Separação de vanádio e titânio através da pré-redução da hematita do minério de vanádio.

• Autor(a) principal: Zanuelo, Pedro Henrique Godoy
• Data de Publicação: 2022
• Tipo de documento: Dissertação
• Idioma: por
• Título da fonte: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP
• Texto Completo: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3137/tde-20122022-083828/
• topic: Carbothermic reduction; Concentração de vanádio; Fe-Ti-V Ore; Hematita (Redução); Hematite reduction; Magnetic separation; Minerio de Fe-Ti-V; Separação magnética; Vanadium concentration

Há um aumento na demanda de vanádio (V) devido a novas aplicações tecnológicas; um exemplo é a bateria de fluxo redox, que contém os quatro estados de oxidação do V (V2+, V3+, V4+ e V5+). Assim, esse dispositivo é eficiente e possui aplicações na produção de energia sustentável. Contudo, a exploração e o aumento da utilização do vanádio são preocupantes do ponto de vista financeiro e estratégico, devido à sua presença na lista de metais com risco de fornecimento e comercialização em países da União Europeia, os Estados Unidos e até mesmo o Brasil. Por mais que o metal já tenha algumas formas de obtenção, como a partir de exploração do minérios, do carvão mineral, escória e catalisadores desativados, é necessário explorar novas fontes, como, seu minério oxidado. Um exemplo a mina de Campo Alegre de Lourdes BA. Dessa forma, esse trabalho sugere um pré-processo para o minério de Fe-Ti-V até então não explorado, fazendo com que ele possa ser aplicado em processos já existentes na indústria, concentrando o vanádio e assegurando a não formação do carboneto de vanádio (VC), onde uma vez formado é prejudicial para a produção de pentóxido de vanádio (V2O5). Para isso, foram estudadas etapas pirometalúrgicas para a redução do minério em forno tubular estático e forno tubular rotativo em temperaturas de 400-700°C com mistura redutora de /2, sendo a condição mais econômica aquela realizada no forno tubular rotativo a 400°C por 1 h e vazão de 300 mL.min-1. Também foram aplicadas reduções a partir da gaseificação do carvão, obtendo a redução eficiente da hematita (Fe2O3) para magnetita (FeO.Fe2O3) a partir de 400°C por 3 h. Após redução, o processo de separação magnética gerou uma fração magnética, rica em Fe e V, concentrando 90,7% do vanádio presente no minério oxidado. Desta forma, esse concentrado pode ser aplicado nas rotas já utilizadas na indústria. A outra fração, não magnética, rica em Ti, pode ser comercializada como ilmenita (FeO.TiO2) e rutilo (TiO2) gerando um subproduto. Quando a fração magnética foi submetida a lixiviação com água apresentou recuperação de 83,64% de V comprovando a não formação do carboneto de vanádio durante o processo. Palavras-Chave: Concentração de vanádio, Minério de Fe-Ti-V, Redução de hematita, Redução carbotérmica, Separação magnética.