A Pelotização

Pelotização:

As pelotas são aglomerados finos de minério de ferro, também conhecido como pellet feed. Junto com o sínter e o minério granulado, as pelotas são as principais cargas de alimentação dos fornos de redução para a obtenção do ferro primário.

No processo de pelotização são produzidos diversos tipos de pelotas de minério de ferro. Dependendo da composição química, das propriedades físicas e das características metalúrgicas, as pelotas podem ser de dois tipos:

• Pelotas de alto-forno, utilizadas na produção do ferro gusa;
• Pelotas de redução direta, utilizadas na produção de ferro esponja (transformação do minério de ferro em ferro metálico);

Os dois tipos de pelotas devem apresentar as seguintes propriedades:

• Composição mineralógica uniforme (hematita ou magnetita);
• Grande concentração de ferro (maior que 63%);
• Resistência mecânica adequada;

Processo de pelotização:

A pelotização é um processo de aglomeração com o objetivo de agregar a parcela de finos de minério em esferas com granulometria e qualidade adequadas – as pelotas – para sua utilização direta no processo siderúrgico.

Para que sejam produzidas pelotas uniformes e de boa qualidade, é necessário levar em consideração a grande variedade de propriedades dos minérios, tais como a sua mineralogia, tamanho e forma das partículas, hábito cristalino e composição química.

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Fluxograma do processo de pelotização

• Preparação das matérias-primas:

O processo de formação de pelotas inicia-se na preparação de sua matéria prima principal. A parcela fina do minério de ferro, gerada nas etapas de britagem e de classificação, é processada visando o aumento do teor de ferro através de flotação e separação magnética. O objetivo é reduzir componentes indesejáveis, como a sílica e a alumina. Este concentrado é moído e filtrado, onde se obtém pouco mais de 80% da partícula fina com granulometria abaixo de 45 µm.

Assim as partículas finas estão prontas para seguir o processo de pelotamento, onde as etapas são a mistura de aditivos e aglomerantes, formação de pelotas cruas e endurecimento das pelotas. Os aglomerantes servem para melhorar a formação das pelotas, proporcionando plasticidade ao material e também maior rigidez mecânica.

• Formação de pelotas cruas:

As pelotas formadas nesta etapa devem apresentar resistência mínima para manuseio local. Os fatores mais importantes na formação e nas propriedades das pelotas cruas são:

• Fatores dependentes das partículas, tais como área superficial, forma, estrutura cristalina e distribuição granulométrica;
• Forças capilares e tensões superficiais geradas pela adição de água ao processo.

As variáveis de processo que influenciam diretamente nestes fatores são: quantidade de água adicionada; tamanho e forma das partículas. Quando uma partícula é umedecida, um filme fino de água é formado na sua superfície. Ao entrar em contato com outra partícula úmida, ocorre uma ligação entre estes filmes. As partículas inicialmente unidas por esta ligação são o núcleo, no qual ocorrerá todo o crescimento da pelota. Os núcleos formados vão sendo rotacionados e mais partículas vão sendo aderidas a eles, gerando bolas.

No entanto, uma grande quantidade de ar ainda fica presente no interior da pelota, o que prejudicaria sua resistência mecânica. Assim a medida que as partículas vão se chocando entre si e com as paredes do equipamento, o ar recluso vai sendo expelido e as forças de ligação vão sendo intensificadas. Esse processo ocorre até as forças de ligação estarem desenvolvidas e as pelotas prontas para seguir nas etapas posteriores.

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Formação da pelota

A operação de formação de pelotas cruas é um processo contínuo e pode ser feito por dois tipos de equipamentos: disco de pelotização e tambor rotativo. Os discos de pelotização são atualmente os equipamentos mais utilizados. As principais funções que podem variar no disco são: