This paper presents the influence of drying temperature and atmosphere on the mechanical strength of iron-ore agglomerates and sodium silicates. Mixtures of different pellet feed and sodium silicates were produced with a ball disc and cured at various temperatures. The resulting products exhibited sufficiently high mechanical strength to be transported over long distances and handled until their use in sintering processes. The agglomerates were dried/cured at temperatures between 100-550 8C and in gaseous atmospheres consisting of air and/or carbon dioxide. During this process, a strong influence of both temperature and atmosphere on the compression strength after contact with water, as well as on the morphology of the sodium silicates, was observed. The use of carbon dioxide atmosphere during drying proved effective for achieving high mechanical strength after water immersion. A phenomenological approach was developed to explain the results in order to connect morphology and mechanical properties.
É bem conhecido o efeito indesejável que impurezas como o fósforo e alumínio causam aos produtos e operações de redução de minério de ferro e refino dos aços. A presença de fósforo em teores elevados torna o aço quebradiço e com fraturas. O presente estudo é realizado com o objetivo de se estudar a forma de ocorrência de alumínio e fósforo em oito tipos de minérios de ferro provenientes de minas da Vale. Extrações sequenciais visando a remoção de formas específicas do fósforo foram realizadas. Os resíduos dessas extrações e das amostras originais foram caracterizados por difração de raios X, espectroscopia Mössbauer e análises químicas. Os resultados das extrações químicas sugerem que o fósforo e o alumínio estão associados aos óxidos de ferro. Observa-se uma correlação nítida entre a presença de fósforo e do mineral goethita para a maioria das amostras. Entretanto, algumas amostras não contêm goethita, mas possuem um teor elevado de fósforo. A associação do alumínio aos óxidos de ferro sugere que talvez não seja possível removê-lo totalmente por métodos físicos no beneficiamento. Palavras-chave: Minério de ferro; Espectroscopia Mössbauer; Fósforo; Alumínio.
ResumoEste artigo apresenta a influência da temperatura e da atmosfera de secagem sobre a resistência mecânica de um aglomerado esférico, com diâmetro entre 3 mm e 8 mm, constituído de pellet feed e silicato de sódio, produzido através de pelotamento em discos e endurecido em temperaturas até 550ºC. O aglomerado obtido a partir deste processo apresenta características que permitem que o mesmo possa ser transportado a longas distâncias e manuseado até a sua utilização na sinterização. As principais técnicas experimentais utilizadas neste estudo foram difração de raios-X, espectroscopia Raman, microscopia eletrônica de varredura e análise térmica. O aglomerado foi submetido à secagem em temperaturas entre 100°C e 550ºC e atmosferas constituídas de ar atmosférico e/ou CO2. Durante o processo de secagem, observou-se a influência da temperatura e da atmosfera sobre a resistência à compressão do aglomerado após exposição à água, assim como na morfologia do silicato de sódio, evidenciando uma dependência entre elas. O uso de CO2 durante a secagem mostrou-se eficiente para a formação de um aglomerado com maior resistência mecânica após exposição à água. Palavras-chave: Aglomerado de minério de ferro; Resistência mecânica; Silicato de sódio líquido. Abstract This paper presents the influence of the drying temperature and atmosphere on the mechanical strength of agglomerate composed by pellet feed and sodium silicate, produced by balling and cured at temperatures up to 550ºC. The product obtained from this process has high mechanical strength that allows it to be transported over long distances and handled until its use in sintering .The main experimental techniques used in this study were X-ray diffraction, Raman spectroscopy, scanning electron microscopy and thermal analysis. The agglomerate was submitted to drying/cure at temperatures varying between 100 and 550°C and gaseous atmosphere consisting of air and /or carbon dioxide (CO2). During the drying/cure processes, it was observed a strong influence of both temperature and atmosphere on the compression strength after exposure to water, as well as on the morphology of the sodium silicate, demonstrating a dependency between them. The use of CO2 during drying proved to be effective to achieve an increase of compression strength after exposure to water.
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