Kilder og effekter av miljøgiftene undersøkt

Os resultados obtidos no presente estudo permitiram caracterizar a perspectiva de uso de uma amostra de minério de ferro goethítico numa planta típica de sinterização de finos de minério de ferro. Para as condições de trabalho utilizadas, conclui-se que:

A amostra de minério de ferro goethítico apresentou (valores médios recalculados): 64% de Fe(T), 1,5% de SiO2, 0,76% de Al2O3, 0,17% de P, 0,065% de Mn

e 6% de PPC. Numa análise comparativa desses teores com os de minérios de ferro usados nas sinterizações brasileiras atualmente, viu-se que amostra de minério de ferro goethítico traz limitações de uso na mistura a sinterizar quanto aos níveis altos de P e de PPC. Viu-se que 52% da distribuição granulométrica dessa amostra estava acima de 0,836mm, que a sua densidade aparente foi de 4,6g/cm3 (média recalculada), a área superficial específica foi de 10m2/g (média recalculada) e que o diâmetro em torno de 38Å (média recalculada) classifica este material como mesoporoso. Avaliando-se o comportamento dessa amostra por termogravimetria, constatou-se uma perda total de peso de 5,95% (média recalculada), sendo a temperatura de desidroxilação da goethita igual a 321ºC (média recalculada). Em termos de composição mineralógica semiquantitativa, essa amostra teve a goethita (49%) e a hematita (50%) como fases majoritárias, seguindo-se de quartzo e magnetita como minerais acessórios. Essa amostra tem partículas e cristais subeuédricas, onde é frequente a associação entre hematita martítica (ou martita) com a goethita terrosa. Através da descrição qualitativa, constatou-se a ocorrência de macroporos na amostra de minério de ferro, por mais que os resultados do método de adsorção gasosa não tenham constatado a presença dessa classe de poros, devido ao volume abaixo de 5,38x10-5cm3/Å/g.

As amostras naturais de sinter feed seguiram as mesmas características da amostra de minério de ferro goethítico. Destaca-se que a amostra natural de sinter feed com 55% de partículas aderentes (15% de partículas intermediárias e 30% de partículas nucleantes) teve o maior volume específico de microporos, justificando o maior valor (12,5m2/g) de área superficial específica dentre as demais amostras.

As amostras calcinadas de sinter feed tiveram seus valores de Fe(T) maiores que

calcinadas elevaram-se em comparação aos teores das amostras naturais de sinter feed. As amostras calcinadas tiveram elevações de densidade aparente em média de 8% em relação às amostras naturais de sinter feed que se relacionam com a desidroxilação da goethita na transformação térmica de goethita em hematita em torno de 321ºC. As áreas superficiais específicas das amostras calcinadas de sinter feed foram maiores (máximo valor de 17,9m2/g da amostra produzida com sinter feed natural com 70% de partículas nucleantes) que as áreas superficiais das amostras naturais: uma consequência do aumento (em torno de 3 vezes) do volume específico de poros e da redução em 10% do diâmetro de poro. A composição mineralógica das amostras calcinadas de sinter feed é baseada, majoritariamente, em que hematita se mostrou muito porosa e mantendo a textura original da goethita de origem e a martita foi vista com poros coalescidos.

As amostras de sínter exibiram teores altos de Fe(T) (máximo de 60%,

aproximadamente) e de P (máximo de 0,18%, aproximadamente). Não houve relação direta da composição química das amostras de sínter com o tipo de sinter feed calcinado. Maiores proporções de partículas nucleantes conferiram à amostra de sínter os maiores valores de densidade aparente (em média, 4,8g/cm3_{), maiores volumes de}

poros e de microporos que conduziram a mais alta área superficial específica (média de 1,4m2_{/g) dentre as demais amostras de sínter. Com isso, presumiu-se que a calcinação}

da goethita, concentrada nas amostras de sinter feed ricas em partículas nucleantes, tenha influenciado as propriedades físicas do produto sinterizado. Em comparação às amostras calcinadas de sinter feed, verificou-se que as amostras de sínter tiveram valores mais baixos de densidade aparente, de volume de poros e de microporos. Os dois últimos aspectos associaram-se com os fenômenos de sinterização que eliminam os poros do material. Por outro lado, o tamanho característico de microporos das amostras de sínter foram os mais altos (mínimo de 49Å para a condição com 70% de partículas aderentes) dentre os de outras amostras estudadas. A composição mineralógica das amostras de sínter contemplou os ferritos de cálcio, a hematita, os silicatos de cálcio e a ocorrência de magnetita foi desprezível. Resultados de microanálises por EDS mostraram que o P estava localizado nos silicatos de cálcio, e os de microscopia ótica indicaram as amostras de sínter com 70% de partículas aderentes como as mais porosas

mostrou hematita e ferritos de cálcio com os valores mais altos de microdureza (977HV e 605HV, respectivamente) dentre as demais amostras de sínter, indicando o maior valor de resistência mecânica a frio/microtumbler (98%).

Em geral, concluiu-se que o uso da amostra de minério de ferro goethítico na condição de sinter feed calcinado demandará cautela da siderurgia. Isso porque foram verificados comportamentos distintos, segundo a razão entre partículas nucleantes e aderentes no sinter feed.

Maiores proporções de partículas nucleantes (-3,36mm +1,182mm) realçarão a reatividade que já característica do minério de ferro poroso, devido a maior presença de goethita nesse tipo de partícula. Com isso, para parâmetros de processo, tais como a permeabilidade do leito e o rendimento terão melhorias diante de, respectivamente, facilidade de granulação e da maior densificação do bolo de sínter. Em contrapartida, as reações de sinterização serão mais rápidas, proporcionando maior formação de escória que, em função de suas características físicas, poderão ter efeitos variados nas propriedades metalúrgicas do sínter.

Já na consideração da maior presença de partículas aderentes (-0,209mm), o teor de ferro total do sínter será elevado e as propriedades a altas temperaturas (redutibilidade e amolecimento e fusão) desse aglomerado serão beneficiadas diante da presença de microporos mais largos.

Independente da situação em análise, caso a qualidade química do sínter seja o principal critério a ser atendido, o teor de fósforo da amostra de minério de ferro é muito alto, inviabilizando o seu uso na mistura a sinterizar para produzir um sínter com teor máximo de P da ordem de 0,064%.