Efeito do pré-tratamento térmico na remoção de ferro de bauxita e lama vermelha por separação magnética

Detalhes bibliográficos
Ano de defesa: 2024
Autor(a) principal: Silva, Juliana Costa
Orientador(a): Horta, Daniela Gomes
Banca de defesa: Não Informado pela instituição
Tipo de documento: Dissertação
Tipo de acesso: Acesso aberto
Idioma: por
Instituição de defesa: Universidade Federal de Alfenas
Campus Poços de Caldas
Mestrado em Engenharia Química
Programa de Pós-Graduação: Programa de Pós-Graduação em Engenharia Química
Departamento: Instituto de Ciência e Tecnologia
País: Não Informado pela instituição
Área do conhecimento CNPq:
Link de acesso: https://repositorio.unifal-mg.edu.br/handle/123456789/2914
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Resumo: A bauxita, principal fonte primária de alumínio, é destinada majoritariamente à produção deste metal (95%), sendo usada também como matéria prima para fins não metalúrgicos. A produção de alumínio gera 120 milhões de toneladas do resíduo sólido denominado lama vermelha por ano. Além disso, devido a heterogeneidade dos depósitos, algumas áreas possuem teor de alumina que não atendem às especificações da produção de alumínio. Dessa forma, o objetivo do trabalho foi propor e avaliar estratégias de recuperação de minerais portadores de ferro de uma bauxita marginal e de lama vermelha, por meio da técnica de separação magnética precedida de pré-tratamento térmico com agente redutor. Amostras de bauxita e lama vermelha foram coletadas, preparadas, caracterizadas e submetidas à separação magnética a úmido em diversos campos precedida ou não de pré-tratamento térmico em forno rotativo tubular, utilizando-se coque ou H2 como agentes redutores. Os produtos foram caracterizados por Fluorescência de raios-X (FRX) e Difração de raios-X (DRX) a fim de avaliar a eficiência na separação magnética e as transformações de fase ocorridas devido ao pré-tratamento térmico. O pré-tratamento térmico resultou na desidratação de goethita a hematita, e redução de goethita a hematita e hematita a magnetita, que é um mineral de maior susceptibilidade magnética. Na separação magnética, para a bauxita, foram alcançados teores de Fe2O3 de 21,1%, com recuperação metalúrgica de 48,5% no produto magnético, em comparação a 11,0% na alimentação, usando pré-tratamento térmico com 850 ºC com coque. Para a lama que tinha 14,6% de Fe2O3, foi possível uma recuperação metalúrgica de Fe2O3 de 88,4%, com teor final de 33,3%, na mesma condição de tratamento térmico.
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Dessa forma, o objetivo do trabalho foi propor e avaliar estratégias de recuperação de minerais portadores de ferro de uma bauxita marginal e de lama vermelha, por meio da técnica de separação magnética precedida de pré-tratamento térmico com agente redutor. Amostras de bauxita e lama vermelha foram coletadas, preparadas, caracterizadas e submetidas à separação magnética a úmido em diversos campos precedida ou não de pré-tratamento térmico em forno rotativo tubular, utilizando-se coque ou H2 como agentes redutores. Os produtos foram caracterizados por Fluorescência de raios-X (FRX) e Difração de raios-X (DRX) a fim de avaliar a eficiência na separação magnética e as transformações de fase ocorridas devido ao pré-tratamento térmico. O pré-tratamento térmico resultou na desidratação de goethita a hematita, e redução de goethita a hematita e hematita a magnetita, que é um mineral de maior susceptibilidade magnética. Na separação magnética, para a bauxita, foram alcançados teores de Fe2O3 de 21,1%, com recuperação metalúrgica de 48,5% no produto magnético, em comparação a 11,0% na alimentação, usando pré-tratamento térmico com 850 ºC com coque. Para a lama que tinha 14,6% de Fe2O3, foi possível uma recuperação metalúrgica de Fe2O3 de 88,4%, com teor final de 33,3%, na mesma condição de tratamento térmico.Não recebeu apoio/financiamentoBauxite is used to produce aluminum (95%) and other products such as abrasives, refractories, cement, and chemical products. The aluminum production yields 120 million tons of solid waste called red mud per year. Furthermore, due to the heterogeneity of the deposits, some areas have alumina content that does not meet the Bayer process specifications. The objective of developing the work is to propose and evaluate strategies to recovery iron from marginal bauxite and red mud from the Alcoa company process, located in Poços de Caldas-MG, using the magnetic separation technique preceded by a roasting due to technological difficulties in processing the red mud and the bauxite ore. Samples of bauxite and red mud were collected by the company Alcoa and sent to UNIFAL- Poços de Caldas. The samples were prepared, characterized, and subjected to wet magnetic separation in different fields, preceded or not by roasting, using coke or H2 as reducing agents. The products were characterized by X-ray Fluorescence (XRF) and X-ray Diffraction (XRD) in order to evaluate the efficiency in magnetic separation and the phase transformations that occurred due to roasting. For bauxite, Fe2O3 levels of 21.1% were achieved, compared to 11.0% in feed, using roasting at 850 ºC using coke. For the mud that had 14.6% Fe2O3, a metallurgical recovery of Fe2O3 of 88.4% was possible, with a final content of 33.3% under the same heat treatment condition.100Universidade Federal de AlfenasCampus Poços de CaldasMestrado em Engenharia QuímicaPrograma de Pós-Graduação em Engenharia QuímicaUNIFAL-MGInstituto de Ciência e Tecnologiainfo:eu-repo/semantics/openAccesshttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/br/Attribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 BrazilEngenhariasEngenharias::Engenharia QuímicaBauxitaFerroLama vermelhaSeparação magnéticaTratamento térmicoBauxiteIronRed mudMagnetic separationRoastingEfeito do pré-tratamento térmico na remoção de ferro de bauxita e lama vermelha por separação magnéticainfo:eu-repo/semantics/masterThesisinfo:eu-repo/semantics/publishedVersionporreponame:Repositório Institucional da Universidade Federal de Alfenas - RiUnifalinstname:Universidade Federal de Alfenas (UNIFAL)instacron:UNIFALORIGINALDissertação de Juliana Costa Silva.pdfDissertação de Juliana Costa Silva.pdfapplication/pdf5019536https://repositorio.unifal-mg.edu.br/bitstreams/d632aa0c-3ba3-4c3a-99fb-87166d38055b/downloadf49e0a15592be69e602fb139e3fea04cMD51CC-LICENSElicense_rdflicense_rdfapplication/rdf+xml; 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