Aglomeração

Aglomeração

Pelotização:

A pelotização é um processo de aglomeração que através de um tratamento térmico converte a fração ultrafina gerada no beneficiamento do minério de ferro (abaixo de 0,15 mm) em esferas de tamanhos na faixa de 8 a 18 mm, com características apropriadas para alimentação das unidades de redução.

As etapas envolvidas no processo de pelotização podem, de forma genérica, ser agrupadas em três estágios:

• preparação das matérias-primas

• formação das pelotas cruas

• processamento térmico

A preparação das matérias primas tem por objetivo adequar as características do minério de ferro (pellet feed) às exigidas para a produção de pelotas cruas. Neste estágio é preparada a mistura a pelotizar, que pode comportar diferentes tipos de minérios e aditivos, estes utilizados para modificar a composição química e as propriedades metalúrgicas das pelotas. Em geral, incluem-se neste estágio as seguintes etapas: concentração / separação, homogeneização das matérias primas, moagem, classificação, espessamento, homogeneização da polpa e filtragem.

A formação de pelotas cruas, também conhecida por pelotamento, tem por objetivo produzir pelotas numa faixa de tamanhos apropriada e com resistência mecânica suficiente para suportar as etapas de transferência e transporte entre os equipamentos de pelotamento e o de tratamento térmico.

A fim de conferir às pelotas alta resistência mecânica e características metalúrgicas apropriadas, as mesmas são submetidas a um processamento térmico, que envolve etapas de secagem, pré queima, queima, pós-queima e resfriamento. O tempo de duração de cada etapa e a temperatura a que são submetidas as pelotas têm forte influência sobre a qualidade do produto final.

Um fluxograma típico do processo de pelotização das usinas da CVRD é apresentado na figura 6.

1. Preparação das matérias primas:

Geralmente, é necessário preparar as matérias primas, com especial referência à:

• aumento do teor de ferro, no caso de minérios de baixo teor;

• separação de constituintes indesejados (contaminantes);

• adequação da finura dos materiais às faixas de distribuição de tamanhos e de superfícies específicas adequadas à pelotização.

São descritas a seguir algumas das principais etapas envolvidas na preparação das matérias primas para a pelotização. A inclusão ou não de uma dessas etapas no projeto de uma determinada planta depende de fatores de ordem técnica, econômica e financeira. São consideradas as seguintes etapas:

• Concentração / Separação;

• Homogeneização das matérias primas;

• Moagem e Classificação;

• Espessamento;

• Homogeneização da polpa;

• Filtragem;

• Prensagem;

• Adição de Aglomerante e Mistura.

1.1 Concentração / Separação

O “pellet feed” é a principal matéria prima do processo de pelotização, correspondendo à fração de ultrafinos gerada na atividade de beneficiamento da mina, com granulometria abaixo de 0,15 mm (100 mesh). As etapas de concentração e separação são conseqüência natural das atividades realizadas na mina, onde recupera-se a fração nobre do corpo mineral, removendo parte da ganga (SiO2, Al2O3, P, S, etc) e provocando o enriquecimento do teor de ferro metálico, da faixa de 50-53 % para 63-69 %. Diversos métodos podem ser utilizados para concentração e separação dos minerais de ferro, tais como lavagem, separação gravimétrica, flotação, precipitação eletrostática, separação magnética, etc.

1.2. Homogeneização das Matérias Primas

A carga de matérias primas a ser alimentada ao processo de pelotização pode ser constituída de diferentes tipos de minérios de ferro e aditivos. Além das flutuações das propriedades físicas e químicas destes constituintes, outro fator a dificultar a obtenção de uma carga homogênea consiste na necessidade de misturar-se pequenas quantidades de aditivos (fundentes, combustíveis sólidos, etc ) a uma enorme massa de finos de minério de ferro. Em vista disso, torna-se necessário empregar técnicas de homogeneização que permitam equalizar da melhor maneira possível as propriedades da mistura.

Antes de serem introduzidas no circuito de pelotização, as matérias primas são homogeneizadas em grandes pilhas, que são formadas gradativamente por uma máquina empilhadeira.

1.3. Moagem e Classificação

Embora as usinas de pelotização recebam o “pellet feed” com granulometria inferior a 0,15 mm, a adequada formação das pelotas cruas requer um material com granulometria mínima de 80% inferior a 0,044 mm (325 mesh). Desta forma, para ajustar as características físicas de granulometria e superfície dos finos de minério a valores adequados ao pelotamento, é necessário submetê-los a um circuito de moagem.

A moagem é conduzida, geralmente, em moinhos de bolas, onde corpos moedores na forma de esferas ou “cylpebs” (cones truncados) de aço auxiliam na tarefa de cominuição. O circuito pode apresentar diferentes configurações: a úmido ou a seco, aberto ou fechado. Na moagem a úmido, o minério é alimentado ao moinho na forma de uma polpa com teor de sólidos de 60 a 80 % em peso, ou alimenta-se simultaneamente minério e água, em proporções