coque ou Metalúrgico). 
Segundo Manharange (2014), Os carvões minerais são caracterizados com base, 
essencialmente, nos seguintes parâmetros: 
 Composição petrografia; 
 Grau (ou grau de incarbonização); 
 Categoria. 
2.2.1. Composição Petrográfica 
Onde o estudo da composição petrográfica está ligado à natureza dos fragmentos vegetais e às 
condições de deposição. Este processo pode ocorrer em meio húmico, em condições 
anaeróbicas ou sujeitos a putrefação, em condições aeróbicas dando origem a carvões húmicos 
e sapropélicos respetivamente. 
2.2.2. Grau (de incarbonização) 
A classificação tem os seguintes limites inferior e superior de grau (Figura 5): 
(a) Limite inferior (fronteira turfa – lignite C): “humidade em camada”, i.e., humidade total, 
calculada na base “como amostrado”, em percentagem de massa, menor que 75%; 
(b) limite superior (fronteira antracite A – semigrafite): Valor médio do poder refletor aleatório 
da vitrinite igual ou superior a 6% ou, em alternativa e preferencialmente, valor médio do poder 
refletor máximo da vitrinite igual ou superior a 8%. 
Entre os limites inferiores e superiores acima fixados, consideram-se várias divisões e 
subdivisões principais, a saber (Sousa et al, 2012): 
I. Divisões primárias: Carvão de grau inferior, Carvão de grau médio e Carvão de grau 
superior (Figura 5) 
a) Grau inferior: C, B e A - corresponde ao conjunto de Lignite e do Carvão sub-betuminoso 
(A). 
B) Grau médio: D, C, B e A - corresponde ao Carvão betuminoso, que se subdivide em D, C, 
B e A. 
c) Grau superior: C, B e A - corresponde à Antracite que se subdivide em C, B e A. 
 
22 
 
 
A Figura 1 apresenta um resumo do sistema de classificação dos carvões ISO 11760 (2005) 
com base em todos os parâmetros acima descritos. 
 
 
Figura 1: Classificação ISO 11760: 2005 para os carvões (SOUSA,etal, 2012) 
 
2.2.3 Categoria 
Consideram-se as seguintes divisões classificativas: Cinzas altas, Cinzas moderadamente altas, 
Cinzas médias, Cinzas baixas e Cinzas muito baixas (SOUSA,etal, 2012). 
 
 
23 
 
2.2.1.6 Parâmetros 
2.2.1.6.1 Parâmetros químicos 
A) Análise imediata, nomeadamente os teores em humidade, em cinzas e em matérias voláteis; 
b) Análise elementar, designadamente os teores em carbono. SOUSA et al. (2012). 
 
2.2.7 Caracterização de carvão mineral 
A caracterização de carvão passa em descrever, analisar os seus parâmetros sendo análises 
elementares que indicam a composição do carvão em termos de carbono, hidrogénio, nitrogénio 
e oxigénio numa base isenta de humidade e cinzas. 
O carvão mineral não apresenta uma composição uniforme, assim, não se tem uma fórmula 
química definida que o caracterize por isso as análises químicas, imediatas e elementares são 
importantes. SAMPAIO (2005) 
2.3 Metodo de exploração e Beneficiamento do carvão Mineral 
2.3.1 Metodo de Exploração. 
Existem dois tipos de exploração, os quais se destacam: Mineração a Céu aberto e 
Mineração Subterrânea. Onde para o método de escolha do tipo de mineração obedece 
alguns parâmetros que são; a profundidade do Jazigo, a distribuição e disposição da mesma, 
o relevo local (condições geológicas), como principal temos, se os custos de exploração a 
céu aberto forem superiores em relação aos custos de exploração subterrânea então será 
mineração subterrânea. e se os custos de mineração subterrânea forem superiores em relação 
aos custos de mineração a céu aberto, então será mineração a Céu aberto. BENDZANE. 
F.S, (2022). 
Para a exploração do carvão de Moatize pela Vulcan Mozambique é efetuada através de 
mineração a céu aberto, usando usado o “stripmining”, por ser o método clássico de lavra 
a céu aberto para carvão e por melhor se adequar à configuração do terreno de Moatize e as 
condições geológicas o permitem SAMPAIO (2005). 
 
2.3.2 Beneficiamento 
O tratamento de minérios é a parte do conhecimento da mineração que visa preparar os 
minérios por métodos físicos ou químicos sem alteração da constituição química dos 
minerais. Os métodos de tratamento são divididos segundo a propriedade diferenciadora 
dos minerais. Quando essa propriedade é a densidade a chamamos de métodos gravíticos 
(SAMPAIO & TAVARES, 2005). 
 
24 
 
 
2.3.1.1 Usina de beneficiamento de Moatize (Vulcan Mozambique). 
O objetivo do beneficiamento é separar o material valioso, contido no mineral, daquilo que 
não tem utilidade: as impurezas, também chamadas de ganga no vocabulário da mineração. 
Além de promover essa “limpeza” no minério, máquinas e equipamentos entram em ação 
para deixá-lo com tamanho compatível com as demandas do mercado consumidor, JOSÉ(2019). 
A caracterização fornece subsídios para a definição dos processos aos quais os minérios 
devem ser submetidos para possibilitar a sua utilização. Nesta etapa, estudos feitos em 
laboratório analisam, mineral valioso, as propriedades responsáveis pelo comportamento do 
minério ao passar pelos processos de beneficiamento. (CHUMBO, 2020). 
Os principais parâmetros de beneficiamento podem ser destacados os seguintes: 
 Lométrica, Descrição qualitativa e quantitativa, Composição química, Tamanho de 
liberação, Índice de moabilidade. 
2.3.1.2 Operações unitárias do Fluxograma de beneficiamento de Moatize-I 
As operações unitárias são etapas essenciais do fluxograma do beneficiamento mineral, 
constituído pela combinação adequada dessas operações. Os processos de beneficiamento 
mineral têm importância vital para a indústria de mineração, uma vez que constituem uma 
etapa, quase sempre, necessária para o aproveitamento dos minérios. JOSÉ (2019). 
Em seguida, faz-se uma análise de um fluxograma do beneficiamento da usina 
beneficiamento de Moatize-I. As operações possuem características próprias em cada caso, 
cujo inter-relacionamento forma o beneficiamento. 
Essas operações unitárias são de duas naturezas distintas: fragmentação e separação. Em 
tempo: em alguns casos, os minérios podem passar por todas as etapas, ou até repetir um 
mesmo processo. Por exemplo: quando há necessidade de mais de uma etapa de 
fragmentação para atingir a granulometria desejada do material. A seguir são descritas as 
principais operações unitárias da usina de beneficiamento de (Moatize- I) VALE (2015). 
A usina de beneficiamento instalada na Planta I (Moatize-I) apresenta em seus processos 
divididos em quatro módulos fundamentais, a saber: 
 Planta de britagem; 
 Circuito de finos; 
 Circuito de grosso; 
 Desaguamento. VALE (2015). 
 
25 
 
Na industrial beneficia o carvão mineral rum of mine (carvão bruto). Nesse processo de 
beneficiamento são produzidos dois principais produtos: 
 Carvão metalúrgico com 10,5% de teores de cinzas e 10% de humidade; 
 Carvão térmico com um teor de cinzas entre 20-24,9%. 
 
Figura 2: Fluxograma geral de circuito de beneficiamento dos grossos (Moatize-I) 
Fonte: VALE (2015). 
1. 30% De massa constituída por carvão térmico produto usado para a queima (Produção de 
energia elétrica nas termoelétricas) contendo aproximadamente 20 a 24% de teores de cinzas. 
2. 20% De massa é de carvão metalúrgico destinado para as indústrias siderúrgicas com um 
teor inferior a 10% de teores de cinzas. 
 
 
3. Metodologia 
Para a realização do estudo em causa com vista a caracterizar tecnologicamente o rejeito de 
carvão mineral da Vulcan Mozambique visando reaproveitamento económico, foram coletadas 
as amostras de rejeito de carvão ultrafino da planta de beneficiamento em Moatize. Numa 
quantidade de 5kg de ultrafinos, foi submetido ao processo de pesagem, aonde confirmou-se a 
massa, bem como verificação do estado da amostra, e por apresentar certa quantidade de água, 
 
26 
 
foi submetido ao processo de secagem a uma temperatura 45˚C, em uma estufa durante 24 
horas, após a secagem passou pela pesagem para determinar a massa da amostra que foi de 
4.2kg. Onde depois foi submetida ao processo de pulverização no Moinho de Bolas, depois 
quarteadas manualmente de modo a separar uma parte representativa para ensaios de flotação, 
nos quais o primeiro ensaio foi com reagente Betacol numa quantidade de 2.0ml, massa 307,6g 
e segundo ensaio com MIBIC 1,49ml Óleo Diesel 1,8ml com uma massa de 307,6 kg. 
O rejeito foi descartado, e o concentrado foi endereçado a secagem e desaguamento, e pesado 
de modo a submete-lo as análises Imediatas, para obter percentagens de Humidade total, 
Material volátil, Cinza e Carbono fixo, de modo a avaliar o comportamento do rejeito de Carvão 
mineral da vulcan Mozambique. 
Foi feito um levantamento da literatura relacionada com a fundamentação teórica com os 
principais tópicos: 
 Características geológicas do carvão de Moatize; 
 Seleção do acervo bibliográfico como: (Livros, Teses e Dissertações, Mapas, Perfis, 
Esboços, Gráficos etc.) Relacionados com a temática em discussão. 
 Foram realizados reuniões com engenheiros do Instituto Superior Politécnico de Tete 
(ISPT), com objetivo de harmonizar os aspetos técnicos. 
 
 
 
 
 
 
27 
 
3.1.Fluxograma de processos 
Figura 3: O fluxograma abaixo representa as etapas do processo e ensaios com reagente 
. Betacoal, MIBIC e Oleo Diesel. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Fonte: do autor, 2023 
Amostra de rejeito de carvão. 5kg 
Secagem da amostra 
(45˚C) 
Determinar Massa 
(pesagem). 4.2 Kg 
 
Homogeneização & Pulverização com Moinho de bolas 
Quarteamento manual 
1ºE com Betacol. Rejeito 
Análises Imediatas 
 
(Cz) 
(MV) 
(CF) 
Concentrado 
(Ht) 
2ºE com MIBIC 
e Oleo Diesel 
Concentrado 
Rejeito 
Análises Imediatas 
(CF) 
(MV) 
(Cz) 
(Ht) 
 
28 
 
3.2.MATERIAIS E MÉTODOS 
3.2.1 Materiais 
Para a presente pesquisa, foram usadas amostras de Rejeito de carvão da planta de 
Beneficiamento da Vulcan Mozambique da camada Chipanga de Moatize. Equipamentos (para 
colocação de amostras no processo de afunda-flutua), papel filtro, diferentes líquidos densos, 
bandeja metálica, cadinhos cerâmicos, e fornos Deleo, mufla para análises imediatas e 
elementar, capelas para a secagem das amostras, balanças analíticas, quarteadores de bancada, 
PH metro, espeto grande, manual, Colher, uma célula de 5L, células de Flotação Denver e 
manuais. 
 3.2.2Métodos 
3.2.2.1.Flotação 
A flotação é um tipo de processo físico de separação de misturas heterogéneas. Essa técnica 
consiste em adicionar bolhas de ar ao meio para que as partículas em suspensão no líquido 
aglutinem-se a essas bolhas. A espuma formada pode então ser removida, arrastando consigo 
as partículas de impurezas. Para a pesquisa o ensaio foi realizado segundo a norma ASTM 
D4371-06 (2012), nas densidades de corte em 1,2 e 1,3g/cm³. No primeiro ensaio foi usado o 
seguinte reagente: Betacol, que exerceu dupla função, como coletor e como espumante. 
No segundo ensaio foram usados os seguintes reagentes: MIBIC- como espumante e Óleo 
Diesel- como coletor. 
3.2.2.2 Analises Imediatas 
Consiste na determinação das características básicas do carvão mineral, para estabelecer rank e 
condições de comercialização, obedecendo as normas estabelecidas pela ISO, nomeadamente a 
ASTM (Sociedade Americana para Testes Materiais), ABNT (Associação Brasileira de Normas 
Técnicas) e BR (Regras brasileiras), para caracterizar as seguintes composições físicas, (Antes 
de efetuar as analises é necessário pesar as amostras antes e depois da queima): 
 
29 
 
 
Figura 4: Balança em mg do Laboratório do ISPT 
Fonte: do autor, 2023. 
3.2.2.3 Humidade total 
A determinação da humidade do carvão foi realizada com base na norma ISO 589 (2008). Esta 
técnica consiste em colocar aproximadamente 1g de amostra num forno pré-aquecido e mantê-
la por uma hora entre 104°C e 110°C. Em seguida, as amostras são pesadas para determinar a 
diferença de massa. 
H% =
A − B
A
× 100 (1) 
Onde: 
 H% = Humidade % (p/p); 
 A = massa da amostra antes do aquecimento; 
 B = massa da amostra após o aquecimento. 
 
30 
 
 
Figura 5: Estufa para secagem da amostra 
Fonte: do autor, 2023. 
3.2.2.4 Material Volátil 
Esta análise foi realizada de acordo com a norma ISO 562 (2010) para determinar a quantidade 
de matéria volátil emitida pelo carvão durante a queima controlada. A análise consiste em 
manter 1g de amostra em um forno pré-aquecido por sete minutos a 950°C, com pesagem 
posterior.O teor em matérias voláteis é calculado utilizando a seguinte fórmula: 
Mv = [(
A − B
A
× 100) − H%] (2) 
Onde: 
Mv = matérias voláteis; 
A = massa da amostra antes de ter sido aquecida; 
B = massa da amostra após ter sido aquecida; 
H% = percentagem de humidade. 
 
 
 
 
 
 
 
31 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Figura 6: Alto-forno carbolite para analise de (Mv). 
Fonte: do autor, 2023 
3.2.2.4 Cinzas 
Segundo ASTM D3174-89 (1991), esse método fornece o resíduo inorgânico que 
permanece após a ignição da combustão. É determinado pela pesagem dos resíduos após a 
queima do carvão sob condições rígidas de controle de peso da amostra, de temperatura, 
tempo e atmosfera. Pesa-se 1 g de amostra e leva-se a um forno de mufla, iniciando o 
aquecimento de forno gradualmente, até 500ºC durante uma hora e a 750ºC no final da 
segunda hora, mantêm-se por mais 2 h. Por fim, pesa-se novamente a amostra. 
Cz% =
C − A
B
× 100 (3) 
Onde: Cz% = Cinzas; A = massa do cadinho vazio; B = massa do cadinho com amostra 
antes da combustão; C = massa do cadinho com as cinzas obtidas após a combustão. 
 
32 
 
 
Figura 7: Alto forno mufla para análise de Cinza 
Fonte: do autor, 2023. 
3.2.2.5 Carbono fixo 
Expressa a quantidade de matéria orgânica não volátil no carvão. É um valor calculado pela 
soma dos percentuais de humidade, cinza e matéria volátil, subtraído dos 100%. 
Através da análise imediata é possível obter a quantidade relativa de compostos orgânicos leves 
(Matéria volátil) em oposição à matéria orgânica não volátil (Carbono fixo), além de determinar 
a quantidade de hhumidade no carvão e a medida dos compostos inorgânicos deixados como 
resíduos ou cinzas quando o carvão é submetido à combustão. 
Carbono fixo % = 100 − (%Cinzas + %Humidade + %Matéria volátil (4) 
 
 
 
 
 
 
 
33 
 
4. PRESENTACAO DE DADOS E DISCUSAO DOS RESULTADOS 
4.1.Apresentação de Dados 
As amostras de Rejeito ultrafino de carvão mineral utilizado para a realização deste estudo 
foram provenientes da mina de Moatize VULCAN MOZAMBIQUE, Reflux Reject (Rejeito de 
fluxo-de uma fração fina -250mm), quantidade 5kg, nas densidades de corte 1,35 e 1,65g/cm³. 
Proveniente da planta de Beneficiamento da Vulcan Mozambique onde foram extraídos nos 
pontos de colecta o Rejeito ultrafino do termal (carvão térmico), e posteriormente enviadas para 
o Laboratório do ISPT, as amostras Foram recebidas em saco Plásticos, com sua devida 
identificação. 
4.2.Preparação das amostras 
As amostras foram pulverizadas, homogeneizadas e quarteadas manualmente. Os 
procedimentos de pulverização, homogeneização e quarteamento podem ser testemunhados nas 
figuras (8, 9, 10). Devido à presença de humidade aparente, as amostras foram secadas a uma 
temperatura 42˚ graus, em uma estufa durante 24horas, as imagens abaixo ilustram. 
 
Figura 8: Processo de Secagem das Amostras no forno de Humidade. 
Fonte: do autor, 2023. 
 
 
34 
 
 
 
Figura 9: Preparação da amostra quarteamento 
Fonte: do autor, 2023. 
 
Figura 10: Moinho de bolas/Pulverizador 
Fonte: do autor, 2023.
Figura 11: Célula de flotação Denver 
Fonte: do autor, 2023.
 
35 
 
 
4.3. Ensaios de flotação 
O material o qual provem do estágio posterior. Foi submetido aos ensaios de flotação, onde no 
primeiro ensaio foi utilizado o Reagente Betacol, segundo regras de medição de dosagens 
abaixo mencionados. 
4.3.1. Ensaio usando reagente Betacol 
O processo foi realizado em condições de parâmetros controlados, tais como a vazão de água, 
ar, sólido, espumante e coletor. No entanto para o trabalho em destaque, a água foi 3 538,6 ml, 
Sólidos 307,6g, reagente 2,0ml e PH da água natural, vazão de ar 30psi, velocidade de rotação 
130-930rpm. Deu se inicio da flotação sem reagente com intuição de homogeneizar a polpa, 
após passar se 3 minutos, adicionou-se reagente, e esperou se 5minutos para que inicie o 
processo de coleta. 
Para que a flotação ocorra é preciso que a molécula da substância migre do seio da solução para 
a superfície da bolha e ai se deposite, dando assim o aparecimento das bolhas de ar, a superfície 
que a partícula mineral apresente torna-se não mais a sua superfície própria, mas sim um nova 
superfície, revestida dessa substância hidrofóbica, onde a substância hidrofóbica é o carvão 
mineral que adere ao ar ou as bolhas. Depois do ensaio o material concentrado e foi coletado e 
armazenado em bandejas e endereçadas a estufa de humidade para o seu desaguamento e 
secagem, esta pratica visa posterior analise de cinzas, humidade, materiais voláteis e carbono 
fixo. 
Mas caso dos valores de massa de água, carvão, Betacol usados não foram obtidos de forma 
aleatória e nem empírica efetuou-se cálculos que são apresentados abaixo: 
Foi submetido 306,7g obteve-se cerca de 261g de concentrado após o desaguamento e secagem 
na estufa, e cerca de 46,6g de rejeito. Valores de recuperação mássica, Analises imediatas, 
humidade total (Ht), matéria volátil (MV), cinza (Cz) e carbono fixo (CF), de tal forma a 
concluir sobre o comportamento do rejeito do carvão ou de material fino. 
 
 
 
 
36 
 
4.4 Discussão dos resultados 
Os resultados apresentados foram dos ensaios feitos em escala laboratorial no ISPT. 
Tabela 2: Resultado do ensaio com Betacol com 306,7g 
Ensaio 
 
PH 
da 
água 
Reagente 
Betacol 
(g/t) 
Tempo Recuperação 
mássica 
Resultados das análises imediatas 
 Amostra 
A 
Amostra 
B 
Amostra 
C 
 
 
 
1 
 
 
 
6,7 
 
 
 
2.0 ml- 
306,7g 
1 31g Cinza 
(Cz) 
27,27% 10,37% 16,25% 
2 63g Matéria 
volátil 
(MV) 
20,9% 21,4% 21,3% 
3 66g Humidade 
total (Ht) 
30% 21% 18% 
4 75g Carbono 
fixo (CF) 
21,83% 47,23% 44,45% 
5 88g 
Total 5 261g 
 
A partir dos resultados apresentados na análise imediata de diversas propriedades ou 
características encontradas, baseadas em experimentos laboratoriais, foi possível analisar e 
discutir os resultados. Foi encontrado o método gráfico de dispersão utilizado, para melhor 
explicar o comportamento de cada teor em amostras. Será discutido em quatro (4) situações, 
nomeadamente: 
 
Gráfico1: Distribuição mássica em função do tempo 
Fonte: do autor, 2023. 
0
20
40
60
80
100
120
1 2 3 4 5
D
is
t.
 m
á
ss
ic
a
 (
g
)
Tempo (min) 
Distribuição mássica em função do tempo
Massa
 
37 
 
No gráfico da recuperação mássica pode se observar que há um crescimento gradual da 
recuperação devido a variação gradual da velocidade de rotação e vazão de ar. 
4.4.1.1 Análise de Teor de Cinza (Cz) 
 
Gráfico 2: Variação dos Teores de cinza (Cz) em amostras. 
Fonte: do autor, 2023. 
É possível observar que os testes de Cinza realizados em 3 amostras submetidas ao forno, tem 
quantidades que variam de 10,37 % a 27,7. Isto explica-se pelo facto de ter sido influenciada a 
sua humidade de equilíbrio. 
4.4.1.2 Teor de material Volátil (MV) 
 
Gráfico 3: Variação dos teores de Material volátil em amostras 
Fonte: do autor 2023. 
0
5
10
15
20
25
Amostra A Amostra B Amostra C
%
 d
o
 T
eo
r 
d
e 
(C
z)
Distribuição da variação de Cinzas em amostras
Amostra A
Amostra B
Amostra C
0
5
10
15
20
25
Amostra A Amostra B Amostra C
%
 d
o
 T
eo
r 
d
e 
(M
V
)
Distribuição da variação de (MV) em amostras
Amostra A
Amostra B
Amostra C
 
38 
 
Nos voláteis, observa-se semelhança na natureza dos resultados, com diferençasinsignificantes, 
mas quanto a média dos crivos é quase a mesma de 21,3 %. 
4.4.1.3 Teor de Humidade Total 
 
Gráfico 4: Variação dos teores de Humidade em amostras 
Fonte: do autor 2023. 
É possível observar que os testes de humidade totalrealizados, tem quantidades médias de 
18%isto explica-se pelo facto de ter sido influenciada a sua humidade de equilíbrio. 
4.4.1.5 Teor de carbono fixo (CF) 
 
Gráfico 5: Variação dos teores de Carbono Fixo em amostras 
Fonte: do autor 2023. 
0
5
10
15
20
25
30
35
Amostra A Amostra B Amostra C
%
 d
o
 T
eo
r 
d
e 
(H
t)
Distribuição da variação do teor de Humidade em 
amostras
Amostra A
Amostra B
Amostra C
0
10
20
30
40
50
Amostra A Amostra B Amostra C
%
 d
o
 T
eo
r 
d
e 
(C
F
)
Distribuição da variação de Teor de (CF) em amostras
Amostra A
Amostra B
Amostra C
 
39 
 
Para o caso do carbono fixo, é notável que o teor de carbono Varia em função das amostras, 
onde nas duas ultimas não carrega uma discrepância, sendo aceitável tratando-se de Rejeito. 
 
4.4.1.6. Ilustração simplificada das análises Laboratoriais 
Tabela 3: Ilustração simplificada das análises Laboratoriais 
Análises imediatas do produto flotado 
Teores (%) 
Humidade Matéria volátil Cinza Carbono fixo Total 
30 20,9 27,27 21,83 100 
Fonte: do autor 2023. 
 
 
Gráfico 6: Ilustração Simplificada de resultados de análises imediatas 
Fonte: do autor 2023. 
4.4.2. Ensaio usando reagentes MIBIC (espumante), Óleo Diesel (colector) 
O processo foi realizado em condições de parâmetros controlados, tais como a vazão de água, 
ar, sólido, espumante e coletor. No entanto para o trabalho em destaque, a água foi 3 538,6 ml, 
Sólidos 307,6g, reagente MIBIC 1,49ml Diesel 1,8ml e PH da água natural, vão de ar 30psi, 
velocidade de rotação 130-760rpm. Deu se inicio da flotação sem reagente com intuição de 
homogeneizar a polpa, após passar se 3 minutos, adicionou-se reagente MIBIC e Diesel, e 
esperou-se 5 minutos para que inicie o processo de coleta. 
0
5
10
15
20
25
30
35
Ht MV Cz CF
%
 d
o
s 
te
o
re
s
Resultados das análises imediatas
Ht
MV
Cz
CF
 
40 
 
Depois do ensaio o material concentrado e foi coletado e armazenado em bandejas e 
endereçadas a estufa de humidade para o seu desaguamento e secagem, esta prática visa 
posterior analise de cinzas, humidade, materiais voláteis e carbono fixo. 
Foi submetido 307,6gde massa de carvão em uma célula de flotação Denver, usando Reagentes 
MIBIC (espumante), Óleo Diesel (coletor) onde obteve-se cerca de 220g de concentrado após 
o desaguamento e secagem na estufa, e cerca de 87,7g de rejeito. Valores de recuperação 
mássica, Analises imediatas humidade total (Ht), matéria volátil (MV), cinza (Cz) e carbono 
fixo (CF), de tal forma a concluir sobre o comportamento do rejeito do carvão ou de material 
fino. 
 
Tabela 4: Resultado do ensaio com Reagentes MIBIC (espumante), Óleo Diesel (colector), 
com 307,6g 
Ensaio 
 
PH 
da 
água 
Reagente 
MIBIC 
(espumante), 
Óleo Diesel 
(colector) 
(g/t) 
Tempo Recuperação 
mássica 
Análises imediatas 
 Amostra 
A 
Amostra 
B 
Amostra 
C 
 
 
 
1 
 
 
 
6,7 
MIBIC 
1,49ml- 
306,7g 
 
Óleo Diesel 
1,8ml- 
307,6g 
1 30g Cinza 
(Cz) 
12,55% 12,88% 11,45% 
2 44g Matéria 
volátil 
(MV) 
19,9% 19,5% 19,8% 
3 68.4g Humidade 
total (Ht) 
14,3% 5,2% 16,7% 
4 85g Carbono 
fixo (CF) 
55,25% 62,42% 52,05% 
5 99g 
Total 5 307,6g 
Fonte: Autor, 2022. 
4.4.2.1 Análise de dados e discussão dos resultados 
A partir dos resultados apresentados na análise imediata de diversas propriedades ou 
características encontradas, baseadas em experimentos laboratoriais, foi possível analisar e 
discutir os resultados. Foi encontrado o método gráfico utilizado, para melhor explicar o 
comportamento de cada teor em amostras. Será discutido em quatro (4) situações, 
nomeadamente: 
 
41 
 
 
Gráfico 7: Distribuição mássica em função do tempo 
Fonte: do autor 2023. 
De acordo com o gráfico pode se observar um crescimento gradual da messa do recuperado em 
função do tempo, isso devido a variação da velocidade de rotação. 
4.4.2.2. Análise de Teor de Cinza (Cz) 
 
Gráfico 8: Variação dos Teores de cinza (Cz) em amostras 
Fonte: do autor 2023. 
É possível observar que os testes de Cinza realizados em 3 amostras submetidas ao forno, tem 
quantidades que variam dentro de limites, onde comparando com o primeiro ensaio feito com 
reagente betacol è possível constatar-se que o teor de cinzas è mais baixo no segundo ensaio do 
que no primeiro. 
0
20
40
60
80
100
120
1 2 3 4 5
D
is
t 
M
a
ss
ic
a
 e
m
 (
g
)
Tempo em (min) 
Distribuição mássica em função do tempo
Massa
0
5
10
15
Amostra A Amostra B Amostra C
%
 d
o
 T
eo
r 
d
e 
(C
z)
Distribuição da variação de Cinzas em amostras
Amostra A
Amostra B
Amostra C
 
42 
 
4.4.2.3. Teor de material Volátil (MV) 
 
Gráfico 9: Variação dos teores de Material volátil em amostras 
Fonte: do autor 2023. 
Nos voláteis, observa-se semelhança na natureza dos resultados, com diferençasinsignificantes, 
comparativamente com o primeiro ensaio com Betacol pode ser considerada mais eficiente. 
4.4.2.4. Teor de Humidade (Ht) 
 
Gráfico10: Variação dos teores de Humidade em amostras 
Fonte: do autor 2023. 
0
5
10
15
20
25
Amostra A Amostra B Amostra C
%
 d
o
 T
eo
r 
d
e 
(M
V
)
Distribuição da variação de (MV) em amostras
Amostra A
Amostra B
Amostra C
0
5
10
15
20
Amostra A Amostra B Amostra C
%
 d
o
 T
eo
r 
d
e(
H
t)
Distribuição da variação de (Ht) em amostras
Amostra A
Amostra B
Amostra C
 
43 
 
É possível observar que os testes de humidade total realizados, tem quantidades médias de 
5,2%isto explicaa-se pelo facto de ter sido influenciada a sua humidade de equilíbrio. 
4.4.2.5.Teor de carbono fixo (CF) 
 
Gráfico 11: Variação dos teores de Carbono Fixo em amostras 
Fonte: do autor 2023. 
Para o caso do carbono fixo, é notável que o teor de carbono Varia em função das amostras, 
onde nas duas ultimas não carrega uma discrepância, sendo aceitável tratando-se de Rejeito 
comparando com o primeiro ensaio. 
 
 
 
 
 
 
 
0
10
20
30
40
50
60
70
Amostra A Amostra B Amostra C
%
 d
o
 T
eo
r 
d
e 
(C
F
)
Distribuição da variação de (CF) em amostras
Amostra A
Amostra B
Amostra C
 
44 
 
4.4.2.6. Ilustração simplificada das análises laboratoriais 
Tabela 5: Ilustração simplificada das análises Laboratoriais 
Análises imediatas do produto flotado 
Teores (%) 
Humidade Matéria volátil Cinza Carbono fixo Total 
14,3 19,9 12,55 55,25 100 
Fonte: do autor 2023. 
 
Gráfico12: Ilustração Simplificada de resultados de análises imediatas 
Fonte: do autor 2023. 
 
 
0
10
20
30
40
50
60
Ht MV Cz CF
%
 d
o
s 
te
o
re
s
Resultados das analises imediatas
Ht
MV
Cz
CF
 
45 
 
 
5. CONCLUSÕES E RECOMENDAÇÕES 
5.1 Conclusões 
Com bases nos estudos de caracterização desenvolvidos no laboratório do Instituto Superior 
politécnico de Tete, com amostras de carvão da Vulcan Mozambique com vista, caracterizar 
tecnologicamente o rejeito de carvão mineral da planta de beneficiamento da Vulcan 
Mozambique – visando obter recuperação com baixo teor de Cinza, para possível 
reaproveitamento económico, pode se concluir o seguinte. 
 De acordo com a mineralogia o rejeito de Carvão Mineral da Vulcan Mozambique ele 
pertence a uma classe composta basicamente por Carbono, Enxofre, Hidrogénio, 
Oxigénio e nitrogénio constituído por rochas de origem Sedimentar, tais como siltitos e 
arenitos e sendo que ele carrega uma baixa percentagem de pirita, pertencente a camada 
chipanga sendo ele Térmico. 
 No primeiro ensaio com reagente Betacol foi submetido cera de 306,7g de massa de 
Carvão na célula de flotação, onde obteve-se cerca de 261g de concentrado após o 
desaguamento e secagem na estufa, e cerca de 46,6g de rejeito de rejeito, quantidade 
essa que é favorável. Onde nas análises imediatas o teor de cinza foi de 27% e carbono 
fixo 21,83%, concluindo-se que os resultados devem ter sido influenciado pelo reagente 
que não foi eficiente para o beneficiamentodo rejeito de carvão, para com os resultados 
esperados. 
 E de acordo com os resultados obtidos no segundo ensaio de flotação, onde cerca de 
307,6g de massa de carvão foi submetido em uma célula de flotação Denver, usando 
Reagentes MIBIC (espumante), Óleo Diesel (coletor) onde obteve-se cerca de 220g de 
concentrado após o desaguamento e secagem na estufa, e cerca de 87,7g de rejeito, no 
qual as analises imediatas obteve se cerca de 12,55% teor de Cinzas e 55,25% Carbono 
Fixo resultados excelentes comparados com os do primeiro ensaio, e para com o padrão 
de qualidade da Vulcan Mozambique que è: Cinza 23,3% Carbono fixo 53,86%. 
 Contudo respondendo a questão proposta no início do trabalho, constatou-se que o 
Rejeito de carvão Mineral da Vulcan Mozambique pode ser reaproveitado 
economicamente, por seus resultados estarem próximo ao rank do aproveitamento deste 
combustível fóssil para o uso em usinas termoelétricas e indústrias metalúrgicas. 
 Contudo a questão da variação dos resultados pode-se afirmar dentre as varias as causas 
e/ou fatores que contribuem para que este rejeito apresente muitas discrepâncias nos 
 
46 
 
resultados são: a contaminação da amostra, que pode ter ocorrido antes, durante e/ou 
depois da coleta; erros durante a homogeneização e quarteamento, má limpeza nos 
equipamentos durante os ensaios, estes foram os fatores constatados durante a 
realização dos ensaios. 
 
47 
 
5.2 Recomendações 
Recomenda-se: 
 Para reduzir as discrepâncias nos resultados dos ensaios realizados é necessário que o 
processo de amostragem, desde a coleta, preparação, Homogeneização, quarteamento 
até a realização dos testes seja feito com muitos cuidados e por profissionais bem 
treinados, utilizando equipamentos adequados e nos pontos certos de coleta. 
 Antes de qualquer ação, fazer uma limpeza dos equipamentos e do local onde serão 
realizados os ensaios, fazer verificação e a eficiência dos equipamentos. E também 
verificar estado da amostra antes de realizar qualquer teste. 
 Haja calibração dos equipamentos dos laboratórios do (ISPT), para a obtenção da 
qualidade dos resultados; 
 Sejam criadas as condições para que os técnicos do laboratório tenham um tempo 
extraordinário, para evitar que os equipamentos sejam desligados antes do término dos 
testes. 
 E para futuras pesquisas, pode-se estudar e estimar a quantidade de consumidores que 
podem se beneficiar deste bem/ energia elétrica produzida. 
 Estudar a o índice de emissões de poluentes causados pelo uso desta tecnologia na 
geração da energia elétrica. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
48 
 
5.3. BIBLIOGRAFIA 
1) ARAÚJO, A. C.; VALADÃO, G. E. S. (2007): Introdução ao tratamento de Minérios. 
Belo Horizonte: UFMG. 
2) ABNT (Associação Brasileira de Normas Técnicas). NBR 8289 - Carvão Mineral: 
Determinação do Teor de Cinzas. 4 p., 1983. 
3) Associação Brasileira de Normas Técnicas - ABNT - Carvão Mineral - 
Determinação do teor de cinza. NBR 8289. Rio de Janeiro, 1983. 
4) Associação Brasileira de Normas Técnicas-ABNT-Carvão Mineral - 
Determinação de humidade. NBR 8293. Rio de Janeiro, 1983. 
5) Associação Brasileira de Normas Técnicas - ABNT - Carvão Mineral - 
Determinação do teor de materiais voláteis. NBR 8290. Rio de Janeiro, 1983. 
6) Associação Brasileira de Normas Técnicas - ABNT - Carvão Mineral - 
Determinação do Carbono fixo. NBR 8299. Rio de Janeiro, 1983. 
7) BEN. Balanço Energético Nacional, 2006, Disponível em: 
http://ben.epe.gov.br/BEN2006/default.asp. Acessado em: 12 de Novembro de 2022. 
8) Branco PM (2013), Carvão Mineral. Disponível em: 
http://www.dnpm.gov.br/portal/assets/galeriaDocumento/CarvãoMineral2013/carvao.
pdf.Acessadoem: 18 de Novembro de 2022. 
9) BORBA, R. F. Carvão Mineral. Balanço Mineral Brasileiro, 2001, Disponível em: 
http://www.dnpm.gov.br/portal/assets/galeriaDocumento/BalançoMineral2001/carvao.
pdf. A cessado em: 18 de Novembro de 2022. 
10) Barros, A., Sousa L., Furtado S., 1984. Matéria mineral em carvões de Moçambique. 
Comunicação dos serviços geológicos de Portugal, 293 -298. 
11) BUDO, Castiano. L. (2021): Caracterização Tecnológica do Carvão mineral da Mina de 
Benga (ICVL). Instituto Superior Politécnico de Tete. Monografia Corrigida. 
12) Cano TM, (2016) Carvão Mineral. Disponível em: 
http://www.dnpm.gov.br/portal/assets/galeriaDocumento/CarvãoMineral2016/carvao.
pdf. A cessado em: 18 de Novembro de 2022. 
13) FILHO, José P. (1978) optimização de Misturas de carvões na siderurgia. Tese de 
Mestrado. 
14) GOES, Maria C;LUZ, Adão B .; POSSA, Mário V. (2010): Amostragem – Tratamento 
de Minérios, 4ª Ed. CETEM. 
 
49 
 
15) INTERNATIONAL CONFEDERATION FOR THERMAL ANALYSIS AND 
CALORIMETRY (ICTAC). Honda TG.2012.Disponivel em: 
<http://www.chem.kindai.ac.jp/ICTAC15/Photo/Honda_TG/Honda_TG. Acesso em: 
12 de Janeiro de 2023. 
16) ISO 589, 2008. Hard Coal - Determination of Total Moisture. International 
Organization for Standardization, Geneva, Switzerland. 9 pp. 
17) ISSO 11760. (2005): Classification of Coals. International Organization for 
Standardization, Geneva, Switzerland. 
18) JOSÉ, D. S.(2011): Estado da arte da Mineração em Moçambique-Tete-Moatize. 
19) JOSÉ, D. S.(2019): Carracterização tecnologica de carvão ROM da Mina de Moatize- 
Moçambique para o destoning, visando seu beneficiamneto. Universidade Federal do 
Rio Grane do sul, Escola de Engenharia, Programa de pos-graduação em engenharia de 
Minas, Metalurgica e de Materiais, Porto alegre, BR-RS. Tese de Doutorado. 
20) JOSÉ, D. S;SAMPAIO, C. H.;FERNANDES, E. Z. (2017): Carracterização tecnologica 
de carvão Mineral de Moatize- Moçambique, Visand seu Beneficiamento. V Congresso 
Brasileiro De carvão Mineral Criciúma- SC – Brasil. 
21) Kalkreuth, W.; Holz, M.; Mexias, A.; Balbinot, M.; Levandowski, J.; Willett, J.; 
Finkelman, R.; Burger, H. (2010) Depositional setting, petrology and chemistry of 
Permian coals from the Paraná Basin: 2. South Santa Catarina Coalfield, Brazil. 
International Journal of Coal Geology, v. 84, p. 213-236. 
22) LEVANDOWSKI, J.H. (2009): Petrologia e geoquimica das camadas de carvão e sua 
relação com gás natural. Dissertação de Mestrado. Universidade Federal do Rio Grande 
do Sul. Instituto de Geociências. Porto Alegre. 
23) LORENZ, U., GRUDZINSKI, Z. Hard Coal for energetic purposes: price-quality 
relationships; international coal market observations and Polish practice. Applied 
Energy, 74, 271-279, 2003. 
24) MINOPAR. Oportunidades empresariais param a exploração de recursos minerais no 
Paraná. Governo do Estado do Paraná, Secretaria da Indústria e Comercio, Minerais do 
Paraná, S/A, 1980, 278p. 
25) MAE- Ministério da Administração Estatal (2014):perfil do distrito de Moatize, 
província de Tete. Série perfis distritais. Maputo, Moçambique 
 
50 
 
26) MANHARANGE, Mateus J. M. F. (2014): carvão de Moatize (Tete): do recurso 
Mineral ao ambiente, Departamento de Geociências, Ambiente e Ordenamento do 
Território, Universidade de Aveiro. Tese de Mestrado. 
27) IV RGPH-INE, 2017, Descrição da Localização, Superfície e População de Moatize. 
28) RUIZ A. S. (2009): Flotação do Carvão Contido no Rejeito da barragem EL CANTOR, 
são Paulo. Dissertação de Mestrado em engenharia- Escola Polintecnica da universidade 
de São Paulo USP. 
29) TAVARES, L.M.M.; SAMPAIO, C.H. (2005): Beneficiamento Gravimetrico. Porto 
Alegre. Ed:.UFRGS. 
30) VASCONCELOS, L., 1995. Contribuição para o conhecimento dos carvões da bacia 
carbonífera de Moatize, Província de Tete, Moçambique, Tese de Doutoramento, 
Universidade do Porto. 
31) WCI – World Coal Institute (2007): The Coal resource: A comprehensive overview of 
coal. London, Disponivel em: http://Worldcoal.org. 
32) WILLS,B. A(1997): Mineral Processing Technology. Butterworth-Heinemann. 
33) Mapa de divisão administrativa Disponível no endereço eletrônico e acessado em 
15/11/22:http: www.portaldogoverno.gov.mz. 
34) Localização do Laboratório de processamento Mineral do ISPT. Earth Google Map 
(2022). 
35) MAE- Ministério da Administração Estatal (2005):perfil do distrito de Moatize, 
província de Tete. Série perfis distritais. Maputo, Moçambique. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
http://worldcoal.org/
http://www.portaldogoverno.gov.mz/
 
51 
 
5.5 ANEXOS 
ANEXO I: DEMONSTRAÇÃO DOS CÁLCULOS DAS VAZÕES PARA OS ENSAIOS 
COM BETACOL. 
Com o valor já conhecido do volume do recipiente usado, onde o V= 4 000ml de H2O, 
considerando o volume total em um Cp/p de 8% então deve-se: 
Cálculo de massa de carvão 
Dados 
𝑉𝑐𝑒𝑙𝑢𝑙𝑎 = 4 000 𝑚𝑙 
𝐶𝑝∕𝑝 = 8% 
𝑑𝑠ó𝑙𝑖𝑑𝑜 = 1,5𝑘𝑔/𝑙 
𝑑𝑜𝑑 = 0,853 𝑘𝑔/𝑙 
𝑑𝑚𝑏 = 0,805 𝑘𝑔/𝑙 
𝑑𝑏 = 8 𝑔/𝑐𝑚
3 
𝑚𝐶𝑎𝑟𝑣ã𝑜 =? 
𝑚á𝑔𝑢𝑎 =? 
Fórmula/resolução 
𝐶𝑝∕𝑝 =
8
100
=
𝑚𝑐𝑎𝑟𝑣ã𝑜
𝑚𝑐𝑎𝑟𝑣ã𝑜 + 𝑚á𝑔𝑢𝑎
=
8
100
=
𝑚𝑐𝑎𝑟𝑣ã𝑜
𝑚𝑐𝑎𝑟𝑣ã𝑜 + (𝑣𝑐𝑒𝑙𝑢𝑙𝑎 − 𝑑𝑠ó𝑙𝑖𝑑𝑜 × 𝑚𝑐𝑎𝑟𝑣ã𝑜)
 
𝐶𝑝∕𝑝 =
8
100
=
𝑚𝑐𝑎𝑟𝑣ã𝑜
𝑚𝑐𝑎𝑟𝑣ã𝑜 + (4 000 − 1,5 × 𝑚𝑐𝑎𝑟𝑣ã𝑜)
 
100 × 𝑚𝑐𝑎𝑟𝑣ã𝑜 = 8 × 𝑚𝑐𝑎𝑟𝑣ã𝑜 = 32 000 − 12 × 𝑚𝑐𝑎𝑟𝑣ã𝑜 
100 × 𝑚𝑐𝑎𝑟𝑣ã𝑜 = 32 000 − 4 × 𝑚𝑐𝑎𝑟𝑣ã𝑜 → 104 × 𝑚𝑐𝑎𝑟𝑣ã𝑜 = 32 000 
𝑚𝑐𝑎𝑟𝑣ã𝑜 =
32 000
104
→ 307,6 𝑔 
𝑚á𝑔𝑢𝑎 = 𝑣𝑐𝑒𝑙𝑢𝑙𝑎 − 𝑑𝑠ó𝑙𝑖𝑑𝑜 × 𝑚𝑐𝑎𝑟𝑣ã𝑜 → 4 000 − 1,5 × 307,6 = 3 538,6 𝑚𝑙. 
BETACOL 
𝑥 − − − − − − − 307,6 𝑔 
5 000
𝑔
𝑡
− − − −307,6 𝑔 
𝑥 =
5 000
𝑔
𝑡
× 307,6𝑔
1 000 000𝑔
 
𝑥 = 1,53
𝑔
𝑡
 
𝑚𝑏 =
𝑚𝑜𝑑
𝑑𝑏
 𝑚𝑏 = 2.0 𝑚𝑙 
 
53 
 
Resultados de análise imediata com Reagente Betacol 
 Para completar o estudo, foram realizados análises imediatas, com o principal objectivo 
de estudar as características físicas imediatas, respectivamente humidade total (Ht), matéria 
volátil (MV), cinza (Cz) e carbono fixo (CF), de tal forma a concluir sobre o comportamento 
do rejeito do carvão ou de material fino, nomeadamente. 
Análise de Teor de Cinzas 
Tabela 6: Ilustração da análise de determinação de teor de Cinzas (reagente Betacol) 
ID Amostra 1ª Ensaio 2ª Ensaio 3ª Ensaio 
ID Forno Carbolite 
AAF 1100 
Carbolite 
AAF 1100 
Carbolite 
AAF 1100 
Carbolite 
AAF 1100 
Carbolite 
AAF 1100 
Carbolite 
AAF 1100 
ID Cadinho Z1 Réplica Z2 Y1 Réplica Y2 X1 Réplica x2 
A- massa do 
cadinho 
37,6905g 37,6536g 37,8037g 37,6056g 37,8300g 37,5595g 
B- Massa da 
amostra 
0,9993g 0,9993g 0,9996g 0,9996g 0,9999g 0,9990g 
C- Massa de 
cadinho e 
cinzas após a 
queima 
37,9631g 37,9311g 37,9074g 37,7129g 37,9925g 37,7600g 
Cinza % 27,27% 27,76% 10,37% 10,73% 16,25% 20,07% 
Cinza % 27,27% 10,37% 16,25% 
Fonte: do autor 2023. 
Análise de Teor de Material Volátil 
 Tabela 7: Ilustração da analise de determinação de teor Material Volátil(reagente Betacol) 
ID Amostra 1ª Ensaio 2ª Ensaio 3ª Ensaio 
ID Forno Carbolite 
VMF 1000 
Carbolite 
VMF 1000 
Carbolite 
VMF 1000 
Carbolite 
VMF 1000 
Carbolite 
VMF 1000 
Carbolite 
VMF 1000 
ID Cadinho A1 Réplica A2 B1 Réplica B2 C1 Réplica C2 
A- massa do 
cadinho 
39,1714g 39,3046g 35,5771g 38,6992g 35,5615g 37,2702g 
B- Massa da 
amostra 
0,9990g 0,9995g 0,9990g 1,0000g 0,9993g 0,9992g 
C- Massa de 
cadinho e 
cinzas após 
a queima 
39,9609g 40,0931g 36,3620g 39,4823g 36,3471g 38,0569g 
D- massa do 
cadinho 
+Amostra 
seca 
40,1704g 40,0455g 36,5761g 39,6992g 36,5608g 38,2694g 
Teor de MV 
% 
20,9% 4,7% 21,4% 21,69% 21,3% 21,2% 
Fonte: do autor 2023 
Análise de Teor de Humidade 
 
54 
 
 Tabela8: ilustração da análise de determinação de teor de Humidade (reagente Betacol) 
ID Amostra 1ª Ensaio 2ª Ensaio 3ª Ensaio 
ID Forno Ecotherm Ecotherm Ecotherm Ecotherm Ecotherm Ecotherm 
ID da 
Amostra 
A1 Réplica A2 B1 Réplica B2 C1 Réplica 
C2 
A- massa da 
bandeja 
37,7681g 37,6260g 37,6039g 37,8216g 37,8158g 37,5992g 
B- Massa da 
amostra 
0,9996g 0,9995g 0,9996g 0,9999g 0,9990g 0,9998g 
C- Massa da 
Bandeja + 
Amostra 
38,7680g 38,6263g 38,6054g 38,8231g 38,8166g 38,6001g 
D- Massa da 
Bandeja + 
Amostra 
seca 
38,7677% 38,6255% 38,6033% 38,8215% 38,8148% 38,5990% 
Teor de 
Humidade 
% 
30% 8% 21% 16% 18% 11% 
Fonte: do autor 2023. 
 Análise de Teor de Carbono fixo 
Carbono fixo % = 100 − (%Cinzas + %Humidade + %Matéria volátil) 
Carbono Fixo% = 100- (27,27 + 30 + 20) 
Carbono Fixo% = 100 - 77,27 
Carbono Fixo% = 22,73%. 
ANEXO II: ENSAIOS ESPECÍFICOS DE FLOTAÇÃO COM ÓLEO DIESEL 
MAIS MIBC 
Dados 
𝑉𝑐𝑒𝑙𝑢𝑙𝑎 = 4 000 𝑚𝑙 
𝐶𝑝∕𝑝 = 8% 
𝑑𝑠ó𝑙𝑖𝑑𝑜 = 1,5𝑘𝑔/𝑙 
𝑑𝑜𝑑 = 0,853 𝑘𝑔/𝑙 
𝑑𝑚𝑏 = 0,805 𝑘𝑔/𝑙 
𝑑𝑏 = 8 𝑔/𝑐𝑚
3 
𝑚𝐶𝑎𝑟𝑣ã𝑜 =? 
𝑚á𝑔𝑢𝑎 =? 
 
𝐶𝑝∕𝑝 =
8
100
=
𝑚𝑐𝑎𝑟𝑣ã𝑜
𝑚𝑐𝑎𝑟𝑣ã𝑜 + 𝑚á𝑔𝑢𝑎
=
8
100
=
𝑚𝑐𝑎𝑟𝑣ã𝑜
𝑚𝑐𝑎𝑟𝑣ã𝑜 + (𝑣𝑐𝑒𝑙𝑢𝑙𝑎 − 𝑑𝑠ó𝑙𝑖𝑑𝑜 × 𝑚𝑐𝑎𝑟𝑣ã𝑜)
 
 
55 
 
𝐶𝑝∕𝑝 =
8
100
=
𝑚𝑐𝑎𝑟𝑣ã𝑜
𝑚𝑐𝑎𝑟𝑣ã𝑜 + (4 000 − 1,5 × 𝑚𝑐𝑎𝑟𝑣ã𝑜)
 
100 × 𝑚𝑐𝑎𝑟𝑣ã𝑜 = 8 × 𝑚𝑐𝑎𝑟𝑣ã𝑜 = 32 000 − 12 × 𝑚𝑐𝑎𝑟𝑣ã𝑜 
100 × 𝑚𝑐𝑎𝑟𝑣ã𝑜 = 32 000 − 4 × 𝑚𝑐𝑎𝑟𝑣ã𝑜 → 104 × 𝑚𝑐𝑎𝑟𝑣ã𝑜 = 32 000 
𝑚𝑐𝑎𝑟𝑣ã𝑜 =
32 000
104
→ 307,6 𝑔 
 
𝑚á𝑔𝑢𝑎 = 𝑣𝑐𝑒𝑙𝑢𝑙𝑎 − 𝑑𝑠ó𝑙𝑖𝑑𝑜 × 𝑚𝑐𝑎𝑟𝑣ã𝑜 → 4 000 − 1,5 × 307,6 = 3 538,6 𝑚𝑙 
Equação. 8 
Com o valor já conhecido do volume do recipiente usado, onde o V= 4 000ml de H2O, 
considerando o volume total em um Cp/p de 8% então deve-se
 
ÓLEO DIESEL 
𝑥 − − − − − − − 307,6 𝑔 
5 000
𝑔
𝑡
− − − −307,6 𝑔 
𝑥 =
5 000
𝑔
𝑡
× 307,6𝑔
1 000 000𝑔
 
 
 
𝑥 = 1,53
𝑔
𝑡
 
𝑚𝑜𝑑 =
𝑚𝑜𝑑
𝑑𝑜𝑑
 
𝑚𝑜𝑑 =
1,53
𝑔
𝑡
0.853 𝑘𝑔/𝑙
 
𝑚𝑜𝑑 = 1.8 𝑚𝑙
MIBC 
𝑥 − − − − − − − 307,6 𝑔 
4 000
𝑔
𝑡
− − − −307,6 𝑔 
𝑥 =
4 000
𝑔
𝑡
× 307,6𝑔
1 000 000𝑔
 
𝑥 = 1,2
𝑔
𝑡
 
𝑚𝑚𝑏 =
𝑚𝑚𝑏
𝑑𝑚𝑏
 𝑚𝑚𝑏 =
1,2
𝑔
𝑡
0.805𝑔/𝑚𝑙
 𝑚𝑚𝑏 = 1.49 𝑚
 
Resultados de análises imediatas com reagente MIBIC e Óleo Diesel. 
 Para completar o estudo, foram realizados análises imediatas, com o principal objectivo 
de estudar as características físicas imediatas, respectivamente humidade total (Ht), matéria 
 
55 
 
volátil (MV), cinza (Cz) e carbono fixo (CF), de tal forma a concluir sobre o comportamento 
do rejeito do carvão ou de material fino, nomeadamente 
Análise de Teor de Cinzas 
Tabela 9: Ilustração da análise de determinação de teor de Cinzas (reagente MIBIC e Diesel 
ID Amostra 1ª Ensaio 2ª Ensaio 3ª Ensaio 
ID Forno Carbolite 
AAF 1100 
Carbolite 
AAF 1100 
Carbolite 
AAF 1100 
Carbolite 
AAF 1100 
Carbolite 
AAF 1100 
Carbolite 
AAF 1100 
ID Cadinho A1 Réplica A2 B1 Réplica B2 C1 Réplica C2 
A- massa do 
cadinho 
37,9339g 37,7256g 37,9063g 37,8446g 37,5681g 37,7463g 
B- Massa da 
amostra 
0,9998g 1,0000g 1,0000g 0,9995g 0,9996g 0,9995g 
C- Massa de 
cadinho e 
cinzas após a 
queima 
38,0594g 37,8586g 38,0351g 37,9385g 37,6826g 37,8598g 
Cinza % 12,55% 11,33% 12,88% 9,39% 11,45% 11,35% 
Cinza % 11,33% 9,39% 11,35% 
Fonte: do autor 2023. 
Análise de Teor de Material Volátil 
Tabela 10: ilustração da analise de determinação de teor Material Volátil (reagente MIBIC 
Óleo Diesel) 
ID Amostra 1ª Ensaio 2ª Ensaio 3ª Ensaio 
ID Forno Carbolite 
VMF 1000 
Carbolite 
VMF 1000 
Carbolite 
VMF 1000 
Carbolite 
VMF 1000 
Carbolite 
VMF 1000 
Carbolite 
VMF 1000 
ID Cadinho A1 Réplica A2 B1 Réplica B2 C1 Réplica C2 
A- massa do 
cadinho 
39,1708g 38,6986g 35,5616g 35,5768g 39,3055g 37,2702g 
B- Massa da 
amostra 
0,9999g 0,9995g 0,9991g 0.9999g 0,9997g 0,9996g 
C- Massa de 
cadinho e 
cinzas após 
a queima 
39,9718g 39,5082g 36,3658g 36,3836g 40,1067g 38,0788g 
D- massa do 
cadinho 
+Amostra 
seca 
40,1708g 39,6981g 36,5607g 36,5767g 40,3052g 38,2698g 
Teor de MV 
% 
19,9% 19% 19,5% 19,3% 19,8% 19,1% 
Fonte: do autor 2023. 
Análise de Teor de Humidade 
 
55 
 
Tabela 11: Ilustraçãoda análise de determinação de teor de Humidade (reagente MIBIC e Óleo 
Diesel) 
ID Amostra 1ª Ensaio 2ª Ensaio 3ª Ensaio 
ID Forno Ecotherm Ecotherm Ecotherm Ecotherm Ecotherm Ecotherm 
ID da 
Amostra 
A1 Réplica A2 B1 Réplica B2 C1 Réplica 
C2 
A- massa da 
bandeja 
37,8684g 37,8641g 37,8902g 37,7255g 37,7162g 37,8377g 
B- Massa da 
amostra 
0,9994g 0,9999g 0,9999g 0,9999g 0,9999g 0,9996g 
C- Massa da 
Bandeja + 
Amostra 
38,7239g 38,7180% 38,8379% 38,7970% 38,8834% 38,8436% 
D- Massa da 
Bandeja + 
Amostra 
seca 
38,8678% 38,864% 38,8901% 38,7254% 38,7161% 38,8373% 
Teor de 
Humidade 
% 
14,3% 14,6% 5,2% 7,1% 16,7% 6% 
Fonte: do autor 2023. 
Análise de Teor de Material Volátil 
 
Carbono fixo % = 100 − (%Cinzas + %Humidade + %Matéria volátil) 
Carbono Fixo% = 100-( 9,39 + 19 + 5,6) 
Carbono Fixo% = 100 – 33,99 
Carbono Fixo% = 66,01%.
 
56