Calcinação e sinterização de finos de minério de manganês sílico-carbonatado de Morro da Mina.

Abstract

No fluxograma de beneficiamento de minério de manganês de Morro da Mina em Conselheiro Lafaiete - MG, após a fragmentação e classificação granulométrica do minério, os finos (fração abaixo de 149 μm) são descartados. Em estudos prévios de caracterização tecnológica (análise granulométrica, mineralógica e química) verificou-se que o mesmo possuía teores de Mn e outros elementos e/ou compostos químicos dentro das especificações dos produtos comercializados pela Vale Manganês - Unidade Morro da Mina. Neste trabalho, foram efetuados ensaios de calcinação e sinterização da amostra de rejeito da planta de lavagem de beneficiamento da Vale Manganês - Unidade Morro da Mina, previamente caracterizada, com o objetivo de obter informações do comportamento deste material frente a estas operações unitárias, vislumbrando o reaproveitamento do mesmo. A metodologia utilizada englobou calcinação em forno tubular, sinterização em forno mufla e caracterização dos finos in natura, dos produtos calcinados e sinterizados utilizando análise termogravimétrica, determinação de área superficial específica e porosidade por BET, difração de raios X, microscopia ótica de luz refletida, microscopia eletrônica de varredura (MEV/EDS) e análise química via úmida e via plasma de acoplamento indutivo (ICP-OES). Na amostra in natura os principais minerais portadores de Mn identificados foram os silicatos espessartita (Mn3Al2(SiO4)3), tefroíta (Mn2(SiO4)), rodonita ((Mn,Fe,Mg,Ca)5(SiO3)5) e o carbontato rodocrosita (MnCO3), nos produtos calcinados foram identificadas espessartita e tefroíta e nos produtos sinterizados foram identificadas bustamita ((Ca,Mn2+(SiO2O6)) ferrobustamita (Ca(Fe2+,Ca,Mn2+(SiO2O6)). Os produtos calcinados a 800 ºC apresentaram perda de massa de até 15,03 %, que levou a um aumento do teor de Mn de 26,8 para 31,2 % devido a decomposição térmica dos carbonatos e outras fases hidratadas presentes na amostra e nos produtos sinterizados houve aumento de 29,5 para 35,6 %, na fração -74 +37 μm. As análises de BET do sínter apresentaram considerável redução da área superficial. Os teores de Mn, Fe e SiO2 foram sufucientes para atender algumas especificações dos produtos comercializados pela unidade Morro da Mina e a especificação de minério de manganês de baixo teor da indústria siderúrgica para algumas faixas granulométricas.