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Title: Influência da carga circulante do pelotamento na qualidade física das pelotas cruas e queimadas da Samarco Mineração.
Authors: Nunes, Sérgio Fernando
metadata.dc.contributor.advisor: Vieira, Cláudio Batista
Goulart, Cláudio Luís
Keywords: Minério de ferro
Pelotização - beneficiamento de minério
Issue Date: 2007
metadata.dc.contributor.referee: D'Abreu, José Carlos
Goulart, Cláudio Luís
Cardoso, Antônio Valadão
Citation: NUNES, Sérgio Fernando. Influência da carga circulante do pelotamento na qualidade física das pelotas cruas e queimadas da Samarco Mineração. 2007.131f. Dissertação (Mestrado em Engenharia de Materiais) – Universidade Federal de Ouro Preto, Ouro Preto, 2007.
Abstract: A Samarco Mineração S/A lavra, beneficia e pelotiza concentrados de minérios itabiríticos hematíticos hidratados das jazidas do Complexo de Alegria localizadas no município de Mariana-MG. O teor de hematita especular é muito importante para o processo de pelotização da empresa, pois influencia fortemente nos parâmetros de qualidade física das pelotas cruas e queimadas. Quanto maior o teor de hematita especular melhor são os parâmetros de qualidade física das pelotas cruas e queimadas. Devido ao baixo teor de hematita especular presente no pellet feed hematítico hidratado, a empresa investiu fortemente na etapa de formação das pelotas cruas, através da implantação da prensa de rolos, redução do teor de umidade, redução da altura de queda durante transporte das pelotas cruas, controle automático da operação dos discos e redução da granulometria da carga circulante do pelotamento. No presente estudo foi realizada uma investigação da influência do teor de hematita especular e do percentual e granulometria da carga circulante nos parâmetros de qualidade física das pelotas cruas. Foram executados testes exploratórios em escala industrial e de laboratório com o objetivo de avaliar o melhor teor de umidade e área superficial específica do pellet feed e carga circulante que foram utilizados nos testes principais. Posteriormente, foi feito o projeto de experimentos em escala piloto, que foi constituído de três fatores em dois níveis com ponto central e réplica. Os fatores foram; teor de hematita especular (baixo e alto teor), granulometria e percentual de carga circulante na alimentação do disco piloto (granulometria fina e grosseira, 10% e 30% para o percentual). Os testes consistiram em ensaios de pelotamento e queima no pot grate da Samarco. A resistência a compressão a úmido e a seco, diâmetro médio e bulk density, foram os parâmetros de qualidade física avaliadas para as pelotas cruas. A resistência a compressão, índice de tamboramento e abrasão, porosidade e bulk density, foram os parâmetros de qualidade física avaliadas para as pelotas queimadas. O parâmetro percentual de pelotas nucleadas queimadas foi também avaliado. Conclui-se que o melhor teor de umidade e área superficial específica do pellet feed, está relacionado com a maior resistência à compressão a seco das pelotas cruas. A carga circulante é constituída de micropelotas e microaglomerados com teor de umidade menor em comparação com o pellet feed. Estas micropelotas e microaglomerados transformam-se em agentes nucleadores promovendo assim uma maior formação de pelotas nucleadas. Estes núcleos mais secos dificultam a formação de pontes líquidas durante a formação das pelotas cruas, aumentando assim a porosidade em sua superfície. Análises de microscopia ótica e testes de microdureza comprovaram esta maior porosidade na superfície do núcleo. Esta maior porosidade fragiliza a pelota queimada contribuindo para diminuição das propriedades físicas. Portanto, conclui-se quanto menor a granulometria e o percentual de carga circulante melhor serão as qualidades físicas das pelotas cruas e queimadas. A hematita especular promove maior quantidade de pontos de contato entre as partículas favorecendo a formação de pontes líquidas. Uma vez formadas em maiores quantidades, melhor será o empacotamento das partículas que promoverá melhor qualidade física das pelotas cruas e queimadas. ______________________________________________________________________
ABSTRACT : company Samarco Mineração S/A mines, processes and pelletizes hydrated hematitic itabiritic ore concentrates from the mines located in the Complexo Alegria, Mariana-MG. Specular hematite content is very important to the pelletization process of the company because it strongly influences the green and fired pellets physical quality. The higher specular hematite content the better is the physical quality from the green and fired pellets. Due to the low specular hematite content in the hydrated hematitic pellet feed, the company has strongly invested in the formation of the green pellets, through the Roller Press implantation, moisture content reduction, lowing the drop impact during the green pellets transportation, automatic control of the disc operation and reducing the size of the pelletizing circulation load. In the present work, a large investigation was made about the specular hematite content influence and the percentual and size of the circulation load in the green pellets physical quality. Exploratory tests were executed in industrial and laboratory scale searching the best moisture content and specific surface area of the pellet feed and circulation load researched. After this, the experimental plan in pilot scale was made based on three factors divided in two levels with replica design and centerpoint. The factors were specular hematite content (low and high content), size and percentual of circulation load in the pilot disc (fine and rough size, 10% and 30%). The tests developed were pelletizing and burning process simulations in the Samarco’s pot grate laboratory. Compression resistance in the wet and dry way, average diameter and bulk density were the physical properties evaluated for green pellets. The compression resistance, the tumbling and abrasion indicators, porosity and bulk density were the physical properties evaluated for the fired pellets. The percentual parameter for the core fired pellets was also evaluated. The best moisture contents and specific surface area of the pellet feed were related to the higher compression resistance of the dry green pellets. The circulation load is composed by the micro-pellets and micro-aglomerated with moisture content lower then the pellet feed. These micro-pellets and micro-aglomerated become nucleative agents increasing the core pellets formation. These dryer cores make the liquid bridges formation harder during the green pellets agglomeration increasing the porosity in the surface. Optical microscopy analyses and hardness tests (in micro scale) revealed this higher porosity in the core surface. This porosity embrittles the fired pellet lowing the physical properties. Therefore, the results showed that the lower the size and circulation load percentual the better are the physical quality of the green and fired pellets. The specular hematite promotes higher links between the particles favoring the liquid bridge formation. Once formed in higher quantities, the particles packaging will be easier making the fired and green pellets quality better.
Description: Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Materiais. Departamento de Engenharia Metalúrgica, Escola de Minas, Universidade Federal de Ouro Preto.
URI: http://www.repositorio.ufop.br/handle/123456789/6610
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