Title

PRÉ-REDUÇÃO DE PELOTAS AUTO-REDUTORAS DE ILMENITA SEGUIDO DE FUSÃO REDUTORA EM FORNO ELÉTRICO A ARCO

PRE-REDUCTION OF ILMENITE SELF-REDUCTION PELLETS FOLLOWED BY SMELTING IN AN ELECTRIC ARC FURNACE

Authorship

Neto, João Batista Ferreira; Neto, Flávio Beneduce; Takano, Cyro; Mourão, Marcelo Breda

Neto, João Batista Ferreira

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Neto, Flávio Beneduce

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Takano, Cyro

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Mourão, Marcelo Breda

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DOI

10.5151/2594-357x-12777

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Abstract

Os processos de produção de pigmento para a indústria de tintas requerem o uso de fontes ricas em TiO2. Tem-se desenvolvido nos últimos anos processos de enriquecimento de ilmenita tecnologicamente mais acessíveis e com menor agressividade ao meio ambiente. Um desses processos é composto por duas etapas seqüenciais: Redução carbotérmica no estado sólido e Fusão redutora. Industrialmente, a etapa de redução no estado sólido da ilmenita utiliza pelotas (queimadas) que são reduzidas com redutor carbonoso em forno rotativo. A utilização dessas pelotas acarreta longos tempos de tratamento. Em seguida o produto pré-reduzido é submetido à fusão redutora obtendo-se uma escória enriquecida em TiO2 e um banho de ferro. Com o objetivo de reduzir o tempo necessário à etapa de redução, realizaram-se ensaios de pré-redução substituindo as pelotas convencionais por pelotas auto-redutoras de ilmenita. Os ensaios de pré- redução foram conduzidos tanto em carga estática como em um forno rotativo de laboratório. Em seguida, o produto reduzido fundido em um forno elétrico a arco para obtenção da escória enriquecida. Os resultados foram avaliados através da composição química das fases reduzidas através de EDS em MEV. Foi realizada uma avaliação da redução da Ilmenita empregando o programa FactSage® de forma a prever a composição química das fases reduzidas. Verificou-se que a utilização de pelotas auto-redutoras permite uma diminuição significativa no tempo de tratamento, e que a escória obtida tem teores de TiO2 semelhantes ao produto comercial. Os resultados obtidos foram próximos dos previstos pela avaliação termodinâmica.

It is evaluated the production of TiO2 enriched slag from a Brazilian ilmenite concentrate by the pre-reduction followed by smelting route process. In order to decrease the time consumption on the pre-reduction step, it was evaluated the utilization of self-reducing pellets, both on a static furnace and on a laboratory rotary kiln furnace. It was reached metallization degree up to 46% on static furnace and up to 62% on rotary kiln furnace. After smelting it was possible to obtain an enriched TiO2 slag (close to 80% TiO2), with acceptable levels of metallic phase embedded. Due to the characteristics of the ilmenite concentrate, the final phosphorus content on the obtained metal (0,28 %P) would demand some further refining to be commercially acceptable.

Keywords

Ilmenita; Redução carbotérmica.

Ilmenite; Carbothermic reduction.