Title

MICROSTRUCTURE AND REDUCTIBILITY OF TWO MANGANESE ORES AND SINTER PRODUCED FROM THEM

MICROSTRUCTURE AND REDUCTIBILITY OF TWO MANGANESE ORES AND SINTER PRODUCED FROM THEM

Authorship

Buaszczyk, Gisele; Silva, Daniela Marquesini; Zymla, Anna; Zymla, Victor

Buaszczyk, Gisele

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Silva, Daniela Marquesini

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Zymla, Anna

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Zymla, Victor

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DOI

10.5151/2594-357x-0128

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Abstract

O objetivo desse estudo foi compreender a influência de dois diferentes de minérios de manganês na estrutura, composição mineralógica e redutibilidade do sínter obtido com esses minérios. Microscopia ótica, MEV e difração de raios-x foram utilizadas para analisar amostras de minério de manganês in natura, calcinadas e reduzidas, bem como as amostras de sínter originais e reduzidas. A técnica TG-FTIR foi utilizada para medir simultaneamente as perdas de massa e composição do gás de saída. Através dos perfis de H2O e CO2 foram identificados os intervalos de tempera- tura de desidratação, descarbonatação e reações de redução. O sínter é composto de grãos de óxido de manganês, ligados a matriz que contém pequenos grãos de óxidos de manganês rodeados por cristais bem formados de silicatos de Mn, Fe e Ca e silico-aluminatos e silicatos vítreos ricos em K e Ca. A perda total durante a ignição dos minérios A e B é de 15% e 6%, respectivamente. Essa decomposição durante a calcinação e sinterização, bem como a subseqüente redução de Mn3O4 para MnO, prevista pelos cálculos de equilíbrio, foram confirmadas por DRX. A menor taxa de redução de sínter, quando comparado ao minério original, foi finalmente explicada.

The purpose of this study has been to better understand the influence of two different manganese ores on structure, mineral composition and reductibility of sinter produced from them. Optical and scanning electronic microscopes as well as X-ray diffraction were used to examine the microstructure and mineral composition of the raw, calcinated and reduced manganese ores as well as the raw and reduced samples of sinter. The coupled TG-FTIR technique was used to simultaneously measure mass losses and evolved gas composition. From the profiles of H2O and CO2 measured for each TG test, the temperature ranges of dehydratation, decarbonatation and reduction reactions were identified. The sinter is composed of the manganese oxide grains bonded by a matrix containing smaller grains of manganese oxides surrounded by well crystallized Mn, Fe, Ca silicates and silicoaluminates (formed mainly from ore B) as well as certain amount of K- and Ca- rich silicate glassy phase. The total loss on ignition of ore A and B is 15% and 6% while the total extent of reduction is respectively for ore A, ore B and sinter. The decomposition of higher manganese oxides during calcination and sintering as well as their later reduction to MnO, predicted by the equilibrium calculation, were confirmed by XRD.

Keywords

Mineiro de manganese; Sinter; Estrutura; Redutibilidade.

Manganese ores; Sinter; Microstructure; Reductibilty.