Aproveitamento de finos de minério de manganês para aglomeração por briquetagem.

Abstract

A geração de finos durante o beneficiamento de minérios de manganês é um grande problema enfrentado pelo setor mínero-metalúrgico. Além das dificuldades de armazenamento e transporte deste material fino, tem-se a impossibilidade de utilizá-lo como carga nos fornos elétricos, devido às obstruções que o mesmo pode causar nos canais por onde os gases produzidos no forno percolam, acarretando em uma diminuição na produtividade e consequentemente, uma elevação no custo de produção, além do aumento da possibilidade de engaiolamento e explosão. Desta forma, a necessidade de recuperar estas partículas finas levou ao desenvolvimento das tecnologias de aglomeração, que possuem como objetivo o aproveitamento comercial desses materiais, diminuindo assim, o impacto ambiental gerado por eles, e proporcionando um maior aproveitamento do recurso já explotado e consequentemente, uma maior geração de renda. Neste contexto, este trabalho surge com a proposta de produzir briquetes a partir de finos gerados no beneficiamento de um minério de manganês, pertencente a uma pequena mineradora localizada no distrito manganesífero de São João Del Rei (MG). Para isso, foi realizada a caracterização do produto fino de minério de manganês estocado como passivo ambiental, bem como do rejeito desse processo de beneficiamento que também foi utilizado como insumo para a produção dos briquetes. As variáveis avaliadas em dois níveis neste trabalho, foram: pressão de compactação (20 e 25 MPa), tempo de cura (7 e 28 dias), porcentagem em massa de aglutinante (5 e 10%) e substituição de parte do produto fino de minério de manganês por rejeito (0 e 10%). Foram realizados ensaios de qualidade para avaliar as propriedades: resistência à compressão, à abrasão e ao impacto e absorção e resistência à água. A influência das variáveis sobre as respostas obtidas foi avaliada a partir do planejamento experimental fatorial, e para as melhores composições, foram realizados os ensaios adicionais de caracterização química-estrutural, determinação do tempo de armazenamento e crepitação. Conforme análise granulométrica, a amostra de produto fino se apresenta em uma ampla faixa granulométrica (entre 5,6 mm e 0,038 mm), enquanto o rejeito possui uma expressiva porcentagem de partículas abaixo de 0,038 mm (cerca de 30%). A caracterização química apontou os teores do elemento útil nas duas amostras, e a partir daí foi possível definir uma porcentagem ideal de substituição do produto fino por rejeito na mistura dos briquetes. Os ensaios de qualidade apontaram que as duas melhores composições de briquetes foram, em ordem: BMC1 (10% de cimento Portland, 10% de rejeito de Mn, pressão de compactação de 25 MPa e 7 dias de cura) e BMC2 (10% de cimento Portland, pressão de compactação de 25 MPa e 28 dias de cura). A partir dos ensaios adicionais para estas composições, foram encontrados na caracterização química-estrutural, os minerais: espessartita, todorokita, pirolusita, criptomelana, bixbyita e quartzo e foi possível observar a heterogeneidade granulométrica das composições e a diferença de porosidade entre elas. Pelos ensaios de crepitação, os briquetes foram classificados como de ótima qualidade, uma vez que os índices de crepitação se apresentaram inferiores ao valor máximo aceitável. Os ensaios de tempo de armazenamento indicaram que para as duas melhores composições, os briquetes responderam de forma satisfatória ao armazenamento por 3 meses em ambiente seco e temperatura ambiente.