Estudo da intensidade de crepitação de minérios granulados de manganês do Brasil.

Abstract

Um problema freqüentemente encontrado na rotina de operação dos fornos metalúrgicos de produção das ligas de manganês é a falta de conhecimento a respeito das características mineralógicas e metalúrgicas dos granulados de minérios. Neste contexto, um parâmetro de qualidade de grande importância, e ainda muito pouco estudado, é a crepitação. Este trabalho apresenta um estudo de caracterização física, química e mineralógica, assim como do comportamento da crepitação de três produtos granulados de minério de manganês, provenientes das três minas mais importantes do Brasil, que são Azul, Morro da Mina e Urucum. São apresentadas análises químicas utilizando técnicas como a espectrometria de emissão atômica e titulação. A caracterização mineralógica foi desenvolvida por meio da difração de Raios-X e por microscopia óptica. As análises de propriedades físicas como determinação da densidade, superfície específica e porosidade também são apresentadas. Uma vez que as amostras foram caracterizadas, elas foram submetidas a ensaios de crepitação nos padrões recomendados pela ISO 8731, salvo a faixa granulométrica utilizada, que foi a compreendida entre 19 e 6,3mm. Foram estudadas as influências da umidade e de tratamento térmico sobre o fenômeno de crepitação. Para a faixa de 19 a 6,3mm, destinada aos ensaios de crepitação, as amostras de granulados de minério de manganês do Azul (MG60), de Urucum (GU) e de Morro da Mina (GMM) apresentam características químicas bem diferentes. Os teores de Mn, Fe e SiO2 para MG60 são, respectivamente, 46,96; 4,12 e 3,99%. Para GMM são, respectivamente, 24,48; 2,89 e 23,02%. Para GU são, respectivamente, 32,58; 6,92 e 2,11%. O minério granulado de Urucum é o que possui a maior densidade estrutural (4,41g/cm3), seguido pelo do Azul (4,02g/cm3) e finalmente pelo de Morro da Mina (3,66g/cm3). O minério de Urucum é do tipo oxidado anidro, o minério do Azul é do tipo oxidado hidratado e o de Morro da Mina do tipo silicatado carbonatado hidratado. Nos ensaios termogravimétricos, as perdas de massa nas amostras dos granulados estudados estão associadas à decomposição térmica de óxidos (criptomelana, pirolusita e braunita) de carbonatos (rodocrosita) e de constituintes mineralógicos hidratados (sendo os principais todorokita e anfibólios). Existe uma diferença significativa com relação à intensidade do fenômeno de crepitação dos granulados do Azul, Urucum e Morro da Mina. Os minérios oxidados de Urucum (I- 6,3mm = 10%) e do Azul (I-6,3mm = 6%) apresentam alta susceptibilidade quanto à crepitação. O minério silicatado carbonatado de Morro da Mina não crepita. A umidade aumentou de forma considerável a intensidade de crepitação dos granulados do Azul e de Urucum. O tratamento térmico de 48 horas a 200oC, em escala de laboratório, reduziu em mais de 60% os índices de crepitação, de ambos granulados.