Efeito do dispersante silicato de sódio alcalino na aglomeração de partículas ultrafinas de minério de ferro para o processo de sinterização em escala piloto

• Autor(a) principal: Thiago Pinto Silva
• Data de Publicação: 2019
• Tipo de documento: Dissertação
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Institucional da UFMG
• Texto Completo: http://hdl.handle.net/1843/30179
• topic: Dispersante; Sinterização; Silicato de sódio; Calcário calcítico; Engenharia metalúrgica; Sinterização; Dispersão

A perspectiva das sinterizações brasileiras sobre a qualidade do sinter feed oriundo do quadrilátero ferrífero aponta para a piora drástica de sua composição química e física. Como solução, o uso de pellet feed na sinterização tem sido a alternativa adotada para elevação do teor de ferro no sínter, mas com perdas significativas na produtividade deste processo. Diante deste cenário, alternativas que permitam a utilização de pellet feed sem que haja prejuízo produtivo têm sido estudadas. Entre elas, destacam-se otimizações na etapa de aglomeração a frio da sinterização, exemplificadas por estudos envolvendo aglomerantes, equipamentos (misturador intensivo horizontal e vertical, disco pelotizador, aumento do comprimento do tambor e de suas configurações, HPS, MEBIOS e granulação seletiva). De maneira ainda incipiente, colocam-se neste grupo estudos sobre a aplicação de dispersantes na sinterização. O presente estudo teve como objetivo avaliar o efeito do silicato de sódio alcalino na dispersão de partículas ultrafinas no processo de granulação a frio da sinterização, em escala piloto. Primeiramente, foi necessário investigar o efeito do pH, teor de sólidos e quantidade de dispersante na dispersão do sistema composto por calcário calcítico, água e silicato de sódio. Para isso, utilizou-se o teste de dispersão realizado em escala de bancada. Isso foi necessário para garantir que a polpa estivesse com o máximo de partículas ultrafinas do calcário calcítico dispersas pelo silicato de sódio. Em escala piloto, essa polpa substituiu a água na fabricação dos aglomerados a frio, utilizando dois tipos de misturas de minério de ferro, nomeados como Grossa (24,7% <0,15mm) e Fina (42,8% <0,15mm). Os aglomerados a frio foram produzidos em três rotas tecnológicas de aglomeração a frio. Na primeira rota, o tambor foi usado para homogeneizar e granular. Nesse momento determinou-se a umidade que proporcionou a melhor condição de granulação, prosseguindo com esse valor para as demais rotas de aglomeração. Na segunda rota, utilizou-se o misturador intensivo para homogeneizar, mantendo o tambor como granulador. Na terceira rota, o misturador intensivo foi usado para homogeneizar e granular. Para mensurar o desempenho dos aglomerados a frio produzidos com e sem polpa, determinou-se o índice de granulação que visa quantificar as partículas <0,25mm aderidas aos aglomerados. Além disso, a microestrutura desses aglomerados foi avaliada por microscopia óptica. Os resultados do teste de dispersão evidenciaram a forte influência dos fatores investigados (pH, teor de sólidos e quantidade de silicato do sódio). A polpa com máxima dispersão foi produzida com 1,23% de calcário calcítico, pH igual a 11 e silicato de sódio alcalino líquido (0,2mL para cada 1g de calcário calcítico). Na etapa de fabricação dos aglomerados a frio verificou-se que 8% foi a umidade que proporcionou o melhor desempenho dos aglomerados, para os dois tipos de misturas de minério. O efeito da polpa de calcário com silicato de sódio foi condicionado ao tipo da mistura e à rota tecnológica. Na rota com somente tambor, essa polpa afetou negativamente o índice de granulação, e reduziu o tamanho médio dos aglomerados, independentemente do tipo da mistura. Nas rotas com o misturador intensivo utilizando a mistura Fina (42,8% <0,15mm), a polpa também reduziu o índice de granulação e o tamanho médio dos aglomerados. Entretanto, naqueles fabricados a partir da mistura Grossa (24,7% <0,15mm) nas rotas com misturador intensivo e tambor ou com somente misturador intensivo, a polpa de calcário com silicato de sódio elevou os seus tamanhos médios e os índices de granulação.