Investigação das características dos minérios de ferro da CVRD que influenciam seu comportamento na moagem.

Abstract

A principal fonte de material utilizado nas pelotizações é a parcela das jazidas de minério de ferro cujo tamanho é naturalmente inferior a 6 mm e também dos finos gerados na lavra, no processamento de concentração, na classificação, no manuseio e no transporte do minério. Na pelotização, a moagem do minério se torna necessária para adequar sua superfície específica e distribuição granulométrica às exigências da produção de pelotas. A moagem é responsável por grande parte do consumo de energia de uma usina de pelotização e em alguns casos determina sua capacidade de produção. Informações sobre como os minérios afetam a moagem podem ser utilizadas para aumento de capacidade, redução de custos; verificação rotineira de anomalias de processo de moagem, como variações na distribuição granulométrica ou na taxa de alimentação dos moinhos; mapeamento das minas conforme a moabilidade para efeito de planejamento plurianual; aprimoramento da metodologia de previsão de comportamento na moagem de diferentes pilhas de minérios. Dessa forma, o principal objetivo deste trabalho foi estudar características de minérios de ferro utilizados no complexo de pelotização da Companhia Vale do Rio Doce (CVRD) em Vitória que influenciam seu comportamento na moagem. Realizou-se o trabalho em três etapas: caracterização física, química, e microestrutural de minérios e suas misturas; escolha de misturas de minérios segundo uma metodologia estatística de planejamento de experimentos apropriada para misturas; ensaio padrão de moagem em quatro tempos; correlação das características investigadas com os resultados dos ensaios e elaboração dos modelos estatísticos de previsão da moabilidade. Verificou-se que a Lei de Rittinger pôde ser aplicada às diversas misturas que compuseram esse trabalho e que abrangem parcialmente a gama de morfologias normalmente utilizadas nas usinas de pelotização em Vitória. Mostrou-se que há diversas formas de se indicar a moabilidade e que há correlação entre elas. Verificou-se a validade de se utilizar o índice de moabilidade padrão. Avaliou-se a metodologia de cálculo do índice de moabilidade de misturas por meio de média ponderada pela massa de cada componente da mistura. Estabeleceu-se uma relação linear entre o valor de superfície específica medida pelo permeâmetro Fisher e uma estimativa da superfície específica com base na distribuição granulométrica medida por espalhamento de laser. Foram apresentados dois modelos lineares para previsão de comportamento na moagem: um com base na geração de superfície específica e outro com base no desaparecimento do material no tamanho de 45 µm. As morfologias e mineralogias foram agrupadas em cinco categorias, classificadas em ordem crescente de moabilidade com relação à superfície específica da seguinte forma: i) hematita lobular; ii) hematita lamelar e especular; iii) hematita granular; iv) martita; goethita e limonita; v) hematita microcristalina. Com relação à taxa de desaparecimento do material no tamanho de 45 µm, os cinco grupos estudados foram assim classificados: i) hematita lobular; ii) martita, goethita e limonita; iii) hematita granular; iv) hematita lamelar e especular; v) hematita microcristalina.