Influência de diferentes intervalos de tempo e temperatura de queima nas propriedades mecânicas de pelotas obtidas de resíduos de minério de manganês.

Abstract

Devido à crescente escassez dos minérios ricos nos metais de interesse e à geração de resíduos com granulometria cada vez mais fina, a pelotização tem-se apresentado como o processo atual mais adequado para aproveitamento desses materiais. Este trabalho teve como objetivo o estudo da influência de diferentes intervalos de tempo e temperatura de queima na pelotização de resíduos de minério de manganês. A princípio, uma amostra do minério foi moída e peneirada até a obtenção de uma granulometria desejada, abaixo de 0,044mm. A seguir, fez-se misturas com 12% de carvão ativado, 9% e 12% de cal. Obtiveram-se pelotas com adição de água e as queimas foram realizadas em quatro condições de trabalho: 1155°C durante 10min, 1155°C durante 30min, 1160°C durante 10min e 1160°C durante 30min. Os produtos foram caracterizados por MO, MEV/EDS, difração de raios X, análise de imagem, perda de massa, densidade geométrica e ensaios de compressão. Todas as amostras, independentemente da condição de trabalho, apresentaram porosidade alta, típica de pelotas queimadas. Nas análises feitas em MEV/EDS detectaram-se fases com predominância de manganês e outras ricas em silício evidenciando a presença de quartzo. Pela difração de raios X foram detectadas as fases: bixbyita, jadeíta, magnesioferrita, bustamita, aegirina, diopsídio e braunita. A maior porosidade, (34,44 ± 6,48)%, foi encontrada para a condição de trabalho com 12% de CaO, queima a 1160°C por 30 minutos. De maneira geral, a perda de massa de todas as condições de trabalho se manteve próxima a 30%. A condição de trabalho com a maior perda de massa, (35,5 ± 0,03)%, foi para 9% de CaO, queima a 1160ºC por 10 min. Os valores de densidade geométrica das pelotas queimadas foram baixos. Para as pelotas com 9% de cal esses valores foram próximos a (1,20 ± 0,14)g/cm³ e para as amostras com 12% de cal, aproximadamente (1,05 ± 0,14)g/cm³. A maior resistência mecânica encontrada nos ensaios de compressão foi de (0,4338 ± 0,3)kN para a condição de trabalho com 12% de CaO, queima a 1160°C por 30min.