Engenharia de Minas

Fundamentos da atividade minerária, abordando o Ciclo de vida de minas, prospecção, avaliação econômica, operação e fechamento sustentável. Técnicas a céu aberto (open pit, strip mining) e subterrâneas (room-and-pillar, cut-and-fill). Estimativa de recursos, cálculo de reservas e fatores de viabilidade e planejamento integrado desde a pré-viabilidade até o pós-fechamento (recuperação ambiental).

Esta disciplina aborda a geologia de recursos minerais críticos e estratégicos (Li, terras-raras, Ni, Co) e hidrogênio geológico, focando na gênese dos depósitos, noções de prospecção, processos de origem e acumulação de hidrogênio natural e métodos de detecção.

Métodos modernos de prospecção mineral integrada, com ênfase em técnicas de mapeamento, geofísicas e geoquímicas para a identificação de depósitos de minerais críticos (Li, REE, Ni-Co). Integração de dados multivariados (geológicos, geofísicos e metalúrgicos) para a definição do minério e classificação do recurso, visando a modelagem prospectiva e o aproveitamento mineral dos minerais críticos: ETR, lítio, níquel e cobalto. Tecnologias emergentes de detecção de hidrogênio natural (sensores de H₂, sísmica passiva, análise isotópica) e estudos de caso de projetos de exploração mineral para os depósitos de interesse.

Técnicas avançadas de modelagem geológica tridimensional, com ênfase em softwares especializados (Leapfrog Geo, Agisoft Metashape, LiDAR) para construção de modelos geológicos e de terreno, análise de incertezas em estimativas de recursos minerais e métodos de validação de modelos, integração de dados multidisciplinares (geológicos, geofísicos e geoquímicos) para modelagem preditiva e aplicações práticas em exploração mineral e planejamento de lavra.

Técnicas avançadas de planejamento de mina a céu aberto e subterrânea, incluindo projeto de cavas (otimização econômica com softwares (Whittle, Datamine) e sequenciamento de lavra, gestão de estéril (dimensionamento e disposição de pilhas), métodos subterrâneos (block caving, corte e enchimento, com análise de estabilidade de galerias e sistemas de ventilação) e gestão de riscos (monitoramento geotécnico e prevenção de acidentes).

Técnicas avançadas de perfuração e desmonte de rochas, com foco na seleção otimizada de explosivos e parâmetros de carga para máxima fragmentação, controle de vibrações e mitigação de impactos ambientais, técnicas inovadoras de perfuração para exploração de hidrogênio geológico (H₂) e novas tecnologias (sistemas automatizados de perfuração, monitoramento inteligente e análise de dados em tempo real).

Aspectos legais e sustentáveis da atividade minerária, integrando legislação ambiental (CONAMA, ISO 14001 e PRAD – Plano de Recuperação de Áreas Degradadas) , gestão de riscos (metodologias de bioensaios, avaliação de risco ecológico e estudos de casos reais de contaminação), critérios ESG (aplicação dos padrões GRI e SASB, due diligence ambiental e relatórios de sustentabilidade) e licenciamento (processos administrativos, exigências legais e melhores práticas para compliance ambiental).

A disciplina aborda as melhores práticas em gestão de rejeitos minerários, incluindo tecnologias inovadoras (barragens inteligentes com sensores IoT, disposição seca e reprocessamento de rejeitos), recuperação ambiental (técnicas de revegetação, bioremediação e estabilização química de áreas degradadas), aproveitamento de recursos (processos biohidrometalúrgicos para recuperação de metais (H₂, metais críticos) de rejeitos, monitoramento avançado (controle de toxicidade, drenagem ácida e emissão de gases pós-fechamento ).

Esta disciplina explora a integração de fontes renováveis (solar, eólica) em operações mineiras e o uso estratégico de hidrogênio de baixo carbono (verde e natural) como alternativa energética sustentável. Aborda tecnologias de produção, armazenamento e aplicação do H₂ em frotas e processos minerários, com análise comparativa entre H₂ verde (eletrólise) e H₂ natural (CCUS). Inclui estudos de viabilidade técnica-econômica, estratégias para redução da pegada de carbono e casos reais de implementação global.

A disciplina aborda o beneficiamento de minerais críticos/estratégicos, essenciais para tecnologias verdes e indústria 4.0. Serão estudados processos de concentração (flotação, separação magnética e gravítica), técnicas hidrometalúrgicas (lixiviação, extração por solventes) e rotas de reciclagem para metais como lítio, terras-raras e cobalto. Inclui análise de casos industriais, inovações em processos sustentáveis e desafios na recuperação de matérias-primas secundárias.

A disciplina visa capacitar os alunos em técnicas avançadas de análise mineralógica, física e química de minérios, aplicando métodos como microscopia eletrônica, difração de raios-X, espectroscopia e ensaios de beneficiamento (flotação, separação magnética e gravimétrica) para otimizar processos industriais e promover a sustentabilidade na mineração. Com abordagem teórico-prática, inclui estudos de caso, avaliação de liberação mineral e recuperação metalúrgica.

Fundamentos da análise de estabilidade de taludes em mineração e geotecnia, explorando métodos de equilíbrio limite (Fellenius, Bishop, Morgenstern-Price) e modelos numéricos (FEM, DEM). Inclui técnicas de instrumentação (inclinômetros, piezômetros, radar) para monitoramento em tempo real, estratégias de prevenção de rupturas e estudos de caso de acidentes e correções. Serão discutidos parâmetros geotécnicos, fatores de segurança e normas técnicas aplicáveis.

Métodos computacionais aplicados à mineração, com ênfase em programação em Python e R para análise de dados geológicos, modelagem estatística e automação de processos. Os tópicos incluem manipulação de bancos de dados georreferenciados, técnicas de machine learning para exploração mineral, visualização de dados e desenvolvimento de scripts para otimização operacional. Serão utilizados estudos de caso reais e bibliotecas especializadas.

Aborda os princípios e técnicas para avaliação econômica de empreendimentos minerários, incluindo análise de viabilidade financeira através de métodos como VPL, TIR e payback descontado. Serão estudados os componentes de custos de produção (CAPEX e OPEX), estruturação financeira de projetos e análise de sensibilidade frente à volatilidade de preços de commodities. O curso também contempla a gestão de riscos econômicos, estratégias de hedge e avaliação de cenários de mercado, proporcionando aos alunos ferramentas para tomada de decisão em investimentos minerários.

A transformação digital na mineração através da Mineração 4.0, abordando tecnologias como Internet das Coisas (IoT), Big Data, Digital Twins, automação de equipamentos e cibersegurança. Discute a integração de sistemas inteligentes para otimização de processos, previsão de falhas, gestão de dados em tempo real e proteção contra ameaças cibernéticas. Inclui casos reais de aplicação e tendências globais em mineração digitalizada.

A disciplina explora os aspectos geológicos, tecnológicos e ambientais da extração mineral em ambientes marinhos, abordando a formação de depósitos como nódulos polimetálicos, sulfetos hidrotermais e crostas cobaltíferas, as tecnologias de prospecção e extração, os impactos ecológicos, além dos desafios legais e geoestratégicos regulados pela Autoridade Internacional dos Fundos Marinhos (ISA) e pela UNCLOS, visando discutir a viabilidade e sustentabilidade dessa atividade emergente.

Aplicação dos princípios da economia circular na mineração, explorando estratégias para redução de resíduos, logística reversa e recuperação sustentável de áreas degradadas. Discussão de modelos de negócios circulares, certificações ambientais (como ISO 14045) e práticas de fechamento de minas alinhadas às diretrizes globais (ICMM, UNEP). Inclui estudos de caso e análise de políticas públicas para eficiência no uso de recursos minerais.

Introdução à pesquisa, Métodos de estudo: fichamento, resenha, organização do trabalho científico, Trabalhos científicos: roteiro de pesquisa / Projeto de pesquisa / TCC.