Title

AGLOMERANTE PARA PELOTIZAÇÃO DE MINÉRIO DE FERRO SOB CONDIÇÕES DE ELEVADA UMIDADE

BINDER FOR IRON ORE PELLETIZING UNDER HIGH MOISTURE CONDITIONS

Authorship

MEIRA, SUIAN ANDRADE; TRÉS, EDUARDO POLTRONIERI; THOMAZINI, ANDERSON DENADAI; BICALHO, LEANDRO SEIXAS; COSTA, RAPHAEL ALCANTARA; ISAKA, VINICIUS DOMENIS; PEREIRA, RELPHY BALESTRERO DUTRA

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THOMAZINI, ANDERSON DENADAI

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BICALHO, LEANDRO SEIXAS

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COSTA, RAPHAEL ALCANTARA

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ISAKA, VINICIUS DOMENIS

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PEREIRA, RELPHY BALESTRERO DUTRA

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DOI

10.5151/2594-357X-42763

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Abstract

A Usina de Pelotização de São Luís (UPSL) enfrenta perdas operacionais significativas, com redução de até 30% na produção de pelotas de minério de ferro durante o período chuvoso (janeiro a junho), devido à elevada umidade do pellet feed. Essa condição é causada pela exposição do minério à chuva desde a mina até o pátio da planta, comprometendo o desempenho do processo de pelotamento. A umidade excessiva afeta a coesão entre partículas, a plasticidade, a formação de núcleos e o crescimento das pelotas, além de impactar propriedades como densidade, porosidade e resistência mecânica. Durante a queima, pelotas com alta umidade e plasticidade aumentam a impermeabilização do leito, elevando o consumo energético. Para mitigar esses efeitos, foi desenvolvido um aglomerante alternativo à bentonita, formulado especificamente para operar em condições de elevada umidade (acima de 11%). O projeto segue a metodologia TRL (Technology Readiness Level), tendo avançado da validação conceitual (TRL 1–3) aos testes laboratoriais (TRL 4) e piloto (TRL 5), utilizando pellet feed com diferentes teores de umidade. Atualmente, a formulação está sendo avaliada em teste industrial de curta duração (TRL 6) na UPSL, com o objetivo de validar sua aplicação em escala real.

THE SãO LUíS PELLETIZING PLANT (UPSL) FACES SIGNIFICANT OPERATIONAL LOSSES, WITH UP TO A 30% REDUCTION IN IRON ORE PELLET PRODUCTION DURING THE RAINY SEASON (JANUARY TO JUNE), DUE TO THE HIGH MOISTURE CONTENT OF THE PELLET FEED. THIS CONDITION RESULTS FROM THE ORE’S EXPOSURE TO RAIN FROM THE MINE TO THE STOCKYARD AT THE PELLETIZING PLANT, COMPROMISING THE PERFORMANCE OF THE BALLING PROCESS. EXCESS MOISTURE AFFECTS PARTICLE COHESION, PELLET PLASTICITY, NUCLEATION, AND GROWTH RATE, AS WELL AS KEY PROPERTIES SUCH AS DENSITY, POROSITY, AND MECHANICAL STRENGTH. DURING FIRING, PELLETS WITH HIGH MOISTURE AND PLASTICITY INCREASE BED IMPERMEABILITY, LEADING TO HIGHER ENERGY CONSUMPTION. TO MITIGATE THESE EFFECTS, AN ALTERNATIVE BINDER TO BENTONITE WAS DEVELOPED, SPECIFICALLY FORMULATED TO OPERATE UNDER HIGH-MOISTURE CONDITIONS (ABOVE 11%). THE PROJECT FOLLOWS THE TECHNOLOGY READINESS LEVEL (TRL) METHODOLOGY, HAVING PROGRESSED FROM CONCEPTUAL VALIDATION (TRL 1–3) TO LABORATORY (TRL 4) AND PILOT-SCALE TESTING (TRL 5), USING PELLET FEED WITH VARYING MOISTURE LEVELS. CURRENTLY, THE FORMULATION IS UNDERGOING SHORT-TERM INDUSTRIAL-SCALE TESTING (TRL 6) AT UPSL, AIMING TO VALIDATE ITS APPLICATION UNDER REAL OPERATING CONDITIONS.

Keywords

Aglomeração, Elevada Umidade, Pelotização, Minério de Ferro.

Binder, High Moisture, Pelletizing, Iron Ore