Technologische Analyse von Material aus Areal Morro Branco, Porto Grande, Amapa, durch Fraktionierung

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DOI: 10.32749/nucleodoconhecimento.com.br/umgebung/technologische-analyse
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ORIGINALER ARTIKEL

ALMEIDA, Hellen Karine Santos [1], PAIVA, Matheus Monteiro Ybanez [2], DIAS, Claudio Alberto Gellis de Mattos [3], FECURY, Amanda Alves [4], DENDASCK, Carla Viana [5], DANTAS, Antônio de Pádua Arlindo [6]

ALMEIDA, Hellen Karine Santos. Et al. Technologische Analyse von Material aus Areal Morro Branco, Porto Grande, Amapa, durch Fraktionierung. Revista Científica Multidisciplinar Núcleo do Conhecimento. Jahrgang 05, Ed. 03, Vol. 11, S. 05-13. März 2020. ISSN: 2448-0959, Zugriffsverbindung: https://www.nucleodoconhecimento.com.br/umgebung/technologische-analyse, DOI: 10.32749/nucleodoconhecimento.com.br/umgebung/technologische-analyse

ZUSAMMENFASSUNG

Natürlicher Sand wird mit Bergbaumethoden gewonnen, auch für die Herstellung von künstlichem Sand. Sand ist in mehreren Bereichen weit verbreitet. Als Bauaggregate; materialverarbeitende Industrien; Wasser- und Abwasserbehandlung. Das Areal der Firma Morro Branco, wo die Sandproben gesammelt wurden, befindet sich rund um den Hauptsitz der Gemeinde Porto Grande. Die Gemeinde Porto Grande in Amapa befindet sich im Zentrum des Staates 108 Kilometer von der Hauptstadt Macapa entfernt. Das Ziel dieser Forschung war es, die technologische Analyse von Material aus Areal Morro Branco, Porto Grande, Amapa, durch Fraktionierung zu machen. Der Sand wurde von einer sandigen Fläche in der Gemeinde Porto Grande entfernt – AP mit der Verwendung von Handwerkzeugen für die Sammlung. 03 (drei) Proben aus verschiedenen Punkten mit unterschiedlicher Zusammensetzung wurden aufgrund des Vorhandenseins organischer Stoffe in ihrer Zusammensetzung entnommen. Natriumsilikat mit einer Konzentration von 10% und Bromoform wurde für den Abbau der organischen Substanz der Probe verwendet. Diese Verfahren wurden in der Trockenprobe in einem Ofen für 24 Stunden bei ca. 110oC bestimmt, und der Prozentsatz der Luftfeuchtigkeit (%U), dies wurde auch in der ursprünglichen Probe bestimmt. Es wurde durch die durchgeführten Tests und Verfahren überprüft, dass die Feuchtigkeit des Sandes des Areal Morro Branco durch die organische Substanz beeinflusst wird, die aus den Waldgebieten und Wasserressourcen der Umgebung des Areals entsteht. Die Granulometrie der Punkte, von denen der Sand im Sand gesammelt wurde, weist Eigenschaften von abgewinkelter und unterwinkender Körnung auf. Mit Hilfe der Bromformdichte konnte festgestellt werden, dass der Sand, aus dem die Probe entnommen wurde, Quarzaggregate aufweist, Feldspat mit einer Dichte von weniger als 2,89 g/cm3. Es wurde vermutet, dass der Sand auch mineralische Sandderivate mit einer Dichte von mehr als 2,89 g/cm3 haben kann, die Olivin und Pyroxen sind.

Schlüsselwörter: Fraktionierung, Sand, Mineralcharakterisierung.

EINFÜHRUNG

Natürlicher Sand wird mit Bergbaumethoden gewonnen, auch für die Herstellung von künstlichem Sand. Die Extraktion dieses Materials erfolgt in einer Weise, die der Umwelt nicht schadet. Die Verarbeitung von Kunstsand erfolgt durch die Gewinnung von Kiesgesteinen. Nach dieser Extraktion tritt die Abnahme dieser Felsen, um feinen Kies zu erhalten. Dazu kommen Verarbeitungsverfahren wie Zerkleinern, Schleifen, Sieben und Klassieren zum Einsatz (NASCIMENTO, 2009).

Industriesand ist im Allgemeinen definiert als ein Material, das im Wesentlichen aus Kieselsäure mit unterschiedlicher Granulometrie besteht und bereits verarbeitet wurde. Der Ursprung der Sandbildung für die Produktion liegt in Ablagerungen von Quarzosa-, Quarzit- oder Sandsteinsanden (FERREIRA und DAITX, 2003).

In Brasilien ist der größte Teil der industriellen Sandproduktion in der südlichen Region des Landes, mit Santa Catarina als staatsstärkster Staat in der südlichen Region, aber das Unternehmen, das am meisten im Land produziert, ist in Sao Paulo. Diese Unternehmen im Süden des Landes beliefern die Keramik- bzw. Glasindustrie, was das Interesse großer Unternehmen an Investitionen in die Sandproduktion in der Region weckt (FERREIRA und DAITX, 2003).

Die Verarbeitung von Sand ist die wichtigste Stufe aller Prozesse, da sie ihre wirtschaftliche Verwendung bestimmt, da jeder sandige Körper in Industriesand umgewandelt werden kann, von dem die Eigenschaften mit der ursprünglichen Lagerstätte verbunden sind (FERREIRA und DAITX, 2003).

Sand ist in mehreren Bereichen weit verbreitet. Als Bauaggregate; materialverarbeitende Industrien; Abwasserbehandlung (DNPM, 2013).

Die Gemeinde Porto Grande in Amapa befindet sich im Zentrum des Staates 108 Kilometer von der Hauptstadt Macapa entfernt. Es hat eine geschätzte Bevölkerung im Jahr 2018 von etwa 21.484 Menschen, mit einer Fläche von 4.428.013 km2, was zu einer Bevölkerungsdichte von 3,82 Einwohnern/km2 mit dem Human Development Index – HDI von 0.64 (IBGE, 2018).

In der Umgebung der Gemeinde befinden sich die Sandvorkommen, deren Gewinnung auf wahrscheinlichen Flussterrassen entwickelt wird. Diese Ablagerungen befinden sich in einer Entfernung von 4 bis 6 Kilometern südlich der Stadt. Das Mineral, aus dem diese Ablagerungen besteht, ist in der Regel Quarz. Der Sand dieser Ablagerungen hat eine feine und mittlere Granulometrie und kann Körner an winkeln, um unterwinkelt werden. Geometrie, Abmessungen, Kubantion und Ursprung dieser Ablagerungen sind noch nicht bekannt. Sie treten in der Nähe des Kontakts der amapaense-Küstenaue mit verwitterten Felsen der kristallinen Basis auf. Die Gemeinde Porto Grande verfügt über eine Fläche von mehr als 6.000 ha für die Gewinnung von Sand, Kies, Lehm und Ton (OLIVEIRA, 2010).

Das Areal der Firma Morro Branco, wo die Sandproben gesammelt wurden, befindet sich um den Hauptsitz der Gemeinde Porto Grande in einem Umkreis von 4km, am Bezugspunkt, an der geographischen Breitengrad-Koordinate: 78541.13 m N; Längengrad:463198.30 m E (MAGALHÃES et al., 2007).

Im Hinblick auf die detaillierte Charakterisierung der Probe ist es notwendig, sie in der am besten geeigneten Weise zu trennen, wobei die Fraktionierung durchgeführt wird (DONAGEMMA et al., 2015).

Die physikalische Fraktionierung organischer Stoffe kann die Veränderungen quantifizieren, die durch unzureichende Bewirtschaftung im Zusammenhang mit Bodenerholungsversuchen verursacht werden. Andererseits kann die chemische Fraktionierung bei der Bewertung des Kohlenstoffgehalts von Bodenhymenfraktionen (SANTOS et al., 2013).

In Brasilien gibt es mehrere Studien über die physikalische Fraktionierung des Bodens, die für Studien über organische Bodensubstanz angewendet wurden, aber diese Studien quantifizierten nur die organische Substanz, die mit Schlick, Sand und Ton vorhanden war. Andere Studien zur Laborfraktionierung zeigen die Dynamik organischer Bodensubstanz (MOS) und die Möglichkeit, diese organische Substanz in Aggregaten und solchen zu extrahieren, die mit Sand, Schlick und Ton in Verbindung stehen (MACHADO, 2002).

Bei der Fraktionierung werden in der Regel Schalenzentrifue verwendet, wobei die erhaltene Granulometrie über 80% kleiner als 2 liegt. Die methoden für die Fraktionierung können chemisch oder physikalisch sein. Bei der physikalischen Methode können granulometrische Prozesse wie die Trennung mit Sieben oder densymmetrische Verfahren als Trennung mit der Verwendung dichter Lösungen (CONCEIÇÃO et al., 2015). Bevor die Fraktionierung durchgeführt wird, ist es notwendig, dass eine Vorbereitung der Probe erfolgt, wo sie gemahlen und zerkleinert wird, um eine maximale Größe zu erhalten. Nach der Zerkleinerungsphase muss die Probe homogenisiert und quartiert werden, um einen Bruchteil davon zu erhalten.  Dann wird das Material zur Fraktionierung gebracht (LUZ et al., 2004).

In der Chemie ist die Fraktionierung durch die Bildung mehrerer Substanzen gekennzeichnet, die aus dem Ausgangsmaterial resultieren (GALDINO, 2010).

Bei der flüssigkeitsdichten Fraktionierung sollten mindestens drei Replikationen verwendet werden, da die Lichtfraktion die Eigenschaft hat, recht variabel zu sein (MACHADO, 2002). Die Fraktionierung, bei der eine dichte Flüssigkeitstrennung verwendet wird, verwendet Trichter, die das optimale Volumen von jeder zu trennenden Fraktion trennen. Die Lösungen, die im Allgemeinen bei dieser Art von Methode verwendet werden, sind: Zinkchlorid-Lösung, deren Dichte 1,8 beträgt; Natriumchloridlösung hat eine Dichte von 2,2; Natriumpolywolframat, Natriummetawolframat, SPT, die eine Dichte von 2,9 haben; Lithiummetawolframat, LMT, Lithium-Heteropolywolframat, LST, Dichte von 3,0 (LUZ et al., 2004).

Es ist durchaus üblich, magnetische Splitter zu verwenden, um die Probe durch die Vielzahl der vorhandenen magnetischen Splitter zu fraktionieren. Am häufigsten wird der isodynamische Magnetabscheider Frantz verwendet, ein sehr vielseitiger Magnetabscheider. Der magnetische Separator besteht aus einem vibrierenden Trog mit Neigungen in Längs- und Querrichtung, der in der Nähe von zwei Elektromagneten mit einstellbarem Strom liegt, die die Durchflussdichte des Magnetfeldes bestimmen. Die Trennung der Mineralien wird durch die seitliche Neigung des Trogs, die Fließgeschwindigkeit der Partikel, ihre Längsneigung, die Intensität der Schwingung und die Menge des in den Trichter eingespeisten Materials bestimmt. Diese Längs- und Seitenneigungen sind in der Regel bei 25 ° bzw. 15 ° zu finden, dies erleichtert die Tabelle ihrer mineralischen Eigenschaften, kann aber in einer möglichen Verfeinerung der Trennung variieren.  Die magnetische Flussdichte des Frantz-Separators kann zwischen 0 und 20 kG liegen, seine Verarbeitung ist effizient in Partikelpartikeln zwischen 0,833 mm und 74 mm (20 und 200 Maschen) (LUZ et al., 2004).

In Partikeln, die die Granulometrie von 0,833 mm überschreiten, gibt es eine physikalische Grenze für seinen Durchfluss, es ist notwendig, das Trichterloch zu erhöhen, aber wir können eine hohe Effizienz in kleineren Partikeln haben, abhängig von den Eigenschaften des Erzes (LUZ et al., 2004).

Die Deagglutination ist ein Prozess, bei dem die zu analysierenden Moleküle suspendiert werden, mit dem Ziel, die Teilchen zu disaggregieren, bei denen alle individualisiert sind und während der Analyse so bleiben. Damit dieser Test stattfindet, ist es notwendig, einige Grundstoffe zu verwenden, die den pH-Wert stabilisieren. Die Substanzen, die in der Regel verwendet werden, um Deagglutination durchzuführen sind: Natriumhexametaphosphat und Natriumpyrophosphat, aber Natriumsilikat kann auch verwendet werden (DIAS, 2004).

TOR

Machen Sie die technologische Analyse des Materials von Areal Morro Branco, Porto Grande, Amapa, durch Fraktionierung.

SYSTEM

Der Sand wurde von einer sandigen Fläche in der Gemeinde Porto Grande entfernt – AP mit der Verwendung von Handwerkzeugen für die Sammlung. 03 (drei) Proben aus verschiedenen Punkten mit unterschiedlicher Zusammensetzung wurden aufgrund des Vorhandenseins organischer Stoffe in ihrer Zusammensetzung entnommen. Natriumsilikat mit einer Konzentration von 10% und Bromoform wurde für den Abbau der organischen Substanz der Probe verwendet.

Diese Verfahren wurden in der Gewächshaus-Trockenprobe für 24 Stunden bei ca. 110oC bestimmt, und auch der Feuchtigkeitsanteil (%U) wurde bestimmt, der in der Originalprobe bestimmt wurde.

Die zur Durchführung der Tests verwendete Methodik ist in Abbildung 1 dargestellt und unten beschrieben.

Abbildung 1 zeigt die Phasen des methodischen Verfahrens zur Durchführung der Tests.

Quelle: Die Autoren.

PROBENAHME

Der Sand wurde an drei verschiedenen Punkten gesammelt. Der erste Punkt befindet sich N OO° 42′ 37.7”, W 051° 19′ 56.2”, mit einer Höhe von 82 Metern auf Meereshöhe; der zweite Punkt N 00° 42′ 31.1”, W 051° 19′ 53.6”, mit einer Höhe von 76 Metern und der dritte Punkt N 00° 42′ 33.4”, W 051° 19′ 58.2”’, mit einer Höhe von 72 Metern im AMorroreal Branco in der Gemeinde Porto Grande, Amap, Brasilien. Die Proben wurden in Tiefen von 20 bis 40 Zentimetern entnommen (Abbildung 2).

Abbildung 2 zeigt die Materialsammlung bei Areal Morro Branco in der Gemeinde Porto Grande, Brasilien.

TROCKNEN

Die Probe mit 1022,49 Gramm (ca. 1 Kilogramm) wurde 24 Stunden lang im Gewächshaus des Mineralverarbeitungslabors des Bundesinstituts für Amapa (IFAP) bei einer Temperatur von 110°C platziert. Die Probe enthielt nach der Entfernung 936,50 Gramm.

HUMIDITY DETERMINATION

Die Feuchtigkeitsbestimmung ist der Prozentsatz der Liquidität in einem bestimmten Feststoff. Es kann durch die Gleichung bestimmt werden:

Wo:

U%: Feuchtigkeitsprozentsatz; Mu: Feuchtigkeitsmasse; Ms: Trockenmasse.

HOMOGENISIERUNG UND QUARTEAMENTO

Die Trockenprobe wird homogenisiert, so dass sie eine bessere Verteilung des Materials erreichen kann. Dieser Prozess wird auf einer quadratischen Leinwand durchgeführt, wo das gesamte Material gegossen wird, mit dem Ziel, eine verjüngte Form zu schaffen, später die Kanten der Leinwand zu heben, das Material homogener zu machen. Als nächstes wird die Quartation durchgeführt, die darin besteht, die Masse der gesammelten Probe zu reduzieren, um ein Aliquot für die Durchführung der Tests zu verwenden (Abbildung 3).

Abbildung 3 zeigt den Homogenisierungs- und Quaritlingstest.

DEAGGLUTINATION

12.2g Natriumsilikat (Na2OSi3), gelöst in einem 100ml-Volumenkolben mit destilliertem Wasser, wurde verwendet. Dann wurden 500g der Sandprobe gesammelt, sie in einen 1L Becher gelegt und destilliertes Wasser wurde sofort zugegeben. Die Probe wurde dem mechanischen Rührer gefolgt, wo jeder Rührung 10ml der Natriumsilikatlösung zugesetzt wurden. Vier Aufregungen mit Dauer der Zeit wurden durchgeführt, jeweils von 5 min, 10 min, 30 min und 1 Stunde. Anschließend wurde die Probe ins Gewächshaus gebracht.

SCREENIG

Die Probe durchlief nicht den Zerkleinerungsprozess, da es sich um den Sand handelte und bereits die für die Tests geeignete Größe war. Der Sand wurde nach dem Deagglutinationsprozess aus dem Gewächshaus entfernt. Für die Trennung der Partikelgrößenfraktionen wurde das Sieben mit Sieben mit einer Öffnung von 8# (mesh), 16#, 35#, 60#, 80#, 100#, 200#, 250#, 325# e 400 , durchgeführt. Die Beibehaltung jedes Siebes wurde für die granulometrische Analyse verwendet.

FRAKTIONIERUNG UND DICHTE LIQUIDATION

Die für den Fraktionierungstest gewählte Methode war mit dichtem Mittel.

Es in einer Zentrifugalflasche 1 g jedes zurückgehaltenen Siebevon von 60#, 80#, 100#, 200#, 250#, 325# e 400# Mit einer Perle wurden jeder Durchstechflasche 8 ml Bromoform zugesetzt, und dann wurde das Material zur Zentrifuge gebracht, wo es 30 Minuten blieb. Das schwimmende Material wurde durch Vakuumfiltration von Bromoform getrennt. Um den Anteil der Schwimmer zu bestimmen, wurden die verwendeten Filter vor der Prüfung und nach dem Filtrieren und Trocknen im Ofen bei 100 °C gewogen. Mit diesen Werten war es möglich, den Unterschied der Massen der Filter zu machen und in Gramm und in Prozent die Menge der vor dem Prozess aus den Massen der Proben versenkt entlassen und versenkt.

RESULTS UND DISCUSSION

Der Feuchtigkeitswert beträgt 8,4 %, d.h. für jede 100 kg der Fest-Flüssig-Gemischprobe sind 8,4 % Wasser. Der Wert dieser Feuchtigkeit kann eine Folge der Menge an Wasserressourcen und großen Waldflächen sein, die der Umgebung des Sandes und der Gemeinde Porto Grande zur Verfügung stehen (ROBACHER et al., 2013).

Aus dem Passantenprozentsatz der Sandprobe. Der höchste Prozentsatz an Passanten liegt im 8-Maschensieb mit einer Öffnung von 2400 m (Abbildung 4).

Abbildung 4. Es zeigt den Durchgang der Sandprobe durch die Siebe.

Dieses Ergebnis tritt auf, weil das 8-Mesh-Sieb, unter allen anderen verwendeten Sieben, eine wesentlich größere Öffnung als die Sandkörner hat. Der Durchgang der Probe in den Sieben von 200#, 250#, 325# e 400# kann durch die Maschen solcher Siebe behindert worden sein, die eine Öffnung haben, die kleiner als der Durchmesser der Sandkörner ist, der im Durchschnitt 0,214 mm (etwa 214) beträgt. Die Größe der Sandpartikel wird durch die Eigenschaften des Ortes beeinflusst, an dem sich das Material befindet (VINTEM et al., 2003). Dies deutet darauf hin, dass möglicherweise der Ort, an dem die Sandprobe entnommen wurde, einen Granulometriebereich darstellt, in dem die meisten Partikel größer als 214 sind, was darauf hindeutet, dass die Sandkörner des Ortes an unterwinkelt sind (OLIVEIRA, 2010).

Zwischen dem Prozentsatz der schwimmenden und versenkt in bromoform Lösung versenkt. Es ist nachprüfbar, dass der höchste im Diagramm dargestellte Prozentsatz zum versunkenen Material gehört, während der niedrigste Prozentsatz zum floatierten Material gehört (Abbildung 5).

Abbildung 5. Zeigt den Prozentsatz der in bromoformlösung versenkten und versenkten Float-Lösung an.

Unter Berücksichtigung der Bromformdichte von 2,89; 2,65 Quarz; und die von Feldspat von 2,56 bis 2,76, ist es möglich, zu bemerken, dass möglicherweise das schwimmende Material aus solchen Mineralien besteht. In der Kenntnis der Kenntnis, dass die Mineralien von Olivin und Pyroxen auch den Sand und seine Dichte bilden, sind: 3,27 bis 4,37 und 3,4 bis 3,5. Daraus wird folgert, dass das versunkene Material wahrscheinlich aus diesen Mineralien besteht. Daher weisen diese Mineralien eine höhere Dichte auf als Bromoformdichte (DIAS, 2004).

FAZIT

Es wurde durch die durchgeführten Tests und Verfahren überprüft, dass die Feuchtigkeit des Sandes des Areal Morro Branco durch die organische Substanz beeinflusst wird, die aus den Waldgebieten und Wasserressourcen der Umgebung des Areals entsteht. Die Granulometrie der Punkte, von denen der Sand im Sand gesammelt wurde, weist Eigenschaften von abgewinkelter und unterwinkender Körnung auf.

Mit Hilfe der Bromformdichte konnte festgestellt werden, dass der Sand, aus dem die Probe entnommen wurde, Quarzaggregate aufweist, Feldspat mit einer Dichte von weniger als 2,89 g/cm3. Es wurde vermutet, dass der Sand auch mineralische Sandderivate mit einer Dichte von mehr als 2,89 g/cm3 haben kann, die Olivin und Pyroxen sind.

REFERENZEN

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[1] Bergbautechnik. Institut für Grund-, Technische und technologische Bildung von Amap (IFAP).

[2] Bergbautechniker. Institut für Grund-, Technische und technologische Bildung von Amap (IFAP).

[3] Biologe, PhD in Theorie- und Verhaltensforschung, Professor und Forscher des Studiengangs Chemie des Instituts für Grund-, Technik- und Technologiepädagogik (IFAP).

[4] Biomedizin, PhD in Topischen Krankheiten, Professor und Forscher des Medical Course of Macapa Campus, Federal University of Amapa (UNIFAP).

[5] Theologe, PhD in Psychoanalyse, Forscher am Center for Research and Advanced Studies – CEPA.

[6] Materialtechnik. Master in Maschinenbau, Professor und Forscher des Studiengangs Chemie des Instituts für Grund-, Technik- und Technologiepädagogik (IFAP).

Eingesandt: März 2020.

Genehmigt: März 2020.

Theologe, Doktor der Klinischen Psychoanalyse. Arbeitet seit 15 Jahren mit wissenschaftlicher Methodik (Forschungsmethode) in der wissenschaftlichen Produktionsausrichtung von MSc und Doktoranden. Spezialist für Marktforschung und Forschung im Bereich Gesundheit

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