Title

METODOLOGIA DE IDENTIFICAÇÃO/QUANTIFICAÇÃO DE FASES EM SINTER DE MINÉRIO DE FERRO: O USO DA ESPECTROSCOPIA MÖSSBAUER

ON THE METHODOLOGY OF PHASE IDENTIFICATION/QUANTIFICATION IN IRON-ORE SINTER: THE USE OF MÖSSBAUER SPECTROSCOPY

Authorship

Resende, Valdirene Gonzaga de; Porfiro, Delciane; Vieira, Maria Beatriz; Costa., Geraldo Magela da

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Porfiro, Delciane

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Vieira, Maria Beatriz

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Costa., Geraldo Magela da

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DOI

10.5151/2594-357X-22367

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Abstract

Finos de minério de ferro com granulometria abaixo de 8 mm não são diretamente carregados em alto forno. Estes finos são submetidos a um processo de aglomeração baseado em uma mistura de minério de ferro, insumos e coque. Esta mistura é aquecida até 1.300°C, formando assim um material sinterizado. As propriedades físicas e metalúrgicas do aglomerado de sinter de minério de ferro são dependentes da mistura e das condições de sinterização. Geralmente, a microscopia óptica é aplicada na caracterização de sinter. No entanto, a diferença entre Mg-ferrita, magnetita e alguns tipos de silico-ferrita não é diretamente determinada por esta técnica de caracterização. Com a finalidade de preparar uma metodologia alternativa para identificar/quantificar as fases portadoras de ferro, usou-se espectroscopia Mössbauer em combinação com outras técnicas de caracterização convencionais. As amostras estudadas neste trabalho são compostas majoritariamente por hematita, magnetita, Mg-ferrita, silico-ferrita de cálcio e alumínio (SFCA) e Ca-ferrita. Como os espectros Mössbauer das amostras in natura são complexos devido à grande variedade de fases portadoras de ferro, o foco deste trabalho foi na fração não magnética das amostras obtida através de separação física. Os espectros Mössbauer da fração não magnética são compostos por um sexteto estreito característico de hematita, um sexteto largo devido a Mg-ferrita e um dubleto central atribuído a mistura de SFCAs e Ca-ferrita. Este dubleto possui uma distribuição dos parâmetros hiperfinos, a qual indica a presença de dois (ou mais) componentes.

Iron ore fines (below 8 mm) are not directly loaded into blast furnace. These fines are first submitted to an agglomeration process based on a blend of iron ore, fluxes and fuel which are heated up to 1,300°C, resulting in a sintered material. The physical and metallurgical properties of the iron-ore sinter agglomerate are dependent on the blend and sintering conditions. Generally, optical microscopy is employed for sinter characterization. However, the difference between Mg-ferrite, magnetite and some types of silico-ferrite is not straightforward determined by this technique. In an attempt to work out an alternative methodology to identify/quantify these iron bearing phases, Mössbauer spectroscopy has been applied in combination with other conventional techniques. The samples studied in this work were mainly composed of hematite, magnetite, Mg-ferrite, silico-ferrites of calcium and aluminum (SFCAs) and Ca-ferrite. As the Mössbauer spectra of the raw samples are complex due to the large variety of iron containing phases, the focus of this work was on the non-magnetic fraction obtained throughout a magnetic separation. The Mössbauer spectra of this fraction are composed of a sharp sextet characteristic of hematite, a broad sextet due to Mg-ferrite and a central doublet attributed to the mixture of SFCAs and Ca-ferrite. This doublet has a distribution of the Mössbauer hyperfine parameters, which may indicate the presence of two (or more) components.

Keywords

Sinter de minério de ferro; Espectroscopia Mössbauer; Silico-ferrita.

Iron ore sinter; Mössbauer spectroscopy; Silico-ferrite.