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Apresentação da Dissertação de MestradoUFOP 1
Mestranda: Mônica Suede S. Silva
SINTERIZAÇÃO EM ESCALA DE BANCADA
DE MINÉRIO DE FERRO GOETHÍTICO CALCINADO
Orientadoras: Prof(a). Dr(a). Rosa M. F. Lima
Prof(a). Dr(a). Margarida M. F. Lima
26/Maio/2014
Universidade Federal de Ouro Preto
Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mineral
INTRODUÇÃO
OBJETIVOS
MATERIAIS E
MÉTODOS
RESULTADOS
CONCLUSÕES
Minério de ferro
SF Natural
SF Calcinado
Sínter
RELEVÂNCIA &
JUSTIFICATIVA
INTRODUÇÃO
 INDÚSTRIA minerometalúrgica diante de minérios de baixo teor:
 processamento com inconvenientes operacionais
• alta percentagem de ultrafinos (<0,010mm):
o baixa seletividade na flotação;
 qualidade final do sínter é afetada:
• estabilidade operacional do alto-forno.
OBJETIVOS
 PRINCIPAL: estudar a influência da calcinação prévia do sinter
feed goethítico no desempenho de sinterização em escala de
bancada;
 ESPECIFICAMENTE: caracterizar minério de ferro goethítico e
seus produtos, analisando os efeitos da calcinação prévia e de
tipos distintos de partículas.
INTRODUÇÃO
OBJETIVOS
Apresentação da Dissertação de MestradoUFOP 2
MATERIAIS E
MÉTODOS
RESULTADOS
CONCLUSÕES
Minério de ferro
SF Natural
SF Calcinado
Sínter
RELEVÂNCIA &
JUSTIFICATIVA
RELEVÂNCIA
 realça importância de estudos de caracterização tecnológica de
novas tipologias de minérios de ferro:
apoio aos aprimoramentos em rotas tradicionais de processo
ou ao desenvolvimento de alternativas tecnológicas.
JUSTIFICATIVA
 crescimento sustentável da indústria mineral:
 promover o maior aproveitamento das reservas de minério de
baixo teor e maiores níveis de impurezas (SiO2, Al2O3, P, etc.);
 manutenção de altos índices de sinterização e de qualidade final
do sínter na indústria siderúrgica.
INTRODUÇÃO
OBJETIVOS
Apresentação da Dissertação de MestradoUFOP 3
MATERIAIS E
MÉTODOS
RESULTADOS
CONCLUSÕES
Minério de ferro
SF Natural
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Sínter
RELEVÂNCIA &
JUSTIFICATIVA
Apresentação da Dissertação de MestradoUFOP 4
MATERIAIS
 IDENTIFICAÇÃO:
 Amostra de minério de ferro goethítico;
 Amostras naturais de sinter feed;
 Amostras calcinadas de sinter feed;
 Amostra de CaO (grau analítico);
 Amostra de carvão ativado (grau analítico);
 Amostras de sínter.
INTRODUÇÃO
OBJETIVOS
MATERIAIS E
MÉTODOS
RESULTADOS
CONCLUSÕES
Minério de ferro
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Sínter
RELEVÂNCIA &
JUSTIFICATIVA
Apresentação da Dissertação de MestradoUFOP 5
MATERIAIS: preparação
Figura 1 - Fluxograma de preparação da amostra de minério de ferro goethítico
para a obtenção de subamostras para ensaios de caracterização.
INTRODUÇÃO
OBJETIVOS
MATERIAIS E
MÉTODOS
RESULTADOS
CONCLUSÕES
Minério de ferro
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Sínter
RELEVÂNCIA &
JUSTIFICATIVA
Apresentação da Dissertação de MestradoUFOP 6
Figura 1.1 – Constituição das amostras naturais de sinter feed.
AMOSTRA GERADORA DO SINTER FEED
-3,36mm+1,182mm
70%
G1
55%
G2
1,182mm -0,209mm
15%
-0,209mm
55%
G3
70%
G4
Corte
granulométrico
INTRODUÇÃO
OBJETIVOS
MATERIAIS E
MÉTODOS
RESULTADOS
CONCLUSÕES
Minério de ferro
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SF Calcinado
Sínter
RELEVÂNCIA &
JUSTIFICATIVA
MATERIAIS: preparação
Apresentação da Dissertação de MestradoUFOP 7
Figura 2 - Fluxograma de manuseio das amostras naturais de sinter feed e
obtenção das amostras calcinadas de sinter feed e de sínteres.
INTRODUÇÃO
OBJETIVOS
MATERIAIS E
MÉTODOS
RESULTADOS
CONCLUSÕES
Minério de ferro
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RELEVÂNCIA &
JUSTIFICATIVA
MATERIAIS: preparação
Química
Média recalculada
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MÉTODOS
 CARACTERIZAÇÃO QUÍMICA:
 via úmida: Fe(t), FeO e PPC;
 ICP e FRX: CaO, SiO2, Al2O3, P, Mn, MgO;
 CARACTERIZAÇÃO FÍSICA:
 distribuição granulométrica:
• peneiramento combinado: -3,36mm +0,037mm;
o -0,037mm, difração a laser;
 densidade aparente: picnometria a gás (He);
 superfície específica e porosidade: adsorção gasosa (N2)
INTRODUÇÃO
OBJETIVOS
MATERIAIS E
MÉTODOS
RESULTADOS
CONCLUSÕES
Minério de ferro
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RELEVÂNCIA &
JUSTIFICATIVA
 ANÁLISE TÉRMICA:
 Amostra de minério de ferro: todas as faixas granulométricas:
• taxa de aquecimento: 10ºC/min;
• temperatura máxima: 1000ºC;
• isoterma: 40 minutos;
 Amostra natural de sinter feed: todas as faixas granulométricas:
• taxa de aquecimento: 10ºC/min;
• temperatura máxima: 700ºC;
• isoterma: 35 minutos.
Apresentação da Dissertação de MestradoUFOP 9
MÉTODOS
 CARACTERIZAÇÕES MINERALÓGICA E MICROESTRUTURAL:
 difração de raios X: método do pó total, varredura 2 de 2º até 70º;
 microscopia ótica: luz refletida com nicóis paralelos:
• descrição qualitativa;
• descrição quantitativa - contagem de pontos;
 microscopia eletrônica de varredura:
• descrição qualitativa;
• composição química de fases - EDS.
INTRODUÇÃO
OBJETIVOS
MATERIAIS E
MÉTODOS
RESULTADOS
CONCLUSÕES
Minério de ferro
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RELEVÂNCIA &
JUSTIFICATIVA
 ENSAIOS DE CALCINAÇÃO:
 amostra natural de sinter feed (20g) na navícula de cerâmica;
 carregamento no forno mufla:
• aquecimento até 700°C, seguindo-se isoterma por 35 minutos;
 resfriamento ao ar até temperatura ambiente:
• perda de peso - comparação entre os pesos final e inicial do conjunto
(navícula + sinter feed).
Apresentação da Dissertação de MestradoUFOP 10
MÉTODOS
INTRODUÇÃO
OBJETIVOS
MATERIAIS E
MÉTODOS
RESULTADOS
CONCLUSÕES
Minério de ferro
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RELEVÂNCIA &
JUSTIFICATIVA
 ENSAIOS DE SINTERIZAÇÃO:
 mistura: 80% de sinter feed calcinado+ 19,35% de CaO + 0,65% C
• adição de água à mistura (100g) – comportamentos distintos;
• formação do leito de sinterização;
 carregamento no forno mufla:
• 5°C/min de 23ºC até 700ºC durante 20 minutos:
• 10°C/min de 700ºC até 1200ºC durante 20 minutos;
• 10°C/min de 1200ºC até 1280ºC durante 2 minutos;
 resfriamento: interior do forno mufla em ar atmosférico até 23ºC.
 PROPRIEDADES MECÂNICAS DO SÍNTER
 uso de técnica de indentação – microdureza (HV) Vickers - recalculada:
o valor determinado de cada fase mineral;
o participação volumétrica da fase na constituição total;
HV = 𝒊=𝟏
𝒊=𝒌
𝐇𝐕 𝒊 ∗ %𝐕𝐨𝐥. 𝒊
TI = 𝟎, 𝟎𝟎𝟎𝟐𝟑𝟏 𝐇𝐕 + 𝟎, 𝟖𝟎𝟗 ........ MICROTUMBLER
Apresentação da Dissertação de MestradoUFOP 11
RESULTADOS
 CARACTERÍSTICAS FÍSICAS:
INTRODUÇÃO
OBJETIVOS
MATERIAIS E
MÉTODOS
RESULTADOS
CONCLUSÕES
Minério de ferro
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RELEVÂNCIA &
JUSTIFICATIVA
 d50 = 0,836mm: atende às especificações da sinterização;
 densidade aparente média de 4,63g/cm3;
 área superficial específica média de 10,1m2/g;
 diâmetro de poro igual a 38Å – material mesoporoso;
 tamanho característico de microporo (largura de fenda): 32Å.
Figura 3 – Isotermas de adsorção-dessorção da faixa granulométrica +3,36mm da
amostra de minério de ferro goethítico.
Apresentação da Dissertação de MestradoUFOP 12
RESULTADOS
 CARACTERÍSTICAS FÍSICAS:
Figura 4 – Curvas de distribuição de tamanhos da faixa granulométrica +3,36mm
da amostra de minério de ferro goethítico: (a) poros; (b) microporos.
pico máximo de volume de poros: diâmetro de 34Å;
pico máximo de volume de microporos: diâmetro de 20Å.
INTRODUÇÃO
OBJETIVOS
MATERIAIS E
MÉTODOS
RESULTADOS
CONCLUSÕES
Minério de ferro
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RELEVÂNCIA &
JUSTIFICATIVA
(a) (b)
Apresentação da Dissertação de MestradoUFOP 13
RESULTADOS
 CARACTERÍSTICAS TÉRMICAS:
 curva TGA: desidroxilação em 320ºC (pico endotérmico na curva DTG);
 perda média recalculada de 5,95%;
 níveis altos de perda de peso: faixas nucleante e intermediária;
 níveis abaixo da média: faixas -1,67mm +1,182mm; abaixo de 0,15mm.
Figura 5 – Perdas de peso das faixas granulométricas da amostra de minério de
ferro goethítico.
INTRODUÇÃO
OBJETIVOS
MATERIAIS E
MÉTODOS
RESULTADOS
CONCLUSÕES
Minério de ferro
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RELEVÂNCIA &
JUSTIFICATIVA
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RESULTADOS
 CARACTERÍSTICAS QUÍMICAS:
 pontos relevantes:
• Fe(T): -0,150mm faixas mais ricas: média recalculada de 63,97%
 siderurgia: mínimo: 62,6% - máximo: 64,9%;
• SiO2 abaixo de 2%: média recalculada de 1,46%
 siderurgia: mínimo: 6,0% - máximo: 6,7%;
• P: média recalculada de 0,17%
 siderurgia: mínimo: 0,025% - máximo: 0,051%;
• PPC: média recalculada de 6,1%
 siderurgia: mínimo: 0,4% - máximo: 2,1%;
• maiores distribuições dos elementos e/ou compostos químicos
o faixas granulométricas com maiores percentuais de
partículas: -3,36mm +1,67mm; -1,18mm+0,84mm;
-0,037mm;
• análise comparativa: dentro dos parâmetros de qualidade
o exceção para %P e PPC: .
INTRODUÇÃO
OBJETIVOS
MATERIAIS E
MÉTODOS
RESULTADOS
CONCLUSÕES
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RELEVÂNCIA &
JUSTIFICATIVA
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RESULTADOS
 CARACTERÍSTICAS MINERALÓGICAS E MICROESTRUTURAIS:
INTRODUÇÃO
OBJETIVOS
MATERIAIS E
MÉTODOS
RESULTADOS
CONCLUSÕES
Minério de ferro
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Sínter
 goethita e hematita: fases majoritárias:
• FeOOH e Fe2O3 presentes em todas as faixas granulométricas;
 quartzo e magnetita: fases minoritárias:
• SiO2 – ocorrência nas faixas granulométricas:
o -2,362mm +1,67mm;
o -0,296mm +0,148mm;
o -0,037mm;
• Fe3O4 – ocorrência nas faixas granulométricas:
o +3,36mm;
o -0,590mm +0,148mm;
 caulinita, gibbsita e talco: fases traços
• ocorrência em faixas granulométricas finas (-0,105mm).
RELEVÂNCIA &
JUSTIFICATIVA
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RESULTADOS
 DESCRIÇÃO QUALITATIVA: MICROSCOPIA ÓTICA
INTRODUÇÃO
OBJETIVOS
MATERIAIS E
MÉTODOS
RESULTADOS
CONCLUSÕES
Minério de ferro
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RELEVÂNCIA &
JUSTIFICATIVA
Partículas:
 arredondadas a subarredondadas;
 liberadas e subangulosas (-0,037mm);
 superfícies externas com alta rugosidade.
Cristais:
 contatos interdigitados e irregulares - subeuédricos;
 associação mineral entre goethita e martita;
Poros:
 irregulares com tamanhos variados.
Fases minerais: PRINCIPAIS
 goethita – terrosa, massiva, botrioidal: 48,8%;
 hematita – granular, lamelar e martítica (ou martita): 50,1%;
Fases minerais: ACESSÓRIAS
 quartzo – cristais individualizados/isolados.
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RESULTADOS
INTRODUÇÃO
OBJETIVOS
MATERIAIS E
MÉTODOS
RESULTADOS
CONCLUSÕES
Minério de ferro
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RELEVÂNCIA &
JUSTIFICATIVA
Figura 6 – Fotomicrografia de uma partícula da faixa granulométrica
-1,67mm +1,182mm da amostra de minério de ferro goethítico.
 DESCRIÇÃO QUALITATIVA: MICROSCOPIA ÓTICA
Apresentação da Dissertação de MestradoUFOP 18
RESULTADOS: MEV/EDS
INTRODUÇÃO
OBJETIVOS
MATERIAIS E
MÉTODOS
RESULTADOS
CONCLUSÕES
Minério de ferro
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RELEVÂNCIA &
JUSTIFICATIVA
Figura 7 – (a) e (b) Fotomicrografias de partícula da faixa granulométrica
-2,36mm +1,67mm da amostra de minério de ferro goethítico.
(a) (b)
Tabela 1 – Compostos químicos presentes nos tipos de goethita indicados pelos
pontos 1, 2, 3 e 4.
Apresentação da Dissertação de MestradoUFOP 19
INTRODUÇÃO
OBJETIVOS
MATERIAIS E
MÉTODOS
RESULTADOS
CONCLUSÕES
Minério de ferro
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RELEVÂNCIA &
JUSTIFICATIVA
RESULTADOS: MEV/EDS
Figura 8 – Fotomicrografia de partícula da faixa granulométrica -2,36mm +1,67mm
da amostra de minério de ferro goethítico com presença apenas de martita.
Tabela 2 – Compostos químicos presentes na martita indicada pelos pontos 1, 2 e 3.
Apresentação da Dissertação de MestradoUFOP 20
RESULTADOS
 CARACTERÍSTICAS TÉRMICAS: perda de peso média 5,98%
 CARACTERÍSTICAS FÍSICAS:
INTRODUÇÃO
OBJETIVOS
MATERIAIS E
MÉTODOS
RESULTADOS
CONCLUSÕES
Minério de ferro
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RELEVÂNCIA &
JUSTIFICATIVA
 densidade aparente: máximo valor de 4,65g/cm3 (amostra G4);
 área superficial específica: máximo valor de 12,5m2/g (amostra G3);
 resultados similares aos da amostra de minério de ferro:
• distribuição de tamanhos de poros e de microporos:
o máximo volume de poros em 45Å;
o máximo volume de microporos em 20Å.
 CARACTERÍSTICAS QUÍMICAS:
maiores proporções de partículas aderentes (-0,209mm)
•  percentuais de Fe(T)(64,5%), Al2O3 (0,76%) e MgO (0,043%);
•  percentuais de SiO2(1,33%), P (0,16%), Mn (0,062%) e PPC (5,6%).
 CARACTERÍSTICAS MINERALÓGICAS: goethita e hematita
pontos relevantes: perdas de peso
• entre 5% e 6%, aproximadamente;
• na mufla as perdas de peso foram menores do que no TGA:
o atmosfera e presença de partículas em estado tal qual;
• perda de peso se reduz com uso de partículas aderentes.
 ENSAIOS DE CALCINAÇÃO: Forno mufla x TGA Q50
Apresentação da Dissertação de MestradoUFOP 21
RESULTADOS
 CARACTERÍSTICAS FÍSICAS:
INTRODUÇÃO
OBJETIVOS
MATERIAIS E
MÉTODOS
RESULTADOS
CONCLUSÕES
Minério de ferro
SF Natural
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Sínter
RELEVÂNCIA &
JUSTIFICATIVA
 EM GERAL: impactadas pela desidroxilação da goethita a 321ºC:
• densidade aparente alta e em torno de 4,9g/cm3;
• área superficial específica máxima de 17,9m2/g (condição G1);
o aumento de 3x o volume específico de poros;
o redução de 10% do diâmetro de poros;
 COMPARAÇÃO às amostras naturais de sinter feed:
• níveis diferenciados de densificação
o efeito da mineralogia -  % goethita;
 SIMILARIDADE com os resultados das amostras naturais:
• isotermas tipo II com H3: poros em fendas;
• curvas distribuição de tamanhos: poros e microporos
o máximo volume de poros em 45Å;
o máximo volume de microporos em 20Å.
 CARACTERÍSTICAS QUÍMICAS:
pontos relevantes em comparação aos sinter feeds naturais:
• elevações do teor de Fe(T) em até 6%: máximo de 67,7%;
• níveis de SiO2, mantiveram-se os mesmos;
• teores de Al2O3, Mn, MgO e de TiO2 elevaram-se;
• teor de P na condição G3 foi elevado em  6%.
Apresentação da Dissertação de MestradoUFOP 22
RESULTADOS
 DESCRIÇÃO QUALITATIVA: MICROSCOPIA ÓTICA
INTRODUÇÃO
OBJETIVOS
MATERIAIS E
MÉTODOS
RESULTADOS
CONCLUSÕES
Minério de ferro
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Sínter
RELEVÂNCIA &
JUSTIFICATIVA
 partículas exibiram
• porosidade acentuada com poros irregulares - realce da rugosidade;
• trincas - severidade alta em partículas com goethita botrioidal.
Figura 11– Fotomicrografias de partículas das amostras calcinadas de sinter
feed : (a) G3 – trincamento alto; (b) G4 – poros coalescidos da martita.
(a) (b)
Apresentação da Dissertação de MestradoUFOP 23
RESULTADOS
 CARACTERÍSTICAS FÍSICAS:
INTRODUÇÃO
OBJETIVOS
MATERIAIS E
MÉTODOS
RESULTADOS
CONCLUSÕES
Minério de ferro
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Sínter
RELEVÂNCIA &
JUSTIFICATIVA
pontos relevantes: efeitos da mineralogia e da sinterização
• reduções de densidade e de área superficial – amostra STG4;
• isotermas tipo II com histerese H3: estreitamento entre as isotermas.
Figura 12 – Evolução das larguras de fendas das amostras estudadas.
Apresentação da Dissertação de MestradoUFOP 24
RESULTADOS
 CARACTERÍSTICAS QUÍMICAS:
INTRODUÇÃO
OBJETIVOS
MATERIAIS E
MÉTODOS
RESULTADOS
CONCLUSÕES
Minério de ferro
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Sínter
RELEVÂNCIA &
JUSTIFICATIVA
 maiores níveis de Fe(T) das amostras STG3 e STG4 – média de 60%;
 siderurgia: mínimo: 56,2% - máximo: 57,0%;
 menores níveis de SiO2 das amostras STG3 e STG4 – média de 1,3%;
 siderurgia: mínimo: 5,6% - máximo: 5,8%;
 menores níveis de P das amostras STG3 e STG4 – média de 0,16%;
 siderurgia: mínimo: 0,050% - máximo: 0,064%.
 CARACTERÍSTICAS MINERALÓGICAS E MICROESTRUTURAIS:
Tabela 3 – Composição mineralógica das amostras de sínter via DRX.
Apresentação da Dissertação de MestradoUFOP 25
RESULTADOS
INTRODUÇÃO
OBJETIVOS
MATERIAIS E
MÉTODOS
RESULTADOS
CONCLUSÕES
Minério de ferro
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Sínter
RELEVÂNCIA &
JUSTIFICATIVA
(a) STG1 (b) STG2
 DESCRIÇÃO QUALITATIVA: MICROSCOPIA ÓTICA
Figura 13 – (a), (b), (c) e (d) Fotomicrografias das amostras de sínter.
(c) STG3 (d) STG4
Apresentação da Dissertação de MestradoUFOP 26
RESULTADOS
 DESCRIÇÃO QUALITATIVA: MICROSCOPIA ÓTICA
INTRODUÇÃO
OBJETIVOS
MATERIAIS E
MÉTODOS
RESULTADOS
CONCLUSÕES
Minério de ferro
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Sínter
RELEVÂNCIA &
JUSTIFICATIVA
 pontos relevantes:
• elevada porosidade: poros variados em formas e tamanhos;
• cristais subeuédricos dispersos na matriz de ferritos de cálcio:
o hematita secundária e silicatos de cálcio: decomposição dos
ferritos de cálcio, pois pO2 acima do seu valor ótimo.
 DESCRIÇÃO QUANTITATIVA: MICROSCOPIA ÓTICA
Tabela 4 – Composição mineralógica das amostras de sínter.
• da amostra STG1 para a amostra STG4
o enriquecimento em hematita;
o redução da parte fundida (ferritos mais silicatos):
 55% para 20%
• partículas intermediárias atuam diferentemente.
Apresentação da Dissertação de MestradoUFOP 27
INTRODUÇÃO
OBJETIVOS
MATERIAIS E
MÉTODOS
RESULTADOS
CONCLUSÕES
Minério de ferro
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RELEVÂNCIA &
JUSTIFICATIVA
RESULTADOS: MEV/EDS
Figura 14 – Fotomicrografia da amostra de sínter STG1.
Tabela 5 – Elementos químicos presentes no ferrito de cálcio e silicatos de cálcio
indicados pelos pontos 1, 2, 3 e 4.
Apresentação da Dissertação de MestradoUFOP 28
INTRODUÇÃO
OBJETIVOS
MATERIAIS E
MÉTODOS
RESULTADOS
CONCLUSÕES
Minério de ferro
SF Natural
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RELEVÂNCIA &
JUSTIFICATIVA
RESULTADOS: MEV/EDS
Figura 15 – Fotomicrografia da amostra de sínter STG2.
Tabela 6 – Elementos químicos presentes no constituinte eutético, hematita e silicato de
cálcio indicados pelos pontos 1, 2 e 3.
Apresentação da Dissertação de MestradoUFOP 29
RESULTADOS
 PROPRIEDADES MECÂNICAS:
INTRODUÇÃO
OBJETIVOS
MATERIAIS E
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CONCLUSÕES
Minério de ferro
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RELEVÂNCIA &
JUSTIFICATIVA
Tabela 7 – Valores de microdureza e de microtumbler das amostras de sínter.
 pontos relevantes:
• hematita tem maior resistência mecânica que os ferritos de cálcio;
• amostra STG3 com maior valor de microdureza;
• nenhuma relação direta entre a composição da mistura e a resistência
mecânica do sínter - partículas intermediárias;
• esperava-se pela menor resistência mecânica da amostra STG3
o hematita com maior microdureza – menor resistência à propagação
de trincas do sínter
 estudos posteriores - avaliação por ensaios padronizados.
Apresentação da Dissertação de MestradoUFOP 30
CONCLUSÕES
INTRODUÇÃO
OBJETIVOS
MATERIAIS E
MÉTODOS
RESULTADOS
CONCLUSÕES
Minério de ferro
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RELEVÂNCIA &
JUSTIFICATIVA
 amostra de minério de ferro goethítico
 limite de uso na sinterização devido aos níveis altos de P e de PPC:
• alta reatividade demandará cautela em seu uso:
 facilidade de granulação – dosagem de água;
 aumento da dinâmica das reações de sinterização;
 presença de goethita e hematita assegura altos teores de Fe(T):
• contudo, SiO2, Al2O3, mais baixos;
 amostras naturais de sinter feed com características similares às da
amostra de minério;
 amostras calcinadas de sinter feed tiveram
 elevações de teores de Fe(T), de Al2O3, de Mn, de MgO e TiO2;
 elevações de densidade aparente – desidroxilação da goethita;
 áreas superficiais específicas maiores;
 hematita e martita com porosidade acentuada;
 amostras de sínter exibiram
 teores altos de Fe(T) e de P, baixos de SiO2, Al2O3, Mn, MgO;
 densidade aparente e área superficial específica na presença mais
intensa de partículas nucleantes foram favorecidas:
• efeito da calcinação da goethita associado com os fenômenos de
sinterização;
Apresentação da Dissertação de MestradoUFOP 31
CONCLUSÕES
INTRODUÇÃO
OBJETIVOS
MATERIAIS E
MÉTODOS
RESULTADOS
CONCLUSÕES
Minério de ferro
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Sínter
RELEVÂNCIA &
JUSTIFICATIVA
 amostras de sínter exibiram
 composição mineralógica: ferritos de cálcio, hematita, silicatos de cálcio
e pouca magnetita
• P localizado nos silicatos de cálcio;
 maior porosidade na presença de 55% de partículas aderentes:
• hematita e ferritos de cálcio com mais altos valores de
microdureza:
 maior valor de resistência mecânica/microtumbler (98%).
 CONSIDERANDO-SE: maior oferta e utilização de minérios marginais:
 reduções de desempenho dos processos atuais;
 quedas de qualidade do produto final.
• PRÁTICA da blendagem para superar a dificuldade de se reunir
num único minério todas as qualidades desejadas;
 DESTE MODO: características ótimas não existem de uma forma absoluta.
Então, o minério de ferro com alto teor de goethita pode ser útil numa análise:
 de elevação do teor de ferro total do sínter;
 aumento de densificação do bolo de sínter – rendimento do processo;
 aumento da redutibilidade do sínter.
Muito obrigada a todos!
Apresentação da Dissertação de MestradoUFOP 32

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  • 1. Apresentação da Dissertação de MestradoUFOP 1 Mestranda: Mônica Suede S. Silva SINTERIZAÇÃO EM ESCALA DE BANCADA DE MINÉRIO DE FERRO GOETHÍTICO CALCINADO Orientadoras: Prof(a). Dr(a). Rosa M. F. Lima Prof(a). Dr(a). Margarida M. F. Lima 26/Maio/2014 Universidade Federal de Ouro Preto Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mineral INTRODUÇÃO OBJETIVOS MATERIAIS E MÉTODOS RESULTADOS CONCLUSÕES Minério de ferro SF Natural SF Calcinado Sínter RELEVÂNCIA & JUSTIFICATIVA
  • 2. INTRODUÇÃO  INDÚSTRIA minerometalúrgica diante de minérios de baixo teor:  processamento com inconvenientes operacionais • alta percentagem de ultrafinos (<0,010mm): o baixa seletividade na flotação;  qualidade final do sínter é afetada: • estabilidade operacional do alto-forno. OBJETIVOS  PRINCIPAL: estudar a influência da calcinação prévia do sinter feed goethítico no desempenho de sinterização em escala de bancada;  ESPECIFICAMENTE: caracterizar minério de ferro goethítico e seus produtos, analisando os efeitos da calcinação prévia e de tipos distintos de partículas. INTRODUÇÃO OBJETIVOS Apresentação da Dissertação de MestradoUFOP 2 MATERIAIS E MÉTODOS RESULTADOS CONCLUSÕES Minério de ferro SF Natural SF Calcinado Sínter RELEVÂNCIA & JUSTIFICATIVA
  • 3. RELEVÂNCIA  realça importância de estudos de caracterização tecnológica de novas tipologias de minérios de ferro: apoio aos aprimoramentos em rotas tradicionais de processo ou ao desenvolvimento de alternativas tecnológicas. JUSTIFICATIVA  crescimento sustentável da indústria mineral:  promover o maior aproveitamento das reservas de minério de baixo teor e maiores níveis de impurezas (SiO2, Al2O3, P, etc.);  manutenção de altos índices de sinterização e de qualidade final do sínter na indústria siderúrgica. INTRODUÇÃO OBJETIVOS Apresentação da Dissertação de MestradoUFOP 3 MATERIAIS E MÉTODOS RESULTADOS CONCLUSÕES Minério de ferro SF Natural SF Calcinado Sínter RELEVÂNCIA & JUSTIFICATIVA
  • 4. Apresentação da Dissertação de MestradoUFOP 4 MATERIAIS  IDENTIFICAÇÃO:  Amostra de minério de ferro goethítico;  Amostras naturais de sinter feed;  Amostras calcinadas de sinter feed;  Amostra de CaO (grau analítico);  Amostra de carvão ativado (grau analítico);  Amostras de sínter. INTRODUÇÃO OBJETIVOS MATERIAIS E MÉTODOS RESULTADOS CONCLUSÕES Minério de ferro SF Natural SF Calcinado Sínter RELEVÂNCIA & JUSTIFICATIVA
  • 5. Apresentação da Dissertação de MestradoUFOP 5 MATERIAIS: preparação Figura 1 - Fluxograma de preparação da amostra de minério de ferro goethítico para a obtenção de subamostras para ensaios de caracterização. INTRODUÇÃO OBJETIVOS MATERIAIS E MÉTODOS RESULTADOS CONCLUSÕES Minério de ferro SF Natural SF Calcinado Sínter RELEVÂNCIA & JUSTIFICATIVA
  • 6. Apresentação da Dissertação de MestradoUFOP 6 Figura 1.1 – Constituição das amostras naturais de sinter feed. AMOSTRA GERADORA DO SINTER FEED -3,36mm+1,182mm 70% G1 55% G2 1,182mm -0,209mm 15% -0,209mm 55% G3 70% G4 Corte granulométrico INTRODUÇÃO OBJETIVOS MATERIAIS E MÉTODOS RESULTADOS CONCLUSÕES Minério de ferro SF Natural SF Calcinado Sínter RELEVÂNCIA & JUSTIFICATIVA MATERIAIS: preparação
  • 7. Apresentação da Dissertação de MestradoUFOP 7 Figura 2 - Fluxograma de manuseio das amostras naturais de sinter feed e obtenção das amostras calcinadas de sinter feed e de sínteres. INTRODUÇÃO OBJETIVOS MATERIAIS E MÉTODOS RESULTADOS CONCLUSÕES Minério de ferro SF Natural SF Calcinado Sínter RELEVÂNCIA & JUSTIFICATIVA MATERIAIS: preparação Química Média recalculada
  • 8. Apresentação da Dissertação de MestradoUFOP 8 MÉTODOS  CARACTERIZAÇÃO QUÍMICA:  via úmida: Fe(t), FeO e PPC;  ICP e FRX: CaO, SiO2, Al2O3, P, Mn, MgO;  CARACTERIZAÇÃO FÍSICA:  distribuição granulométrica: • peneiramento combinado: -3,36mm +0,037mm; o -0,037mm, difração a laser;  densidade aparente: picnometria a gás (He);  superfície específica e porosidade: adsorção gasosa (N2) INTRODUÇÃO OBJETIVOS MATERIAIS E MÉTODOS RESULTADOS CONCLUSÕES Minério de ferro SF Natural SF Calcinado Sínter RELEVÂNCIA & JUSTIFICATIVA  ANÁLISE TÉRMICA:  Amostra de minério de ferro: todas as faixas granulométricas: • taxa de aquecimento: 10ºC/min; • temperatura máxima: 1000ºC; • isoterma: 40 minutos;  Amostra natural de sinter feed: todas as faixas granulométricas: • taxa de aquecimento: 10ºC/min; • temperatura máxima: 700ºC; • isoterma: 35 minutos.
  • 9. Apresentação da Dissertação de MestradoUFOP 9 MÉTODOS  CARACTERIZAÇÕES MINERALÓGICA E MICROESTRUTURAL:  difração de raios X: método do pó total, varredura 2 de 2º até 70º;  microscopia ótica: luz refletida com nicóis paralelos: • descrição qualitativa; • descrição quantitativa - contagem de pontos;  microscopia eletrônica de varredura: • descrição qualitativa; • composição química de fases - EDS. INTRODUÇÃO OBJETIVOS MATERIAIS E MÉTODOS RESULTADOS CONCLUSÕES Minério de ferro SF Natural SF Calcinado Sínter RELEVÂNCIA & JUSTIFICATIVA  ENSAIOS DE CALCINAÇÃO:  amostra natural de sinter feed (20g) na navícula de cerâmica;  carregamento no forno mufla: • aquecimento até 700°C, seguindo-se isoterma por 35 minutos;  resfriamento ao ar até temperatura ambiente: • perda de peso - comparação entre os pesos final e inicial do conjunto (navícula + sinter feed).
  • 10. Apresentação da Dissertação de MestradoUFOP 10 MÉTODOS INTRODUÇÃO OBJETIVOS MATERIAIS E MÉTODOS RESULTADOS CONCLUSÕES Minério de ferro SF Natural SF Calcinado Sínter RELEVÂNCIA & JUSTIFICATIVA  ENSAIOS DE SINTERIZAÇÃO:  mistura: 80% de sinter feed calcinado+ 19,35% de CaO + 0,65% C • adição de água à mistura (100g) – comportamentos distintos; • formação do leito de sinterização;  carregamento no forno mufla: • 5°C/min de 23ºC até 700ºC durante 20 minutos: • 10°C/min de 700ºC até 1200ºC durante 20 minutos; • 10°C/min de 1200ºC até 1280ºC durante 2 minutos;  resfriamento: interior do forno mufla em ar atmosférico até 23ºC.  PROPRIEDADES MECÂNICAS DO SÍNTER  uso de técnica de indentação – microdureza (HV) Vickers - recalculada: o valor determinado de cada fase mineral; o participação volumétrica da fase na constituição total; HV = 𝒊=𝟏 𝒊=𝒌 𝐇𝐕 𝒊 ∗ %𝐕𝐨𝐥. 𝒊 TI = 𝟎, 𝟎𝟎𝟎𝟐𝟑𝟏 𝐇𝐕 + 𝟎, 𝟖𝟎𝟗 ........ MICROTUMBLER
  • 11. Apresentação da Dissertação de MestradoUFOP 11 RESULTADOS  CARACTERÍSTICAS FÍSICAS: INTRODUÇÃO OBJETIVOS MATERIAIS E MÉTODOS RESULTADOS CONCLUSÕES Minério de ferro SF Natural SF Calcinado Sínter RELEVÂNCIA & JUSTIFICATIVA  d50 = 0,836mm: atende às especificações da sinterização;  densidade aparente média de 4,63g/cm3;  área superficial específica média de 10,1m2/g;  diâmetro de poro igual a 38Å – material mesoporoso;  tamanho característico de microporo (largura de fenda): 32Å. Figura 3 – Isotermas de adsorção-dessorção da faixa granulométrica +3,36mm da amostra de minério de ferro goethítico.
  • 12. Apresentação da Dissertação de MestradoUFOP 12 RESULTADOS  CARACTERÍSTICAS FÍSICAS: Figura 4 – Curvas de distribuição de tamanhos da faixa granulométrica +3,36mm da amostra de minério de ferro goethítico: (a) poros; (b) microporos. pico máximo de volume de poros: diâmetro de 34Å; pico máximo de volume de microporos: diâmetro de 20Å. INTRODUÇÃO OBJETIVOS MATERIAIS E MÉTODOS RESULTADOS CONCLUSÕES Minério de ferro SF Natural SF Calcinado Sínter RELEVÂNCIA & JUSTIFICATIVA (a) (b)
  • 13. Apresentação da Dissertação de MestradoUFOP 13 RESULTADOS  CARACTERÍSTICAS TÉRMICAS:  curva TGA: desidroxilação em 320ºC (pico endotérmico na curva DTG);  perda média recalculada de 5,95%;  níveis altos de perda de peso: faixas nucleante e intermediária;  níveis abaixo da média: faixas -1,67mm +1,182mm; abaixo de 0,15mm. Figura 5 – Perdas de peso das faixas granulométricas da amostra de minério de ferro goethítico. INTRODUÇÃO OBJETIVOS MATERIAIS E MÉTODOS RESULTADOS CONCLUSÕES Minério de ferro SF Natural SF Calcinado Sínter RELEVÂNCIA & JUSTIFICATIVA
  • 14. Apresentação da Dissertação de MestradoUFOP 14 RESULTADOS  CARACTERÍSTICAS QUÍMICAS:  pontos relevantes: • Fe(T): -0,150mm faixas mais ricas: média recalculada de 63,97%  siderurgia: mínimo: 62,6% - máximo: 64,9%; • SiO2 abaixo de 2%: média recalculada de 1,46%  siderurgia: mínimo: 6,0% - máximo: 6,7%; • P: média recalculada de 0,17%  siderurgia: mínimo: 0,025% - máximo: 0,051%; • PPC: média recalculada de 6,1%  siderurgia: mínimo: 0,4% - máximo: 2,1%; • maiores distribuições dos elementos e/ou compostos químicos o faixas granulométricas com maiores percentuais de partículas: -3,36mm +1,67mm; -1,18mm+0,84mm; -0,037mm; • análise comparativa: dentro dos parâmetros de qualidade o exceção para %P e PPC: . INTRODUÇÃO OBJETIVOS MATERIAIS E MÉTODOS RESULTADOS CONCLUSÕES Minério de ferro SF Natural SF Calcinado Sínter RELEVÂNCIA & JUSTIFICATIVA
  • 15. Apresentação da Dissertação de MestradoUFOP 15 RESULTADOS  CARACTERÍSTICAS MINERALÓGICAS E MICROESTRUTURAIS: INTRODUÇÃO OBJETIVOS MATERIAIS E MÉTODOS RESULTADOS CONCLUSÕES Minério de ferro SF Natural SF Calcinado Sínter  goethita e hematita: fases majoritárias: • FeOOH e Fe2O3 presentes em todas as faixas granulométricas;  quartzo e magnetita: fases minoritárias: • SiO2 – ocorrência nas faixas granulométricas: o -2,362mm +1,67mm; o -0,296mm +0,148mm; o -0,037mm; • Fe3O4 – ocorrência nas faixas granulométricas: o +3,36mm; o -0,590mm +0,148mm;  caulinita, gibbsita e talco: fases traços • ocorrência em faixas granulométricas finas (-0,105mm). RELEVÂNCIA & JUSTIFICATIVA
  • 16. Apresentação da Dissertação de MestradoUFOP 16 RESULTADOS  DESCRIÇÃO QUALITATIVA: MICROSCOPIA ÓTICA INTRODUÇÃO OBJETIVOS MATERIAIS E MÉTODOS RESULTADOS CONCLUSÕES Minério de ferro SF Natural SF Calcinado Sínter RELEVÂNCIA & JUSTIFICATIVA Partículas:  arredondadas a subarredondadas;  liberadas e subangulosas (-0,037mm);  superfícies externas com alta rugosidade. Cristais:  contatos interdigitados e irregulares - subeuédricos;  associação mineral entre goethita e martita; Poros:  irregulares com tamanhos variados. Fases minerais: PRINCIPAIS  goethita – terrosa, massiva, botrioidal: 48,8%;  hematita – granular, lamelar e martítica (ou martita): 50,1%; Fases minerais: ACESSÓRIAS  quartzo – cristais individualizados/isolados.
  • 17. Apresentação da Dissertação de MestradoUFOP 17 RESULTADOS INTRODUÇÃO OBJETIVOS MATERIAIS E MÉTODOS RESULTADOS CONCLUSÕES Minério de ferro SF Natural SF Calcinado Sínter RELEVÂNCIA & JUSTIFICATIVA Figura 6 – Fotomicrografia de uma partícula da faixa granulométrica -1,67mm +1,182mm da amostra de minério de ferro goethítico.  DESCRIÇÃO QUALITATIVA: MICROSCOPIA ÓTICA
  • 18. Apresentação da Dissertação de MestradoUFOP 18 RESULTADOS: MEV/EDS INTRODUÇÃO OBJETIVOS MATERIAIS E MÉTODOS RESULTADOS CONCLUSÕES Minério de ferro SF Natural SF Calcinado Sínter RELEVÂNCIA & JUSTIFICATIVA Figura 7 – (a) e (b) Fotomicrografias de partícula da faixa granulométrica -2,36mm +1,67mm da amostra de minério de ferro goethítico. (a) (b) Tabela 1 – Compostos químicos presentes nos tipos de goethita indicados pelos pontos 1, 2, 3 e 4.
  • 19. Apresentação da Dissertação de MestradoUFOP 19 INTRODUÇÃO OBJETIVOS MATERIAIS E MÉTODOS RESULTADOS CONCLUSÕES Minério de ferro SF Natural SF Calcinado Sínter RELEVÂNCIA & JUSTIFICATIVA RESULTADOS: MEV/EDS Figura 8 – Fotomicrografia de partícula da faixa granulométrica -2,36mm +1,67mm da amostra de minério de ferro goethítico com presença apenas de martita. Tabela 2 – Compostos químicos presentes na martita indicada pelos pontos 1, 2 e 3.
  • 20. Apresentação da Dissertação de MestradoUFOP 20 RESULTADOS  CARACTERÍSTICAS TÉRMICAS: perda de peso média 5,98%  CARACTERÍSTICAS FÍSICAS: INTRODUÇÃO OBJETIVOS MATERIAIS E MÉTODOS RESULTADOS CONCLUSÕES Minério de ferro SF Natural SF Calcinado Sínter RELEVÂNCIA & JUSTIFICATIVA  densidade aparente: máximo valor de 4,65g/cm3 (amostra G4);  área superficial específica: máximo valor de 12,5m2/g (amostra G3);  resultados similares aos da amostra de minério de ferro: • distribuição de tamanhos de poros e de microporos: o máximo volume de poros em 45Å; o máximo volume de microporos em 20Å.  CARACTERÍSTICAS QUÍMICAS: maiores proporções de partículas aderentes (-0,209mm) •  percentuais de Fe(T)(64,5%), Al2O3 (0,76%) e MgO (0,043%); •  percentuais de SiO2(1,33%), P (0,16%), Mn (0,062%) e PPC (5,6%).  CARACTERÍSTICAS MINERALÓGICAS: goethita e hematita pontos relevantes: perdas de peso • entre 5% e 6%, aproximadamente; • na mufla as perdas de peso foram menores do que no TGA: o atmosfera e presença de partículas em estado tal qual; • perda de peso se reduz com uso de partículas aderentes.  ENSAIOS DE CALCINAÇÃO: Forno mufla x TGA Q50
  • 21. Apresentação da Dissertação de MestradoUFOP 21 RESULTADOS  CARACTERÍSTICAS FÍSICAS: INTRODUÇÃO OBJETIVOS MATERIAIS E MÉTODOS RESULTADOS CONCLUSÕES Minério de ferro SF Natural SF Calcinado Sínter RELEVÂNCIA & JUSTIFICATIVA  EM GERAL: impactadas pela desidroxilação da goethita a 321ºC: • densidade aparente alta e em torno de 4,9g/cm3; • área superficial específica máxima de 17,9m2/g (condição G1); o aumento de 3x o volume específico de poros; o redução de 10% do diâmetro de poros;  COMPARAÇÃO às amostras naturais de sinter feed: • níveis diferenciados de densificação o efeito da mineralogia -  % goethita;  SIMILARIDADE com os resultados das amostras naturais: • isotermas tipo II com H3: poros em fendas; • curvas distribuição de tamanhos: poros e microporos o máximo volume de poros em 45Å; o máximo volume de microporos em 20Å.  CARACTERÍSTICAS QUÍMICAS: pontos relevantes em comparação aos sinter feeds naturais: • elevações do teor de Fe(T) em até 6%: máximo de 67,7%; • níveis de SiO2, mantiveram-se os mesmos; • teores de Al2O3, Mn, MgO e de TiO2 elevaram-se; • teor de P na condição G3 foi elevado em  6%.
  • 22. Apresentação da Dissertação de MestradoUFOP 22 RESULTADOS  DESCRIÇÃO QUALITATIVA: MICROSCOPIA ÓTICA INTRODUÇÃO OBJETIVOS MATERIAIS E MÉTODOS RESULTADOS CONCLUSÕES Minério de ferro SF Natural SF Calcinado Sínter RELEVÂNCIA & JUSTIFICATIVA  partículas exibiram • porosidade acentuada com poros irregulares - realce da rugosidade; • trincas - severidade alta em partículas com goethita botrioidal. Figura 11– Fotomicrografias de partículas das amostras calcinadas de sinter feed : (a) G3 – trincamento alto; (b) G4 – poros coalescidos da martita. (a) (b)
  • 23. Apresentação da Dissertação de MestradoUFOP 23 RESULTADOS  CARACTERÍSTICAS FÍSICAS: INTRODUÇÃO OBJETIVOS MATERIAIS E MÉTODOS RESULTADOS CONCLUSÕES Minério de ferro SF Natural SF Calcinado Sínter RELEVÂNCIA & JUSTIFICATIVA pontos relevantes: efeitos da mineralogia e da sinterização • reduções de densidade e de área superficial – amostra STG4; • isotermas tipo II com histerese H3: estreitamento entre as isotermas. Figura 12 – Evolução das larguras de fendas das amostras estudadas.
  • 24. Apresentação da Dissertação de MestradoUFOP 24 RESULTADOS  CARACTERÍSTICAS QUÍMICAS: INTRODUÇÃO OBJETIVOS MATERIAIS E MÉTODOS RESULTADOS CONCLUSÕES Minério de ferro SF Natural SF Calcinado Sínter RELEVÂNCIA & JUSTIFICATIVA  maiores níveis de Fe(T) das amostras STG3 e STG4 – média de 60%;  siderurgia: mínimo: 56,2% - máximo: 57,0%;  menores níveis de SiO2 das amostras STG3 e STG4 – média de 1,3%;  siderurgia: mínimo: 5,6% - máximo: 5,8%;  menores níveis de P das amostras STG3 e STG4 – média de 0,16%;  siderurgia: mínimo: 0,050% - máximo: 0,064%.  CARACTERÍSTICAS MINERALÓGICAS E MICROESTRUTURAIS: Tabela 3 – Composição mineralógica das amostras de sínter via DRX.
  • 25. Apresentação da Dissertação de MestradoUFOP 25 RESULTADOS INTRODUÇÃO OBJETIVOS MATERIAIS E MÉTODOS RESULTADOS CONCLUSÕES Minério de ferro SF Natural SF Calcinado Sínter RELEVÂNCIA & JUSTIFICATIVA (a) STG1 (b) STG2  DESCRIÇÃO QUALITATIVA: MICROSCOPIA ÓTICA Figura 13 – (a), (b), (c) e (d) Fotomicrografias das amostras de sínter. (c) STG3 (d) STG4
  • 26. Apresentação da Dissertação de MestradoUFOP 26 RESULTADOS  DESCRIÇÃO QUALITATIVA: MICROSCOPIA ÓTICA INTRODUÇÃO OBJETIVOS MATERIAIS E MÉTODOS RESULTADOS CONCLUSÕES Minério de ferro SF Natural SF Calcinado Sínter RELEVÂNCIA & JUSTIFICATIVA  pontos relevantes: • elevada porosidade: poros variados em formas e tamanhos; • cristais subeuédricos dispersos na matriz de ferritos de cálcio: o hematita secundária e silicatos de cálcio: decomposição dos ferritos de cálcio, pois pO2 acima do seu valor ótimo.  DESCRIÇÃO QUANTITATIVA: MICROSCOPIA ÓTICA Tabela 4 – Composição mineralógica das amostras de sínter. • da amostra STG1 para a amostra STG4 o enriquecimento em hematita; o redução da parte fundida (ferritos mais silicatos):  55% para 20% • partículas intermediárias atuam diferentemente.
  • 27. Apresentação da Dissertação de MestradoUFOP 27 INTRODUÇÃO OBJETIVOS MATERIAIS E MÉTODOS RESULTADOS CONCLUSÕES Minério de ferro SF Natural SF Calcinado Sínter RELEVÂNCIA & JUSTIFICATIVA RESULTADOS: MEV/EDS Figura 14 – Fotomicrografia da amostra de sínter STG1. Tabela 5 – Elementos químicos presentes no ferrito de cálcio e silicatos de cálcio indicados pelos pontos 1, 2, 3 e 4.
  • 28. Apresentação da Dissertação de MestradoUFOP 28 INTRODUÇÃO OBJETIVOS MATERIAIS E MÉTODOS RESULTADOS CONCLUSÕES Minério de ferro SF Natural SF Calcinado Sínter RELEVÂNCIA & JUSTIFICATIVA RESULTADOS: MEV/EDS Figura 15 – Fotomicrografia da amostra de sínter STG2. Tabela 6 – Elementos químicos presentes no constituinte eutético, hematita e silicato de cálcio indicados pelos pontos 1, 2 e 3.
  • 29. Apresentação da Dissertação de MestradoUFOP 29 RESULTADOS  PROPRIEDADES MECÂNICAS: INTRODUÇÃO OBJETIVOS MATERIAIS E MÉTODOS RESULTADOS CONCLUSÕES Minério de ferro SF Natural SF Calcinado Sínter RELEVÂNCIA & JUSTIFICATIVA Tabela 7 – Valores de microdureza e de microtumbler das amostras de sínter.  pontos relevantes: • hematita tem maior resistência mecânica que os ferritos de cálcio; • amostra STG3 com maior valor de microdureza; • nenhuma relação direta entre a composição da mistura e a resistência mecânica do sínter - partículas intermediárias; • esperava-se pela menor resistência mecânica da amostra STG3 o hematita com maior microdureza – menor resistência à propagação de trincas do sínter  estudos posteriores - avaliação por ensaios padronizados.
  • 30. Apresentação da Dissertação de MestradoUFOP 30 CONCLUSÕES INTRODUÇÃO OBJETIVOS MATERIAIS E MÉTODOS RESULTADOS CONCLUSÕES Minério de ferro SF Natural SF Calcinado Sínter RELEVÂNCIA & JUSTIFICATIVA  amostra de minério de ferro goethítico  limite de uso na sinterização devido aos níveis altos de P e de PPC: • alta reatividade demandará cautela em seu uso:  facilidade de granulação – dosagem de água;  aumento da dinâmica das reações de sinterização;  presença de goethita e hematita assegura altos teores de Fe(T): • contudo, SiO2, Al2O3, mais baixos;  amostras naturais de sinter feed com características similares às da amostra de minério;  amostras calcinadas de sinter feed tiveram  elevações de teores de Fe(T), de Al2O3, de Mn, de MgO e TiO2;  elevações de densidade aparente – desidroxilação da goethita;  áreas superficiais específicas maiores;  hematita e martita com porosidade acentuada;  amostras de sínter exibiram  teores altos de Fe(T) e de P, baixos de SiO2, Al2O3, Mn, MgO;  densidade aparente e área superficial específica na presença mais intensa de partículas nucleantes foram favorecidas: • efeito da calcinação da goethita associado com os fenômenos de sinterização;
  • 31. Apresentação da Dissertação de MestradoUFOP 31 CONCLUSÕES INTRODUÇÃO OBJETIVOS MATERIAIS E MÉTODOS RESULTADOS CONCLUSÕES Minério de ferro SF Natural SF Calcinado Sínter RELEVÂNCIA & JUSTIFICATIVA  amostras de sínter exibiram  composição mineralógica: ferritos de cálcio, hematita, silicatos de cálcio e pouca magnetita • P localizado nos silicatos de cálcio;  maior porosidade na presença de 55% de partículas aderentes: • hematita e ferritos de cálcio com mais altos valores de microdureza:  maior valor de resistência mecânica/microtumbler (98%).  CONSIDERANDO-SE: maior oferta e utilização de minérios marginais:  reduções de desempenho dos processos atuais;  quedas de qualidade do produto final. • PRÁTICA da blendagem para superar a dificuldade de se reunir num único minério todas as qualidades desejadas;  DESTE MODO: características ótimas não existem de uma forma absoluta. Então, o minério de ferro com alto teor de goethita pode ser útil numa análise:  de elevação do teor de ferro total do sínter;  aumento de densificação do bolo de sínter – rendimento do processo;  aumento da redutibilidade do sínter.
  • 32. Muito obrigada a todos! Apresentação da Dissertação de MestradoUFOP 32