Análise de rota de beneficiamento para itabirito compacto da região de Serra Azul, Itatiaiuçu, Minas Gerais.

Detalhes bibliográficos
Ano de defesa: 2025
Autor(a) principal: Leite, Evandro Luiz de Oliveira
Orientador(a): Nogueira, Francielle Câmara, Reis, Érica Linhares
Banca de defesa: Não Informado pela instituição
Tipo de documento: Dissertação
Tipo de acesso: Acesso aberto
Idioma: por
Instituição de defesa: Não Informado pela instituição
Programa de Pós-Graduação: Não Informado pela instituição
Departamento: Não Informado pela instituição
País: Não Informado pela instituição
Palavras-chave em Português:
Beneficiamento de minério
Minérios de ferro
Cominuição - beneficiamento de minério
Link de acesso: https://www.repositorio.ufop.br/handle/123456789/21101
Resumo: Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mineral. Departamento de Engenharia de Minas, Escola de Minas, Universidade Federal de Ouro Preto.
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spelling Leite, Evandro Luiz de OliveiraNogueira, Francielle CâmaraPereira, Carlos AlbertoAlbuquerque, Rodrigo Oscar deNogueira, Francielle CâmaraReis, Érica Linhares2025-11-28T21:32:56Z2025LEITE, Evandro Luiz de Oliveira. Análise de rota de beneficiamento para itabirito compacto da região de Serra Azul, Itatiaiuçu, Minas Gerais. 2025. 115 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Mineral) - Escola de Minas, Universidade Federal de Ouro Preto, Ouro Preto, 2025.https://www.repositorio.ufop.br/handle/123456789/21101Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mineral. Departamento de Engenharia de Minas, Escola de Minas, Universidade Federal de Ouro Preto.O esgotamento dos depósitos de minério de ferro friáveis (originados a partir de processos de enriquecimento supergênico dos itabiritos Cauê) têm sido o principal desafio das minas de Serra Azul, localizadas na porção noroeste do Quadrilátero Ferrífero, em Itatiaiuçu/MG. Com a escassez desse tipo de minério friável, se faz necessário o desenvolvimento de rotas de processo para o aproveitamento do itabirito compacto, rocha não alterada caracterizada pelo baixo teor de Fe, alto teor de SiO2 e por ser altamente competente. Desse modo, esse estudo objetivou testar rotas de cominuição e concentração a partir de uma amostra de itabirito compacto de Serra Azul, analisando a viabilidade do processo e identificando os principais desafios. Foram realizados os seguintes ensaios de caracterização tecnológica: caracterização física, química, mineralógica, WI de Bond, AI Bond, DWT, índice de abrasão. Além disso, ensaios em escala de bancada e piloto com rotas que envolveram operações de moagem primária, moagem secundária, separação magnética e flotação catiônica reversa foram executados. Os ensaios de caracterização mostraram que se trata de um minério de ferro de baixo teor de Fe (35,14%) e alto teor de SiO2 (49,32%), elevado WI (15,80 kWh/t) e altos índices de abrasão AI=0,938 e ta=0,35. Os resultados indicaram que o processamento da amostra deve demandar alto consumo de energia na moagem, alto custo com desgaste de corpos moedores (OPEX) e elevados custos de investimentos (CAPEX), além de grande volume de rejeitos gerados. Com relação a rota de beneficiamento, os ensaios de bancada e piloto comprovaram que a rota mais viável envolve britagem primária e secundária, moagem primária, separação magnética nas etapas rougher e scavenger para obtenção de um pré-concentrado. Em seguida, uma etapa de concentração via flotação catiônica reversa em estágios rougher, cleaner, e três scavenger. Por fim, o concentrado final apresentou teores de Fe (67,49%) e SiO2 (2,54%) e recuperação metalúrgica (80,22%), atendendo as premissas para a produção de pellet feed. Simulações em escala industrial (atendendo a demanda de produção de 4,5 Mtpa de pellet feed) mostraram que a adição de uma etapa de moagem HPGR, previamente a moagem I (moinho de bolas), e a substituição do moinho de bolas na moagem II, pelo moinho vertical (Vertimill), deverá gerar benefícios econômicos importantes.The depletion of friable iron ore deposits (originated from supergene enrichment processes in the Cauê itabirites) has been the main challenge for the Serra Azul mines, located in the eastern portion of the Quadrilátero Ferrífero, in Itatiaiuçu, Minas Gerais. Due to the scarcity of this friable ore, it is necessary to develop a process route for the utilization of compact itabirite, an unaltered rock characterized by low Fe content, high SiO2 content, and high compressive strength. Therefore, this study aimed to test comminution and concentration routes using a sample of compact itabirite from Serra Azul, analyzing the process feasibility and identifying the main challenges. The following technological characterization tests were performed: physical, chemical, and mineralogical characterization, Bond WI, Bond AI, DWT, and abrasion index. Furthermore, bench-scale and pilot tests were performed with routes involving primary grinding, secondary grinding, magnetic separation, and reverse cation flotation. The characterization tests revealed that the iron ore has a low Fe content (35.14%) and high SiO2 content (49.32%), high WI (15.80 kWh/t), and high abrasion indices (AI=0.938 and ta=0.35). The results indicated that processing the sample will require high energy consumption during grinding, high grinding media wear costs (OPEX) and high investment costs (CAPEX), in addition to a large volume of tailings generated. Regarding the beneficiation route, the bench and pilot tests confirmed that the most viable route involves primary and secondary crushing, primary grinding, magnetic separation in the rougher and scavenger stages to obtain a pre- concentrate. This is followed by a concentration step via reverse cation flotation in rougher, cleaner, and three scavenger stages. Finally, the final concentrate presented Fe (67.49%) and SiO2 (2.54%) contents and metallurgical recovery (80.22%), meeting the premises for pellet feed production. Industrial-scale simulations (meeting the production demand of 4.5 Mtpy of pellet feed) showed that the addition of an HPGR grinding stage, prior to grinding I (ball mill), and the replacement of the ball mill in grinding II, with the vertical mill (Vertimill), should generate significant economic benefits.Attribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 United Stateshttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/us/Autorização concedida ao Repositório Institucional da UFOP pelo(a) autor(a) em 22/11/2025 com as seguintes condições: disponível sob Licença Creative Commons 4.0 que permite copiar, distribuir e transmitir o trabalho, desde que sejam citados o autor e o licenciante. Não permite o uso para fins comerciais nem a adaptação.info:eu-repo/semantics/openAccessBeneficiamento de minérioMinérios de ferroCominuição - beneficiamento de minérioAnálise de rota de beneficiamento para itabirito compacto da região de Serra Azul, Itatiaiuçu, Minas Gerais.info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisporreponame:Repositório Institucional da UFOPinstname:Universidade Federal de Ouro Preto (UFOP)instacron:UFOPORIGINALDISSERTAÇÃO_AnáliseRotaBeneficiamento.pdfDISSERTAÇÃO_AnáliseRotaBeneficiamento.pdfapplication/pdf3524395https://www.repositorio.ufop.br/bitstreams/4c9bf0b1-fc71-47c8-992c-394f2f304048/download282e320f325e11084cfa635ab21d2e14MD51trueAnonymousREADCC-LICENSElicense_rdflicense_rdfapplication/rdf+xml; charset=utf-8905https://www.repositorio.ufop.br/bitstreams/71555a95-8034-4306-8401-12f467ac2980/download2f656a26de8af8c32aaacd5e2a33538cMD52falseAnonymousREADLICENSElicense.txtlicense.txttext/plain; charset=utf-8926https://www.repositorio.ufop.br/bitstreams/9daee903-16c5-4e06-85e9-d3f2b8c0a035/download6dfd919e2b1c01620b6fbdd30d00db2cMD53falseAnonymousREADTEXTDISSERTAÇÃO_AnáliseRotaBeneficiamento.pdf.txtDISSERTAÇÃO_AnáliseRotaBeneficiamento.pdf.txtExtracted texttext/plain102966https://www.repositorio.ufop.br/bitstreams/a81e410c-2d60-4d8c-ac80-c83ab42e6e04/downloadc8712eadf67d74960aaaaf88ba7163c9MD54falseAnonymousREADTHUMBNAILDISSERTAÇÃO_AnáliseRotaBeneficiamento.pdf.jpgDISSERTAÇÃO_AnáliseRotaBeneficiamento.pdf.jpgGenerated Thumbnailimage/jpeg2730https://www.repositorio.ufop.br/bitstreams/61d9b2ab-7fb3-49e6-b633-5d93c6be5b41/downloadc00f53fd27dba51562bcc57e73a8622bMD55falseAnonymousREAD123456789/211012025-11-28 18:32:59.847http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/us/abertoopen.accessoai:repositorio.ufop.br:123456789/21101https://www.repositorio.ufop.brRepositório InstitucionalPUBhttp://www.repositorio.ufop.br/oai/requestrepositorio@ufop.edu.bropendoar:32332025-11-28T21:32:59Repositório Institucional da UFOP - Universidade Federal de Ouro Preto (UFOP)falseRGVjbGFyYcOnw6NvIGRlIGRpc3RyaWJ1acOnw6NvIG7Do28tZXhjbHVzaXZhCgpPIHJlZmVyaWRvIGF1dG9yOgoKYSkgRGVjbGFyYSBxdWUgbyBkb2N1bWVudG8gZW50cmVndWUgw6kgc2V1IHRyYWJhbGhvIG9yaWdpbmFsIGUgcXVlIGRldMOpbSBvIGRpcmVpdG8gZGUgY29uY2VkZXIgb3MgZGlyZWl0b3MgY29udGlkb3MgbmVzdGEgbGljZW7Dp2EuIERlY2xhcmEgdGFtYsOpbSBxdWUgYSBlbnRyZWdhIGRvIGRvY3VtZW50byBuw6NvIGluZnJpbmdlLCB0YW50byBxdWFudG8gbGhlIMOpIHBvc3PDrXZlbCBzYWJlciwgb3MgZGlyZWl0b3MgZGUgcXVhbHF1ZXIgcGVzc29hIG91IGVudGlkYWRlLgoKYikgU2UgbyBkb2N1bWVudG8gZW50cmVndWUgY29udMOpbSBtYXRlcmlhbCBkbyBxdWFsIG7Do28gZGV0w6ltIG9zIGRpcmVpdG9zIGRlIGF1dG9yLCBkZWNsYXJhIHF1ZSBvYnRldmUgYXV0b3JpemHDp8OjbyBkbyBkZXRlbnRvciBkb3MgZGlyZWl0b3MgZGUgYXV0b3IgcGFyYSBjb25jZWRlciDDoCBVbml2ZXJzaWRhZGUgRmVkZXJhbCBkZSBPdXJvIFByZXRvL1VGT1Agb3MgZGlyZWl0b3MgcmVxdWVyaWRvcyBwb3IgZXN0YSBsaWNlbsOnYSBlIHF1ZSBlc3NlIG1hdGVyaWFsLCBjdWpvcyBkaXJlaXRvcyBzw6NvIGRlIHRlcmNlaXJvcywgZXN0w6EgY2xhcmFtZW50ZSBpZGVudGlmaWNhZG8gZSByZWNvbmhlY2lkbyBubyB0ZXh0byBvdSBjb250ZcO6ZG9zIGRvIGRvY3VtZW50byBlbnRyZWd1ZS4KCmMpIFNlIG8gZG9jdW1lbnRvIGVudHJlZ3VlIMOpIGJhc2VhZG8gZW0gdHJhYmFsaG8gZmluYW5jaWFkbyBvdSBhcG9pYWRvIHBvciBvdXRyYSBpbnN0aXR1acOnw6NvIHF1ZSBuw6NvIGEgVUZPUCwgZGVjbGFyYSBxdWUgY3VtcHJpdSBxdWFpc3F1ZXIgb2JyaWdhw6fDtWVzIGV4aWdpZGFzIHBlbG8gY29udHJhdG8gb3UgYWNvcmRvLgo=
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