Caracterização tecnológica de um Sinter Feed hematítico contendo diferentes proporções e tipos de sílica nas frações aderentes, intermediárias e nucleantes

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Autor(es): dc.contributorPereira, Carlos Alberto-
Autor(es): dc.creatorPadula, Victor Pereira-
Data de aceite: dc.date.accessioned2019-11-06T13:27:05Z-
Data de disponibilização: dc.date.available2019-11-06T13:27:05Z-
Data de envio: dc.date.issued2013-03-01-
Data de envio: dc.date.issued2013-03-01-
Data de envio: dc.date.issued2009-
Fonte completa do material: dc.identifierhttp://hdl.handle.net/123456789/2398-
Fonte: dc.identifier.urihttp://educapes.capes.gov.br/handle/capes/555617-
Descrição: dc.descriptionNo Quadrilátero Ferrífero estão localizadas importantes reservas de minério de ferro da Vale. A relação hematita/itabirito nos ROMs ao longo do tempo vem se tornando cada vez menor, sendo que esta redução é resultado direto de um ROM mais itabirítico se comparado à última década. As usinas de beneficiamento vêm investindo grande esforço para reduzir a sílica do sinter feed e alcançar os níveis de qualidade exigidos para o processo de sinterização. Esta adequação das rotas de processo para produção deste sinter feed, é realizada hoje sem que haja um conhecimento aprofundado sobre o impacto da qualidade intrínseca da sílica do minério nos parâmetros de processo da sinterização e na qualidade física e metalúrgica do sínter produto. Nesse contexto, o principal objetivo deste trabalho é caracterizar tecnologicamente um sinter feed hematítico contendo diferentes proporções e tipos de sílicas nas frações aderentes, intermediárias e nucleantes. O sinter feed base recebeu a adição de três diferentes fontes de sílica. Para caracterização do sinter feed base e das fontes de sílica, foram feitas análises químicas, granulométricas, mineralógicas e microestruturais através das seguintes técnicas: fluorescência de raios-X, via úmida, microscopia óptica, microscopia eletrônica de varredura e difratometria de raios-X. Foram feitas nove misturas para os ensaios em triplicata de sinterização piloto, adicionando para cada mistura, diferentes fontes de sílica nas frações aderentes, intermediárias e nucleantes. Após as queimas foram feitas análises químicas, físicas, metalúrgicas e mineralógicas dos sínteres produzidos. O sinter feed sul (SFS) apresentou um teor de sílica global de 2,51%. As três fontes de sílica adicionadas apresentaram grandes diferenças nos seus teores de SiO2. A sílica na mistura de minérios (sinter feed base + fonte adicionada) foi de 3,76% em média. A sílica do Itabirito compacto na fração nucleante foi classificada como sendo do tipo mista (SM), e as das frações intermediárias e aderentes como do tipo liberada monocristalina (SLM). A sílica do rejeito de jigue foi classificada nas três frações granulométricas como do tipo sílica liberada monocristalina (SLM). A sílica do quartzito foi classificada como do tipo liberada policristalina (SLP). A variação do teor de sílica entre os nove sínteres produzidos ficou entre 4,15% e 4,49% e o tamanho médio das partículas variou de 25,99mm a 22,99mm. Os sínteres produzidos apresentaram em média a seguinte composição mineralógica (% em área, avaliação em microscopia ótica): 40% de hematita, 32% de magnetita, 20% de ferritos, 6% de silicatos, 1,5% de calcário residual e 0,5% de quartzo residual. As diferentes fontes de sílica e/ou sua proporção em diferentes frações granulométricas influenciaram a qualidade física e metalúrgica dos sínteres produzidos. O aumento da sílica na fração aderente contribuiu para uma melhor resistência ao tamboramento e uma pior resistência à queda do sínter (exceto para o caso do quartzito). A sílica itabirito compacto foi a que menos contribuiu para uma melhor resistência ao tamboramento do sínter. A fração intermediária para esta sílica foi a que apresentou o menor patamar de resistência ao tamboramento e o segundo menor resultado no ensaio de queda, sendo que o menor resultado apresentado foi na fração aderente da mesma. A sílica liberada monocristalina foi a que propiciou os melhores níveis de resistência ao tamboramento independentemente da sua fração. O índice de degradação durante redução do sínter (RDI) apresentou seus mais baixos resultados (melhores resultados) com o aumento da proporção de sílica na fração aderente. A sílica liberada monocristalina propiciou, praticamente para todas as faixas granulométricas, o maior nível de RDI (pior valor). Quanto à redutibilidade dos sínteres, os melhores resultados foram os obtidos com a sílica liberada policristalina, além de serem os mais estáveis entre suas frações granulométricas. Comparando-se os resultados de redutibilidade dos sínteres entre as fontes rejeito de jigue e itabirito compacto, há uma inversão de tendências, a sílica liberada monocristalina tem seu melhor resultado na fração aderente (72,3%), e a sílica mista apresenta seu melhor resultado na fração nucleante (71,9%). As diferentes fontes de sílica e/ou sua proporção em diferentes frações granulométricas influenciaram a produtividade e o consumo de combustível da sinterização em escala piloto. Existe uma forte tendência da sílica na fração nucleante contribuir para melhoria dos níveis de produtividade na sinterização em escala piloto. A fonte de sílica itabirito compacto contribuiu para os melhores níveis de produtividade na sinterização em escala piloto. O consumo de combustível, nas condições estudadas, atingiu os seus mais baixos níveis para a sílica na fração nucleante. Com relação às fontes de sílica, existe uma tendência de um menor consumo de combustível para o rejeito de jigue, exceto quando na fração aderente. __________________________________________________________________________________________-
Descrição: dc.descriptionABSTRACT: There are important Vale iron ore reserves located in the state of Minas Gerais. The hematite/itabirite relationship in the ROMs has been decreasing compared to the last decade. The beneficiation plants have been concentrating its efforts on reducing the silica content in the sinter feed in order to reach the quality levels demanded for the sintering process. Although the process routes are being adequated, this is occurring without the profound knowledge required with regard to the quality impact of the sinter feed silica within the sintering process parameters and the physical and metallurgical quality of the sinter product. The objective of this study is to characterize a hematite sinter feed containing different silica proportions and types in the following grain size distribution: aderent, intermediate and nucleant. The sinter feed base had received silica from different sources. The three silica sources used were: compact itabirite from Itabira, jig tailing from Água Limpa and finally the quartzite produced in the state of Espírito Santo. For the sinter feed base and silica source characterizations the following chemical, grain size distribution, mineralogical and microstructural analyses were performed. The methods involved were: an X-ray florescence, a humidity technique, an electronic and optic microscope and X-ray diffraction. Nine combined mixtures with different proportions of silica sources were added in different grain size distributions and tested in the sintering plant (pot grate) representing on average 26% of the total mixture or 35% of the iron ore combination (sinter feed base + added silica sources). The produced sinter was submitted to chemical, physical, metallurgical and mineralogical analyses and the obtained results were treated using the statistical DOE and ANOVA method but at times just the overall view tendencies. The sinter feed base chemical results presented a global silica content of 2.51%. The variation of the silica content among the three added sources was from 17.03% for compact itabirite to 96.13% for quartzite in all granulometric fractions. The jig tailing presented the highest level of alumina content, above 2%, regardless of the grain size distribution. The silica iron ore mixture (sinter feed base + added silica sources) was on average 3.76%. The nucleant fraction of the compact itabirite is non liberated (SM) for intermediate and aderent fractions they are both liberated monocrystaliine. The jig tailing was classified in all grain size fractions as liberated monocrystaliine. Finally, the quartzite was classified as liberated policrystaliine. The nine silica sinter product variations were between 4.15% and 4.45% and the binary basicity between 1.72 and 1.77. The average size varied from 25.99mm to 22.99mm, the mineralogical composition (area percentage) was: hematite 40%, magnetite 32%, ferrite 20%, silicates 6%, residual calcareous 1.5% and residual quartz 0.5%. Maintaining the same grain size distribution, the compact itabirite has the highest silicate percentage, whereas, the jig tailing has the lowest. The different silica characteristics and/or its added distribution proportions influenced the physical and metallurgical results of the sinter product. The best tumbler index results were obtained by the usage of aderent fraction, whereas in the shatter test, the result tendencies were reduction, except for the liberated policrystaliine silica (SLP). The compact itabirite tumbler index results contributed minimally. Moreover, its aderent fraction showed the lowest level for this test and second lowest result in the shatter test. At the bottom level of the scale was the compact itabirite in the aderent fraction. Regardless of the fraction, the jig tailing demonstrated the best tumbler resistance level. Due to the aderent silica proportion increase, the RDI tests presented its lowest results (meaning the best). For practically all the fractions, the jig tailing reached the highest RDI level (meaning the worst). The best and most stable reducibility results were obtained with the usage of quartzite. There is an inversion tendency between jig tailing (aderent fraction 72.3%) and compact itabirite (nucleant fraction 71.9%). The different silica characteristics and/or its added distribution proportions influenced the fuel consumption and productivity results of the sintering process. In the nucleant fraction, there exists a strong tendency for obtaining the best productivity levels in the sintering process. In addition, the compact itabirite contributed to the highest productivity levels. The nucleant fraction resulted in lower fuel consumption. With the jig tailing usage, there exists a tendency of a lower fuel consumption with the exception of aderent fraction.-
Idioma: dc.languagept_BR-
Publicador: dc.publisherPrograma de Pós-Graduação em Engenharia Mineral. Departamento de Engenharia de Minas, Escola de Minas, Universidade Federal de Ouro Preto.-
Palavras-chave: dc.subjectProspecção mineral-
Palavras-chave: dc.subjectMinério de ferro - prospecção-
Palavras-chave: dc.subjectSílica-
Palavras-chave: dc.subjectTratamento de minérios-
Palavras-chave: dc.subjectSinter feed-
Título: dc.titleCaracterização tecnológica de um Sinter Feed hematítico contendo diferentes proporções e tipos de sílica nas frações aderentes, intermediárias e nucleantes-
Tipo de arquivo: dc.typelivro digital-
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