[pt] As jazidas mundiais de minérios de ferro tendem ao empobrecimento dos teores de ferro, aumento das gangas (sílica, alumina, fósforo, etc.) e maiores ocorrências de minérios hidratados. Esta mudança vem gerando um esforço no sentido de aprimorar as técnicas de extração e beneficiamento. O fósforo é um
contaminante que em certos teores provoca a fragilização dos aços, sendo, portanto, restritivo ao aproveitamento de importantes jazidas minerais, principalmente as ricas em minérios de origens intempéricas ou supergênicas. Vários trabalhos foram e estão sendo conduzidos visando desenvolver
tecnologias capazes de reduzir o teor de P durante o processo de beneficiamento. Porém, até o momento não têm mostrado viabilidade econômica, face à escala de produção e a efeitos danosos ao ambiente. No
caso da Samarco, os minérios foram gerados principalmente por processos de enriquecimento supergênico, nos quais é comum a presença de considerável goethita, que é apontada como principal mineral portador do fósforo. O objetivo deste trabalho foi, de forma original, a formulação de uma pelota para redução
direta de forma que o fósforo se encontrasse fluxado em fases escorificadas. Essas fases, produzidas através de um adequado ciclo térmico de endurecimento e com composição química otimizada, resultaria em pelotas onde este elemento se mantivesse estável, tanto na produção do DRI quanto na fusão
e refino oxidante deste no FEA. Para tanto foram realizados, além de uma ampla revisão bibliográfica, concebido um procedimento analítico original para quantificação apenas do fósforo liberado; planejado experimentos para: a avaliação cinética da migração deste fósforo em pellet feed, nas pelotas e no
DRI quando submetido a diferentes aportes térmicos e auto-fluxagens; analise da influência das variáveis do processo de endurecimento sobre a liberação do fósforo e sua escorificação; e comprovação da estabilidade das fases escorificadas durante a redução, em escala de laboratório, e durante a fusão e refino conduzido em um FEA semi-industrial. Os resultados obtidos mostraram ser viável a produção de pelotas para redução direta com o fósforo auto-fluxado em fases estáveis. / [en] Actually the iron ore deposits in the world have the tendency to decrease
the iron content, increasing the gangue (silica, alumina, phosphorus, etc.) and to
further occurrence of hydrated ores. This change demands improvements in
concentration processing techniques for feasible mining operations. The
phosphorus is a contaminant that, in some contents, causes the embrittlement of
steels, been, wherefore, a limitative to the use of important ore deposits, mostly
regarding the weathered iron ores or supergene origins. Several studies were
and have been conducted aiming to develop technologies capable of decreasing
the P content during the beneficiation process. However, until now, the economic
viability of such studies has not been feasible, considering the production scale
and the harmful effects to the environment. In Samarco’s case, the mine
geological formation is mostly supergene, which is responsible for the presence
of the goethite ores, pointed as the main phosphorus carrier. The main point of
this work was, with an innovating approach, formulate a new type of pellet
addressed to direct reduction processes in a manner that the P could be fluxed
into the slag phases. These phases, produced through an adequate thermal
cycle of induration and with an optimized chemical composition, resulted in
pellets with stable slags containing, as well as in the produced DRI and in the
melted bath generated during the primary refining performed in the EAF. For this
purpose, it was done, further to a wide bibliographic review, an original analytical
procedure to quantify the released phosphorus and a series of planned
experiments, such as: the kinetic evaluation of the phosphorus migration from
the mineral phases of the pellet feed when subjected to different thermal
treatments; analysis of the induration process variables which could affect the
phosphorus release and its fluxing into the slag ; Finally, the stability of the fluxing
phases during the reduction in a laboratory scale and the melting and refining
process in a semi-industrial EAF, were performed. The obtained results showed
the feasibility of this new approach produce DR pellets with self-fluxed
phosphorus trapped in stable phases.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:puc-rio.br/oai:MAXWELL.puc-rio.br:55634 |
| Date | 04 November 2021 |
| Creators | MAURICIO MARCOS OTAVIANO |
| Contributors | JOSE CARLOS D ABREU |
| Publisher | MAXWELL |
| Source Sets | PUC Rio |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | English |
| Type | TEXTO |
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