Avaliação da pré-redução de briquetes de finos de minérios de manganês em ambientes análogos aos fornos elétricos a arco submerso

• Ano de defesa: 2020
• Autor(a) principal: Jesus, Leandro Gustavo Mendes de
• Orientador(a): Petter, Carlos Otavio
• Tipo de documento: Tese
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Palavras-chave em Português: Manganês; Tecnologia mineral; Fornos elétricos a arco
• Palavras-chave em Inglês: Pre-reduction; Manganese; Briquetting; Organic binders
• Link de acesso: http://hdl.handle.net/10183/214514

Durante a produção de minério de manganês, nas etapas de cominuição, cerca de metade do material minerado é depositada como rejeito fino em barragens. Embora estes materiais possuam características próximas às demandadas pelos produtores de ferroligas, os tamanhos de partículas são muito menores do que a especificação. Com intuito de aproveitar os finos, os processos de aglomeração (como a briquetagem) são utilizados. Esta tese objetiva avaliar o desempenho de briquetes confeccionados com finos de três diferentes materiais ricos em manganês durante o processo de pré-redução. Finos de minério Comilog e Assmang são utilizados como referência na comparação com material extraído das barragens de rejeitos do Urucum, localizada na cidade de Corumbá/MS. Três diferentes bateladas de materiais ricos em manganês foram confeccionadas na forma de briquetes. As primeiras duas bateladas se utilizaram de melaço como ligante, sendo que, na segunda batelada houve a adição de coque como material redutor. A terceira batelada utilizou de bentonita como aglomerante. As três diferentes bateladas foram submetidas à testes de pré-redução. Os briquetes verdes e pré-reduzidos foram testados em relação à porosidade, resistência à compressão, difrações de raios X e observados em microscópio eletrônico de varredura. Os briquetes que foram submetidos ao tratamento térmico foram testados em relação ao grau de degradação devido ao aquecimento. Os resultados revelaram que briquetes começam a redução em temperaturas menores devido à maior porosidade resultante da evaporação do melaço que, consequentemente, deixa vazios na estrutura do aglomerado. Em relação à resistência ao desgaste por aquecimento, os briquetes apresentaram melhor desempenho que os minérios granulados do mesmo material, o que foi creditado a sinterização que ocorreu entre as partículas presentes no aglomerado. Os briquetes confeccionados com materiais ricos em manganês e coque não apresentaram ganho em relação à redução, entretanto, se apresentam como alternativa à carga de finos de material carbonoso no forno. As fases predominantes detectadas nos materiais após tratamento térmico foi óxido de uma solução sólida de manganês e ferro. As micrografias revelaram sinais de sinterização em algumas amostras, o que pôde explicar o aumento de resistência à compressão de briquetes confeccionados com top sizes mais finos. Os resultados apontam para a viabilidade do uso de briquetes em fornos elétricos a arco submerso, apresentando desempenho superior às matériasprimas convencionais na zona de pré-redução, em especial, os briquetes elaborados com melaço como ligante. O uso desses aglomerados propicia menor consumo energético e consumo de coque.