AVALIAÇÃO DO EFEITO DE UMA MISTURA A BASE DE CMC E RESÍDUOS DE MÁRMORE NA AGLOMERAÇÃO DE FINOS DE MINÉRIO

AVALIAÇÃO DO EFEITO DE UMA MISTURA A BASE DE CMC E RESÍDUOS DE MÁRMORE NA AGLOMERAÇÃO DE FINOS DE MINÉRIO

Caruline de Souza C. Machado/FACITEC, José Roberto de Oliveira, Mariana Xavier Milagre

Coordenadoria de Metalurgia

Campus Vitória

Instituto Federal do Espírito Santo - Ifes

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Resumo - A pelotização é um processo de aglomeração que tem por objetivo transformar a fração ultra-fina de minério de ferro em pelotas com qualidade adequadas para utilização em reatores de redução. Entre as etapas de processamento, tem-se a mistura com aglomerante, cujo objetivo é melhorar a formação/compactação da pelota. Buscando a melhoria da qualidade das pelotas, vários aglomerantes tem sido estudados, dentre eles os orgânicos sintéticos. Neste projeto, o emprego de resíduo da indústria de mármore e aglomerante orgânico (CMC) foram avaliados a fim de analisar a viabilidade da aplicação.

Palavras-chave: Resíduo de mármore, aglomerante orgânico (CMC), pelotização.

Abstract –  The pelletizing is an agglomeration process that aims to turn the fraction ultra-fine iron ore into pellets with quality suitable for use in reactors reduction. Among the processing steps, has the mixture with binder, whose goal is to improve the formation of pellet. Seeking to improve the quality of pellets, various binders have been studied, including the synthetic organic. In this project, the use of marble industry residue and organic binder (CMC) were evaluated in order to examine the feasibility of applying.

Key-words: marble residue, organic binders, pelletizing.

INTRODUÇÃO

O processo de pelotização é bastante simples, porém, há algumas variáveis de controle que merecem atenção especial, tais como: a definição dos lotes de minério a ser utilizada, a escolha dos insumos e, logicamente o balanço de massa. A montagem dos grupos de minério é feita considerando-se a especificação final do produto e a oferta de minério disponível; já os insumos, além de considerar a qualidade final que se deseja obter analisa também as opões do mercado, levando em consideração a logística do transporte, armazenamento e custo. Um insumo muito importante no processo de pelotização é o aglomerante. No processo ele é adicionado na etapa de mistura e visa conferir características que, dentre outras, permitam a aglomeração das partículas e forneçam resistência suficiente para suportar as quedas que as pelotas sofrem até o forno. Atualmente, os aglomerantes mais utilizados são a bentonita e a cal, que são aplicados de acordo com o processo a que se destinam. No caso da bentonita, apesar do custo ser baixo, há um problema quanto ao armazenamento (pois a quantidade adicionada é elevada) e também devido a incorporação de ganga ácida as pelotas. Essa ganga é prejudicial principalmente nos processos de redução direta, em que não há fusão da carga, não sendo possível nesse processo realizar a separação da parte útil. Sendo assim, o produto do reator de redução direta (denominado ferro esponja ou DRI) é levado até os fornos que efetivamente produzem o aço com um teor de impurezas elevado, resultando em gasto de energia maior que o necessário além de perda do volume útil do forno. Como uma alternativa para o problema da ganga gerada nas pelotas tem-se os aglomerantes orgânicos. Esses aglomerantes não incorporam resíduos às pelotas (durantes a queima, seus constituintes são eliminados), tem menor adição (a dosagem chega a ser 10 vezes menor que a de bentonita), consequentemente, melhora a qualidade e diminui o espaço destinado a armazenagem [1].  Atualmente há fabricantes desse tipo de aglomerante no mercado, porém o preço ainda é a principal barreira que limita sua aplicação. Pesquisas tem sido realizadas no sentido de produzir misturas aglomerantes com preço mais competitivo, mantendo o mesmo padrão de qualidade. A base de muitas dessas pesquisas estava no uso do CMC, um composto polimérico de fácil acesso e que possui propriedades aglutinantes. Mas, apesar dessa vantagem, verificou-se que a resistência das pelotas não era suficiente, razão pela qual incentivou a pesquisa por materiais que pudessem ser adicionados ao CMC, melhorando as propriedades como um todo [2]. Sabe-se que as marmorarias durante a etapa de beneficiamento/preparação do mármore geram uma quantidade muito grande de rejeito e que este não tem uma aplicação definida. Essa grande quantidade gera um problema ambiental, pois não há uma destinação eficaz para o mesmo. Assim, encontrar uma aplicação para esse resíduo seria bastante sustentável. O resíduo de mármore tem em sua composição um alto teor de carbonato de cálcio, que ao ser queimado, gera cal que, como mencionado anteriormente, também é empregado como aglomerante. Essas constatações motivaram a busca pelo emprego do resíduo de mármore na pelotização aliado ao efeito aglomerante do CMC, analisando a viabilidade para aplicação em reatores de redução.

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