Secagem convectiva de minério de manganês

Detalhes bibliográficos
Ano de defesa: 2025
Autor(a) principal: Hidalgo, Letícia Ferraresi
Orientador(a): Béttega, Rodrigo lattes
Banca de defesa: Não Informado pela instituição
Tipo de documento: Tese
Tipo de acesso: Acesso aberto
Idioma: por
Instituição de defesa: Universidade Federal de São Carlos
Câmpus São Carlos
Programa de Pós-Graduação: Programa de Pós-Graduação em Engenharia Química - PPGEQ
Departamento: Não Informado pela instituição
País: Não Informado pela instituição
Palavras-chave em Português:
Área do conhecimento CNPq:
Link de acesso: https://hdl.handle.net/20.500.14289/21608
Resumo: From mine extraction to exportation, manganese ore fines undergo processes that influence the water content and, consequently, their agglomeration. High moisture content in ores impairs handling and shipping operations, although some residual moisture can allow the agglomeration of these fines, minimizing their generation and consequent losses or environmental risk during transfers. Given the production scale of mining companies, preliminary information regarding the characteristics of minerals and the viability of drying processes can facilitate the enhancement or readjustment of production lines, resulting in significant savings in time and resources. In this sense, the present work aimed to evaluate the drying kinetics of clusters produced by manganese ore fines in an oven and fixed bed, in order to obtain kinetic coefficients for the processes that guide issues in the mining industry. For this purpose, physical and chemical characterizations of the material were carried out, as well as drying tests under different operational conditions. The results were evaluated according to the kinetic curves and drying rates, in order to reach parameters that describe the convective and diffusive processes. For the experimental conditions of this work, the manganese ore drying occurred under the stages of heating, constant rate and falling rate period. Structure influences due to the moisture level, the diffusive medium size, the temperature and the speed of the drying air in the process were reported. For a moderate moisture reduction, the manganese ore could be dried during only the constant rate period, for almost all experimental conditions evaluated, in order to reach the necessary transport condition, what indicates lower energy consumption and cost for drying equipment installation on mineral processes.
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Given the production scale of mining companies, preliminary information regarding the characteristics of minerals and the viability of drying processes can facilitate the enhancement or readjustment of production lines, resulting in significant savings in time and resources. In this sense, the present work aimed to evaluate the drying kinetics of clusters produced by manganese ore fines in an oven and fixed bed, in order to obtain kinetic coefficients for the processes that guide issues in the mining industry. For this purpose, physical and chemical characterizations of the material were carried out, as well as drying tests under different operational conditions. The results were evaluated according to the kinetic curves and drying rates, in order to reach parameters that describe the convective and diffusive processes. For the experimental conditions of this work, the manganese ore drying occurred under the stages of heating, constant rate and falling rate period. Structure influences due to the moisture level, the diffusive medium size, the temperature and the speed of the drying air in the process were reported. For a moderate moisture reduction, the manganese ore could be dried during only the constant rate period, for almost all experimental conditions evaluated, in order to reach the necessary transport condition, what indicates lower energy consumption and cost for drying equipment installation on mineral processes.Desde a extração até sua exportação, os finos de minério de manganês passam por processos que afetam sua quantidade de água e, consequentemente, sua aglomeração. Altos valores de umidade prejudicam operações de manuseio e transporte por navios, enquanto uma quantidade residual pode permitir a aglomeração desses finos, minimizando sua geração e consequentes perdas ou riscos ambientais durante o transporte. Considerando a escala de produção das mineradoras, informações preliminares sobre as características dos minérios e a viabilidade de processos de secagem, que possibilitem aprimorar ou readequar linhas de produção, podem gerar considerável economia de tempo e recursos. Nesse sentido, o presente trabalho teve como objetivo avaliar as cinéticas de secagem de aglomerados produzidos por finos de minério de manganês em estufa e leito fixo, a fim de obter coeficientes cinéticos para os processos que orientem questões da indústria mineradora. Para isso, caracterizações físicas e químicas do material foram realizadas, assim como ensaios de secagem em diferentes condições operacionais. Os resultados foram avaliados de acordo com as curvas de cinética e taxas de secagem, a fim de alcançar parâmetros que descrevam os processos convectivo e difusivo. Para as condições experimentais deste trabalho, as secagens dos aglomerados de minério apresentaram período de aquecimento, taxa constante e taxa decrescente. Influências da estrutura devido ao nível de umidade, do tamanho do meio difusivo, da temperatura e da velocidade do processo foram relatadas. Além disso, o minério de manganês poderia ser seco apenas durante o período com taxa constante, para quase todas as condições experimentais avaliadas, a fim de atingir a qualidade necessária para exportação, o que indicaria menor consumo de energia e custo para as mineradoras.Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)Processo 88887.636191/2021-00, Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível SuperiorporUniversidade Federal de São CarlosCâmpus São CarlosPrograma de Pós-Graduação em Engenharia Química - PPGEQUFSCarAttribution-NoDerivs 3.0 Brazilhttp://creativecommons.org/licenses/by-nd/3.0/br/info:eu-repo/semantics/openAccessENGENHARIAS::ENGENHARIA QUIMICA::PROCESSOS INDUSTRIAIS DE ENGENHARIA QUIMICAMinério de manganêsSecagem convectivaFinos de minérioAglomeradosPellet esféricoCoeficientes cinéticosManganese oreConvective dryingOre finesClustersSpherical pelletKinetic coefficientsSecagem convectiva de minério de manganêsConvective drying of manganese oreinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesisreponame:Repositório Institucional da UFSCARinstname:Universidade Federal de São Carlos (UFSCAR)instacron:UFSCARCC-LICENSElicense_rdflicense_rdfapplication/rdf+xml; charset=utf-8899https://repositorio.ufscar.br/bitstreams/1f16fcfa-249d-4c95-9760-8d82852fd157/downloada9d22297011505482f72aba2008335b7MD52falseAnonymousREADTEXTTese - Doutorado - Letícia Ferraresi Hidalgo.pdf.txtTese - Doutorado - Letícia Ferraresi Hidalgo.pdf.txtExtracted texttext/plain103796https://repositorio.ufscar.br/bitstreams/7953e655-5734-407b-b9e6-fac41665b965/download817dd12097d74dc1c8d80cca0ccc480eMD53falseAnonymousREADTHUMBNAILTese - Doutorado - Letícia Ferraresi Hidalgo.pdf.jpgTese - Doutorado - Letícia Ferraresi Hidalgo.pdf.jpgGenerated Thumbnailimage/jpeg3234https://repositorio.ufscar.br/bitstreams/76e3e297-335e-4d11-bcf1-f8a344b104f3/download834a4e33fdba13d8a1fe54422bcbc1baMD54falseAnonymousREADORIGINALTese - Doutorado - Letícia Ferraresi Hidalgo.pdfTese - Doutorado - Letícia Ferraresi Hidalgo.pdfapplication/pdf8788103https://repositorio.ufscar.br/bitstreams/5365b88a-d948-4116-b2de-19084069caed/download9696f5ddd3ca0ce191b7b92ffb24cf7dMD51trueAnonymousREAD20.500.14289/216082025-03-22 00:18:36.378http://creativecommons.org/licenses/by-nd/3.0/br/Attribution-NoDerivs 3.0 Brazilopen.accessoai:repositorio.ufscar.br:20.500.14289/21608https://repositorio.ufscar.brRepositório InstitucionalPUBhttps://repositorio.ufscar.br/oai/requestrepositorio.sibi@ufscar.bropendoar:43222025-03-22T03:18:36Repositório Institucional da UFSCAR - Universidade Federal de São Carlos (UFSCAR)false
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